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第一篇 静力学2

第1章 静力学基本概念及物体的受力分析2

1.1静力学的基本概念2

1.1.1刚体2

1.1.2力2

1.1.3力系2

1.1.4平衡3

1.1.5荷载3

1.2静力学公理3

1.3约束和约束反力5

1.3.1柔索约束6

1.3.2光滑面约束6

1.3.3铰链约束6

1.3.4固定铰支座7

1.3.5可动铰支座7

1.3.6二力构件8

1.3.7固定端支座8

1.4物体的受力分析和受力图10

小结13

习题14

第2章 平面汇交力系17

2.1概述17

2.2平面汇交力系合成及平衡的几何法18

2.2.1平面汇交力系合成的几何法18

2.2.2平面汇交力系平衡的几何条件19

2.3平面汇交力系合成和平衡的解析法21

2.3.1力在轴上的投影21

2.3.2合力投影定理22

2.3.3平面汇交力系平衡的解析条件23

小结25

习题26

第3章 平面一般力系29

3.1概述29

3.2力对点的矩合力矩定理30

3.2.1力对点的矩30

3.2.2合力矩定理31

3.3力偶及其特性32

3.3.1力偶与力偶矩32

3.3.2力偶的性质33

3.3.3平面力偶系的合成与平衡条件34

3.4平面一般力系向作用面内一点简化35

3.4.1力的平移定理35

3.4.2平面一般力系向作用面内一点简化35

3.5平面一般力系的平衡条件和平衡方程37

3.6平面平行力系的平衡方程42

3.7物体系统的平衡静定和超静定问题的概念45

3.8考虑摩擦力的平衡问题51

3.8.1摩擦在工程实践中的重要性51

3.8.2滑动摩擦51

3.8.3摩擦角与自锁现象53

3.8.4考虑摩擦时物体的平衡问题54

小结59

习题62

第4章 空间力系68

4.1概述68

4.2力在空间直角坐标轴上的投影69

4.3空间汇交力系的平衡70

4.4力对点之矩与力对轴之矩72

4.4.1力对点之矩的矢量表示法72

4.4.2力对轴之矩73

4.5空间一般力系的平衡方程75

4.6物体的重心80

4.6.1重心的概念80

4.6.2求物体重心的一般公式80

4.6.3均质物体的重心81

4.6.4对称物体的重心83

4.6.5组合物体的重心83

小结86

习题88

第二篇 构件的强度刚度和稳定性计算96

第5章 轴向拉伸和压缩96

5.1概述96

5.2轴向拉压杆横截面的内力轴力图96

5.3轴向拉压杆的应力99

5.3.1拉压杆横截面上的正应力100

5.3.2拉压杆斜截面上的应力100

5.4轴向拉压杆的强度条件103

5.5轴向拉压杆的刚度条件107

5.5.1线应变107

5.5.2轴向拉压杆的变形计算108

5.6材料在拉伸和压缩时的力学性能111

5.6.1拉压试验简介111

5.6.2低碳钢材料的拉伸压缩试验112

5.6.3其他材料的力学性能简介115

5.6.4塑性材料和脆性材料的比较117

5.7轴向拉压超静定问题简介118

小结121

习题123

第6章 剪切与连接件的实用计算128

6.1概述128

6.2连接件剪切的实用计算129

6.2.1剪切面上的剪力和切应力129

6.2.2剪切强度条件129

6.3连接件挤压实用计算130

小结135

习题136

第7章 扭转139

7.1概述139

7.2扭矩的计算及扭矩图139

7.2.1传动轴上的外力偶矩139

7.2.2扭矩及扭矩图140

7.3薄壁圆筒的扭转143

7.3.1薄壁圆筒扭转时横截面上的切应力143

7.3.2剪切胡克定律144

7.4等直圆轴横截面上的切应力强度条件144

7.4.1受扭圆轴横截面上的切应力144

7.4.2强度条件148

7.5等直圆轴的扭转变形计算刚度条件149

7.5.1扭转变形计算149

7.5.2刚度条件151

7.6扭转超静定问题153

小结155

习题156

第8章 梁的弯曲内力160

8.1概述160

