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1、目 录绪论 1第一节 质点、刚体及变形体概念1第二节 工程力学课程的内容和学习方法2第一篇 刚体静力学1第一章 刚体的受力分析 1第一节 基本概念1第二节 静力学公理3第三节 力在直角坐标轴上的投影7第四节 力对点的矩 10第五节 力对轴的矩 16第六节约束和约束反力 19第七节 物体的受力分析和受力图 25习 题 31第二章 力系的简化和平衡方程1第一节 平面汇交力系1例1 力偶和力偶系8例2 平面一般力系11例3 空间一般力系简介22例4 物体的重心 26习 题 32第三章 平衡方程的应用1第一节 静定问题及刚体系统平衡1第二节 平面静定桁架的内力计算10习 题17第四章 摩擦1第一节 滑
2、动摩擦1第二节 摩擦角和自锁现象3第三节 滚动摩阻6第四节 考虑摩擦时物体的平衡问题9习 题 14第二篇 弹性静力学I（杆件的基本变形）51第五章 轴向拉伸和压缩2第一节 轴向拉伸（压缩）时杆的内力和应力2第二节 轴向拉伸（压缩）时杆的变形7第三节 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能10第四节 许用应力安全系数强度条件16第五节 简单拉压超静定问题20第六节 应力集中的概念25习 题 27第六章 剪切 1第一节 剪切的概念1第二节 剪切的实用计算2第三节 挤压的实用计算5习 题 10第七章 扭转1第一节 外力偶矩的计算1第二节 扭矩和扭矩图 2第三节 圆轴扭转时的应力和强度计算4第四节 圆轴扭转
3、时的变形和刚度计算9*第五节 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形11*第六节 非圆截面杆扭转的概念14习 题 17第八章 梁弯曲时内力和应力1第一节 梁的计算简图 2第二节 弯曲时的内力 3第三节 剪力图和弯矩图5第四节 纯弯曲时的正应力11第五节 剪切弯曲时的正应力强度计算14第六节 弯曲切应力18第七节 提高梁弯曲强度的一些措施24* 第八节 悬索27习 题 35第九章 梁的弯曲变形 1第一节 工程中的弯曲变形 1第二节 梁变形的基本方程1第三节 用叠加法求梁的变形 6第四节 简单静不定梁12第五节 梁的刚度校核 提高梁弯曲刚度的措施15习 题 181. 弹性静力学II（压杆稳定、强度理论和组
4、合变形）第十章 压杆稳定与压杆设计11. 压杆稳定的概念12. 细长压杆的临界载荷23. 欧拉公式及经验公式54. 压杆稳定条件85. 提高压杆稳定性的措施10习 题12第十一章 复杂应力状态和强度理论1第一节 应力状态概念1第二节 二向应力状态分析4第三节 三向应力状态分析11第四节 广义胡克定律12第五节 强度理论13习 题21第十二章 组合变形的强度计算1第一节 组合变形的概念1第二节 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形2第三节 弯曲和扭转的组合变形6习 题 12附录A 单位制及数值精度附录B 截面的几何性质附录C 型钢表 习题答案参考文献 绪 论固体的移动旋转和变形，气体和液体的流动等都属于
5、机械运动。力学是研究物体机械运动的科学。机械运动是最简单的一种运动形式，此外物质还有发热发光发生电磁现象化学过程，以及更高级的人类思维活动等各种不同的运动形式。力学分为三个部分：质点和刚体力学、固体力学和流体力学。质点和刚体力学不具有某些工程学科的经验基础，即不依赖于经验和独立观测；力学严谨、强调演绎，看上去更像是数学，但是力学不是抽象的纯理论学科。力学研究物理现象，其目的是解释和预测物理现象，并以此作为工程应用的基础。力使物体运动状态发生改变的效应称为力的外效应，主要在质点和刚体力学中讨论；而力使物体形状发生改变（即变形）的效应称为力的内效应，属于固体力学范畴。本课程将研究力的外效应和力的内
6、效应。当讨论力的内效应时，主要在物体受到平衡力系状态下进行分析。工程力学学科涉及众多的力学分支及广泛的工程技术内容，本课程只是其中最基础的部分，它涵盖了原有理论力学和材料力学两门课程的基本内容，同时增加了非金属材料力学基础。力学可以追述到古代希腊亚里斯多得和阿基米德时代，我国古代也有关于力学研究的文献记载。到了17世纪，牛顿提出三定律和万有引力定律，后来达朗贝尔、拉格朗日和哈密顿给出了这些原理的其他形式。20世纪初，爱因斯坦建立了相对论，对牛顿经典力学提出挑战。本教材所研究的运动是速度远小于光速的宏观物体的机械运动，属于经典力学的范畴。经典力学以牛顿定理为基础，采用了与物质运动无关的所谓“绝对
7、”空间时间和质量的概念，应用范围有一定的局限性。对于速度接近光速的物体和基本粒子的运动，则必须用相对论和量子力学的方法加以研究。但是，经过长期的实践证明，现代一般工程中所遇到的大量力学问题，用经典力学来解决，不仅方便简捷，而且能够保持足够的精确度，所以经典力学至今仍有很大的实用意义，并且还在不断地发展。讨论固体材料的力学起源于17世纪，当时研究对象主要是木材和石料，伽利略研究了梁横截面上正应力分布规律。到了19世纪中叶，研究对象转变为以钢材为主体的金属材料。钢材的特点，使连续均匀、各向同性等基本假设以及线弹性问题的虎克定律成为当今变形体材料力学的基础。固体力学包括材料力学、弹性力学、塑性力学等
8、课程。到了20世纪，材料力学形成两大流派：欧美材料力学体系，其代表为美国斯坦福大学铁木辛柯教授1930年所著的材料力学；前苏联工科院校材料力学体系，其代表为列宁格勒铁道学院别辽耶夫教授1932年所著的材料力学。20世纪50年代开始，计算机技术飞速发展，应用不断普及，这对于工程力学的发展起到了巨大的推动作用。在力学理论分析中，人们可以借助计算机推导复杂公式，从而求得复杂的解析解；在实验研究中，计算机不仅可以采集和整理数据、绘制实验曲线、显示图形，还可以帮助人们选用最优参数。近几十年来，先进制造技术不断出现，工程中除了使用钢铁等金属材料外，聚合物、复合材料和工业陶瓷等材料越来越多地被采用，工程力学研究对象进一步扩展，非金属材料力学成为工程力学课程的一个组成部分。第一节 质点、刚体及变形
