課 程 導(dǎo) 論
0.1力學(xué)與工程
0.2工程力學(xué)的研究內(nèi)容與分析模型
0.2.1工程力學(xué)的研究內(nèi)容
0.2.2工程力學(xué)的分析模型
0.3工程力學(xué)的研究方法
0.3.1兩種不同的理論分析方法
0.3.2工程力學(xué)的實驗分析方法
0.3.3工程力學(xué)的計算機(jī)分析方法
0.4工程力學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)
第1篇靜力學(xué)
第1章靜力學(xué)基礎(chǔ)
1.1力與力的效應(yīng)
1.1.1力的概念
1.1.2力的效應(yīng)
1.1.3力系的概念
1.2靜力學(xué)基本原理
1.3工程常見約束與約束力
1.3.1柔性約束
1.3.2剛性約束
1.4受力分析初步
1.4.1受力分析概述
1.4.2受力圖繪制方法應(yīng)用舉例
1.5小結(jié)與討論
1.5.1小結(jié)
1.5.2關(guān)于約束與約束力
1.5.3關(guān)于受力分析
1.5.4關(guān)于二力構(gòu)件
1.5.5關(guān)于靜力學(xué)中某些原理的適
用性
習(xí)題
第2章力系的等效與簡化
2.1力的投影與匯交力系的簡化
2.1.1力在直角坐標(biāo)系中的投影
2.1.2力的正交分解與解析表達(dá)
2.1.3匯交力系的簡化
2.2力矩概念的擴(kuò)展和延伸
2.2.1力對點之矩
2.2.2力對軸之矩
2.2.3力矩關(guān)系定理
2.2.4合力矩定理
2.3力偶及其力偶矩
2.3.1力偶
2.3.2力偶的性質(zhì)及力偶矩
2.3.3力偶系的合成與平衡
2.4力系等效的概念
2.4.1力系的主矢與主矩——力學(xué)的
基本特征量
2.4.2力系等效原理
2.5力系簡化的概念
2.6一般力系的簡化
2.6.1一般力系向一點簡化
2.6.2固定端約束的約束力
2.7小結(jié)與討論
2.7.1小結(jié)
2.7.2關(guān)于力的矢量性質(zhì)的討論
2.7.3關(guān)于力系簡化的終結(jié)果
2.7.4關(guān)于力偶性質(zhì)推論的適用性
2.7.5重力系的簡化與物體的重心
習(xí)題
第3章力系的平衡
3.1力系的平衡條件與平衡方程
3.1.1力系的平衡條件
3.1.2一般力系的平衡方程
3.1.3單個構(gòu)件的平衡問題
3.2簡單物體系統(tǒng)的平衡問題
3.2.1靜定和超靜定的概念
3.2.2物系平衡問題的解法
3.3考慮摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問題
3.3.1庫侖摩擦定律
3.3.2摩擦角與自鎖現(xiàn)象
3.3.3摩擦平衡條件與平衡方程
3.4小結(jié)與討論
3.4.1小結(jié)
3.4.2受力分析的重要性
3.4.3關(guān)于簡單物體系統(tǒng)平衡問題的
討論
3.4.4正確的直觀判斷
3.4.5關(guān)于桁架分析的討論
習(xí)題
第2篇運動學(xué)與動力學(xué)
第4章點的一般運動與剛體的基本
運動
4.1點的一般運動
4.1.1描述點運動的矢量法
4.1.2描述點運動的直角坐標(biāo)法
4.1.3描述點運動的弧坐標(biāo)法
4.2剛體的基本運動
4.2.1剛體的平移
4.2.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動
4.3小結(jié)與討論
4.3.1小結(jié)
4.3.2建立點的運動方程與研究點的
運動幾何性質(zhì)
4.3.3點的運動學(xué)的兩類應(yīng)用問題
4.3.4描述點的運動的極坐標(biāo)形式
習(xí)題
第5章點的復(fù)合運動
5.1點的復(fù)合運動的概念
5.1.1兩種參考系
5.1.2三種運動
5.1.3三種速度和三種加速度
5.2速度合成定理
5.3牽連運動為平移時點的加速度合成
定理
5.4牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度合成
定理
5.4.1牽連運動為轉(zhuǎn)動時點的加速度
合成定理
5.4.2科氏加速度
5.5小結(jié)與討論
5.5.1小結(jié)
5.5.2正確選擇動點和動系，是應(yīng)用點的
復(fù)合運動理論的重要基礎(chǔ)
5.5.3牽連運動與牽連速度的概念
5.5.4科氏加速度的概念與加速度合成
定理投影式的正確應(yīng)用
習(xí)題
第6章剛體平面運動
6.1剛體平面運動方程