8.2梁上指定截面的内力剪力和弯矩161

8.3剪力方程与弯矩方程剪力图和弯矩图166

8.4剪力弯矩与分布荷载集度之间的微分关系168

8.4.1剪力弯矩与分布荷载集度之间的微分关系168

8.4.2利用微分关系作剪力图 弯矩图169

8.5利用叠加原理作梁的剪力图和弯矩图174

小结175

习题176

第9章 梁的弯曲应力强度条件180

9.1概述180

9.2梁纯弯曲时横截面上的正应力180

9.3纯弯曲理论在横力弯曲中的推广184

9.4矩形截面梁横截面上的切应力186

9.5工字形圆形及圆环形截面梁横截面上的切应力188

9.5.1工字形截面梁188

9.5.2圆形截面梁189

9.5.3薄壁圆环形截面梁189

9.6梁的强度条件合理截面设计192

9.6.1梁的正应力强度条件192

9.6.2梁的切应力强度条件192

9.6.3梁的合理截面形状及变截面梁195

小结197

习题198

第10章 梁的弯曲变形201

10.1梁的变形计算挠度和转角201

10.2梁的挠曲线近似微分方程及其积分201

10.2.1梁的挠曲线近似微分方程201

10.2.2积分法求转角和挠度202

10.3叠加法计算梁的变形206

10.4梁的刚度校核提高梁刚度的措施210

10.4.1梁的刚度条件210

10.4.2提高梁刚度的措施210

10.5简单超静定梁212

小结215

习题216

第11章 应力状态和强度理论219

11.1概述219

11.2平面应力状态分析的解析法220

11.2.1斜截面上的应力220

11.2.2主应力与主平面221

11.2.3极值切应力及其所在平面221

11.3平面应力状态分析的图解法222

11.4空间应力状态简介226

11.5广义胡克定律227

11.6体积应变应变能密度231

11.6.1各向同性材料的体积应变231

11.6.2应变能和应变能密度232

11.7强度理论234

11.7.1强度理论的概念234

11.7.2四个强度理论235

11.7.3四个强度理论的适用范围237

小结241

习题241

第12章 组合变形245

12.1概述245

12.2两相互垂直平面内的弯曲246

12.3拉伸（压缩）与弯曲的组合变形249

12.3.1拉伸（压缩）与弯曲的组合变形的应力计算249

12.3.2偏心拉伸与压缩251

12.4弯曲与扭转的组合变形254

小结255

习题256

第13章 压杆稳定260

13.1概述260

13.2细长中心受压直杆临界力的欧拉公式261

13.2.1两端铰支约束下等直细长压杆临界力的欧拉公式261

13.2.2不同杆端约束下等直细长压杆临界力的欧拉公式263

13.3欧拉公式的适用范围临界应力总图265

13.3.1临界应力和柔度265

13.3.2欧拉公式的适用范围265

13.3.3压杆的临界应力总图266

13.4细长压杆的稳定计算266

13.4.1实际细长压杆的稳定因数266

13.4.2压杆的稳定计算269

13.5提高压杆稳定性的措施272

小结273

习题273

第14章 动荷载与疲劳问题简介277

14.1概述277

14.2构件做匀变速直线运动或匀速转动时的动应力277

14.2.1构件做匀变速直线运动时的动应力277

14.2.2构件做匀速转动时的动应力280

14.3构件受冲击荷载作用时的动应力和变形计算282

14.3.1竖直冲击时的动应力计算283

14.3.2水平冲击时的动应力计算285

14.4交变应力与疲劳问题简介287

14.4.1交变应力下疲劳破坏的概念287

14.4.2疲劳计算的基本参量288

14.4.3对称循环的疲劳强度290

小结290

习题291

附录295

附录Ⅰ截面的几何性质295

Ⅰ.1静矩与形心295

Ⅱ.2极惯性矩惯性矩惯性积297

Ⅲ.3计算惯性矩和惯性积的平行移轴公式299

Ⅳ.4计算惯性矩和惯性积的转轴公式主惯性轴和主惯性矩301

小结304

习题305

附录Ⅱ 截面的几何性质309

习题答案322