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绪论1

第1篇 理论力学4

1静力学基础4

1.1 力的概念和性质4

1.1.1 力的概念4

1.1.2 力的性质5

1.2 力对点的矩8

1.2.1 力矩的概念8

1.2.2 合力矩定理8

1.3 力偶及其运算9

1.3.1 力偶的定义9

1.3.2 力偶的三要素10

1.3.3 力偶的性质10

1.3.4 平面力偶系的合成10

1.4 力的平移定理11

1.5 约束与约束力12

1.5.1 柔体约束12

1.5.2 光滑面约束12

1.5.3 铰链约束13

1.5.4 固定端约束15

1.6 物体的受力分析（受力图）16

小结17

习题18

2平面问题的受力分析21

2.1 平面力系的简化21

2.1.1 平面力系的概念21

2.1.2 平面任意力系的简化21

2.1.3 简化结果的讨论22

2.2 平面力系的平衡方程及其应用23

2.2.1 平面任意力系的平衡方程23

2.2.2 平面任意力系平衡方程的解题步骤23

2.2.3 平面任意力系的特殊形式25

2.3 静定与超静定问题及物体系统的平衡27

2.3.1 静定与超静定问题的概念27

2.3.2 物体系统的平衡28

2.4 考虑摩擦时的平衡问题30

2.4.1 滑动摩擦力30

2.4.2 摩擦角和自锁现象31

2.4.3 考虑摩擦时物体的平衡问题33

小结35

习题35

3空间问题的受力分析39

3.1 力在空间直角坐标轴上的投影39

3.1.1 直接投影法39

3.1.2 二次投影法39

3.2 力对轴之矩40

3.3 空间力系的合成与平衡41

3.3.1 空间任意力系的合成41

3.3.2 空间一般力系的平衡42

3.3.3 其他空间力系的平衡方程43

小结46

习题46

第2篇 材料力学52

4拉伸（压缩）、剪切与挤压52

4.1 轴向拉伸与压缩的概念、截面法、轴力与轴力图52

4.1.1 内力与用截面法求内力52

4.1.2 轴力与轴力图53

4.2 拉（压）杆横截面上的应力、应变及胡克定理54

4.2.1 杆件在一般情况下应力的概念54

4.2.2 拉压杆横截面上的正应力55

4.2.3 斜截面上的应力56

4.2.4 拉（压）杆的变形及胡克定理57

4.3 材料在拉（压）时的力学性能59

4.3.1 拉伸实验和应力-应变曲线59

4.3.2 低碳钢拉伸时的力学性能60

4.3.3 其他材料在拉伸时的力学性能62

4.3.4 材料在压缩时的力学性能63

4.4 拉（压）杆的强度计算与拉（压）超静定问题64

4.4.1 极限应力、许用应力和安全因数64

4.4.2 拉（压）杆的强度条件64

4.4.3 拉压超静定问题简介67

4.5 剪切与挤压68

4.5.1 剪切的概念及剪切胡克定律68

4.5.2 挤压的实用计算70

小结72

习题73

5轴的扭转76

5.1 扭转的概念、扭矩与扭矩图76

5.1.1 扭转的概念76

5.1.2 扭矩与扭矩图76

5.2 圆轴扭转时的应力与强度计算78

5.2.1 圆轴扭转时的应力78

5.2.2 极惯性矩Ip及抗扭截面系数Wn79

5.2.3 圆轴扭转强度计算80

5.3 圆轴扭转时的变形与刚度计算81

5.3.1 圆轴扭转时的变形计算81

5.3.2 圆轴扭转时的刚度计算82

小结84

习题85

6平面图形的几何性质87

6.1 重心和形心87

6.1.1 重心的概念87

6.1.2 物体重心的坐标公式87

6.1.3 物体重心（形心）的计算88

6.2 静矩（面积矩）91

6.2.1 静矩的概念91

6.2.2 静矩与形心的关系91

6.2.3 组合图形的静矩计算92

6.3 极惯性矩、惯性矩和惯性积93

6.3.1 极惯性矩、惯性矩和惯性积的概念93