6.1.1剛體平面運動力學(xué)模型的簡化
6.1.2剛體平面運動的運動方程
6.2平面運動分解為平移和轉(zhuǎn)動
6.3平面圖形上各點的速度分析
6.3.1基點法
6.3.2速度投影法
6.3.3瞬時速度中心法
6.4平面圖形上各點的加速度分析
6.5小結(jié)與討論
6.5.1小結(jié)
6.5.2剛體復(fù)合運動
6.5.3平面圖形上點的加速度分布也能
看成繞速度瞬心C*的旋轉(zhuǎn)嗎
6.5.4平面圖形的角速度ω與相對
角速度ωr
習(xí)題
第7章動量定理與動量矩定理
7.1質(zhì)點系動力學(xué)普遍定理概述
7.1.1動力學(xué)普遍定理概述
7.1.2質(zhì)點系的質(zhì)心
7.1.3質(zhì)點系的外力和內(nèi)力
7.2動量定理
7.2.1質(zhì)點系整體運動的基本特征量
之一：動量的主矢
7.2.2動量定理
7.2.3質(zhì)心運動定理
7.2.4動量定理與質(zhì)心運動定理的投影式
與守恒式
7.2.5動量定理應(yīng)用于簡單剛體系統(tǒng)
7.3動量矩定理
7.3.1質(zhì)點系對定點的動量矩定理
7.3.2剛體定軸轉(zhuǎn)動微分方程
7.3.3質(zhì)點系相對質(zhì)心的動量矩定理
7.4小結(jié)與討論
7.4.1小結(jié)
7.4.2幾個有意義的實例
7.4.3質(zhì)點系矢量動力學(xué)的兩個矢量系
（外力系與動量系）及其關(guān)系
7.4.4突然解除約束問題
習(xí)題
第8章動能定理
8.1力的功
8.1.1力的功的定義
8.1.2作用在剛體上力偶的功
8.1.3質(zhì)點系內(nèi)力的功
8.1.4理想約束力的功
8.2質(zhì)點系與剛體的動能
8.2.1質(zhì)點系的動能
8.2.2剛體的動能
8.3動能定理
8.3.1質(zhì)點和質(zhì)點系的動能定理
8.3.2動能定理的應(yīng)用舉例
8.4勢能的概念與機(jī)械能守恒定律
8.4.1有勢力和勢能
8.4.2機(jī)械能守恒定律
8.5動力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用
8.6小結(jié)與討論
8.6.1小結(jié)
8.6.2功率方程的概念
8.6.3應(yīng)用動力學(xué)普遍定理時的運動
分析
習(xí)題
第9章達(dá)朗貝爾原理
9.1慣性力與達(dá)朗貝爾原理
9.1.1質(zhì)點的達(dá)朗貝爾原理
9.1.2質(zhì)點系的達(dá)朗貝爾原理
9.2剛體慣性力系的簡化
9.2.1慣性力系的主矢與主矩
9.2.2剛體平移時慣性力系的簡化
9.2.3剛體做定軸轉(zhuǎn)動時慣性力系的
簡化
9.2.4剛體做平面運動時慣性力系的
簡化
9.3達(dá)朗貝爾原理的應(yīng)用示例
9.4小結(jié)與討論
9.4.1小結(jié)
9.4.2正確施加與簡化慣性力系是應(yīng)用
達(dá)朗貝爾原理的關(guān)鍵
9.4.3慣性力系的主矢與主矩的物理
意義
9.4.4動能定理與達(dá)朗貝爾原理綜合
應(yīng)用
習(xí)題
第3篇材 料 力 學(xué)
第10章材料力學(xué)基礎(chǔ)
10.1材料力學(xué)的基本假設(shè)
10.1.1均勻連續(xù)性假設(shè)
10.1.2各向同性假設(shè)
10.1.3小變形假設(shè)
10.2外力、內(nèi)力和應(yīng)力
10.2.1外力
10.2.2內(nèi)力與內(nèi)力分量
10.2.3應(yīng)力
10.3變形、位移和應(yīng)變
10.3.1變形與位移
10.3.2應(yīng)變
10.4桿件變形的基本形式
10.5小結(jié)與討論
10.5.1小結(jié)
10.5.2彈性體受力與變形特征
10.5.3材料力學(xué)的分析方法
習(xí)題
第11章內(nèi)力分析與內(nèi)力圖
11.1基本概念與基本方法
11.1.1彈性體的平衡原理
11.1.2控制面
11.1.3桿件內(nèi)力分量的正負(fù)號規(guī)則
11.2確定內(nèi)力分量的力系簡化方法
11.3軸力圖與扭矩圖
11.3.1軸力圖
11.3.2扭矩圖
11.4剪力圖與彎矩圖
11.4.1工程中的承彎構(gòu)件及其力學(xué)
模型
11.4.2剪力方程和彎矩方程
11.4.3分布載荷集度與剪力、彎矩間
的微分關(guān)系
11.4.4剪力圖與彎矩圖
11.5小結(jié)與討論
11.5.1小結(jié)
11.5.2兩個值得思考的問題
習(xí)題
第12章軸向拉伸與壓縮