6.3.2 简单图形的极惯性矩和惯性矩的计算93

6.3.3 组合图形的惯性矩计算95

6.3.4 惯性半径97

6.3.5 形心主惯性轴和形心主惯性矩的概念98

小结98

习题98

7梁的弯曲100

7.1 弯曲内力100

7.1.1 梁的平面弯曲及其简化100

7.1.2 梁的内力（剪力与弯矩）计算101

7.1.3 弯矩、剪力与载荷集度间的关系104

7.1.4 剪力图与弯矩图的绘制105

7.2 梁的强度计算108

7.2.1 实验观察与平面假设108

7.2.2 弯曲正应力的计算109

7.2.3 梁的强度计算111

7.3 梁的刚度计算113

7.3.1 梁的弯曲变形概述113

7.3.2 叠加法求梁的变形114

7.4 提高梁的强度和刚度的措施118

小结120

习题121

8组合变形124

8.1 组合变形的概念124

8.2 斜弯曲变形的应力和强度计算124

8.3 偏心拉（压）杆的应力和强度计算127

8.3.1 单向偏心拉（压）127

8.3.2 双向偏心拉（压）129

8.4 截面核心130

8.5 弯曲与扭转组合的应力和强度计算131

小结133

习题133

第3篇 结构力学142

9平面体系的几何组成分析142

9.1 概述142

9.1.1 基本概念142

9.1.2 对体系进行几何组成分析的目的142

9.2 平面体系的自由度143

9.2.1 基本概念143

9.2.2 平面体系的自由度计算145

9.2.3 平面体系自由度计算结果的讨论146

9.3 平面体系的几何组成分析147

9.4 瞬变体系的概念148

9.5 几何组成分析的步骤和举例149

小结151

习题152

10静定结构内力计算154

10.1 概述154

10.2 静定梁的计算155

10.2.1 静定单跨梁155

10.2.2 静定多跨梁160

10.3 静定刚架的计算162

10.4 三铰拱的计算164

10.4.1 三铰拱的支座反力和内力计算165

10.4.2 三铰拱的合理拱轴线168

10.5 平面桁架的计算169

10.5.1 桁架的计算简图169

10.5.2 桁架的内力计算169

10.5.3 桁架的外形对内力的影响173

10.6 组合结构的计算173

10.7 静定结构的特性175

小结177

习题177

11静定结构位移计算179

11.1 概述179

11.1.1 结构的位移179

11.1.2 结构位移计算的目的180

11.1.3 求解结构位移的方法180

11.2 外力在弹性体位移上所做的功181

11.2.1 外力的实功181

11.2.2 外力的虚功181

11.2.3 广义位移和广义力182

11.3 内力功的概念182

11.4 变形体的虚功原理183

11.4.1 虚功原理183

11.4.2 虚位移原理184

11.4.3 虚力原理184

11.5 荷载作用下的位移计算公式185

11.6 图乘法190

11.7 线弹性体的互等定理194

小结195

习题196

12力法198

12.1 概述198

12.2 超静定次数的确定199

12.3 力法的基本原理及力法典型方程201

12.3.1 力法的基本原理201

12.3.2 力法典型方程204

12.4 力法解题的步骤及算例206

小结214

习题215

13位移法217

13.1 基本概念217

13.1.1 位移法的提出217

13.1.2 位移法思路218

13.2 位移法基本未知量数目的确定221

13.3 位移法的基本结构和典型方程223

13.3.1 位移法的基本结构223

13.3.2 位移法的基本方程223

13.3.3 位移法典型方程229

13.4 位移法计算步骤及算例230

13.5 超静定结构的特性236

小结236

习题236

习题参考答案238

附录 型钢表247

参考文献255