12.1拉壓桿的應(yīng)力分析與計算
12.2軸向載荷作用下材料的力學(xué)性能
12.2.1材料拉伸時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
12.2.2塑性材料拉伸時的力學(xué)性能
12.2.3脆性材料拉伸時的力學(xué)性能
12.2.4壓縮時材料的力學(xué)性能
12.2.5強(qiáng)度失效概念與失效應(yīng)力
12.3拉壓桿的強(qiáng)度設(shè)計
12.3.1強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則、安全因數(shù)與許用
應(yīng)力
12.3.2三類強(qiáng)度計算問題
12.3.3強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則應(yīng)用舉例
12.4拉壓桿的變形、位移分析與計算
*12.5拉伸和壓縮超靜定問題簡述
12.6小結(jié)與討論
12.6.1小結(jié)
12.6.2關(guān)于應(yīng)力和變形公式的應(yīng)用
條件
*12.6.3關(guān)于加力點附近區(qū)域的應(yīng)力
分布
*12.6.4關(guān)于應(yīng)力集中的概念
12.6.5拉伸與壓縮桿件斜截面上的
應(yīng)力
習(xí)題
第13章圓軸扭轉(zhuǎn)
13.1切應(yīng)力互等定理
13.2圓軸扭轉(zhuǎn)時的切應(yīng)力分析
13.2.1幾何關(guān)系
13.2.2物理關(guān)系
13.2.3靜力學(xué)關(guān)系
13.2.4圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的切應(yīng)力
表達(dá)式
13.3承受扭轉(zhuǎn)時圓軸的強(qiáng)度設(shè)計與剛度
設(shè)計
13.3.1扭轉(zhuǎn)試驗與扭轉(zhuǎn)破壞現(xiàn)象
13.3.2扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計
13.3.3扭轉(zhuǎn)剛度設(shè)計
13.4小結(jié)與討論
13.4.1小結(jié)
13.4.2關(guān)于圓軸強(qiáng)度與剛度設(shè)計
*13.4.3矩形截面桿扭轉(zhuǎn)時的切應(yīng)力
習(xí)題
第14章彎曲強(qiáng)度
14.1截面圖形的幾何性質(zhì)
14.1.1靜矩、形心及其相互關(guān)系
14.1.2慣性矩、極慣性矩、慣性積、慣性半徑
14.1.3慣性矩與慣性積的移軸定理
14.1.4慣性矩與慣性積的轉(zhuǎn)軸定理
14.1.5主軸與形心主軸、主慣性矩與形心主慣性矩
14.2平面彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力
14.2.1平面彎曲與純彎曲的概念
14.2.2純彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力分析
14.2.3梁的彎曲正應(yīng)力公式的應(yīng)用與推廣
14.3平面彎曲正應(yīng)力公式應(yīng)用舉例
14.4梁的強(qiáng)度計算
14.4.1梁的失效判據(jù)
14.4.2梁的彎曲強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則
14.4.3梁的彎曲強(qiáng)度計算步驟
14.5小結(jié)與討論
14.5.1小結(jié)
14.5.2關(guān)于彎曲正應(yīng)力公式的應(yīng)用條件
14.5.3彎曲切應(yīng)力的概念
14.5.4關(guān)于截面的慣性矩
14.5.5提高梁強(qiáng)度的措施
習(xí)題
第15章彎曲剛度
15.1基本概念
15.1.1梁彎曲后的撓度曲線
15.1.2梁的撓度與轉(zhuǎn)角
15.1.3梁的位移與約束密切相關(guān)
15.1.4梁的位移分析的工程意義
15.2小撓度微分方程及其積分
15.2.1小撓度微分方程
15.2.2積分常數(shù)的確定約束條件與
連續(xù)條件
15.3工程中的疊加法
15.3.1疊加法應(yīng)用于多個載荷作用的
情形
15.3.2疊加法應(yīng)用于間斷性分布載荷作用的情形
15.4簡單的超靜定梁
15.4.1求解超靜定梁的基本方法
15.4.2簡單的超靜定問題示例
15.5梁的剛度設(shè)計
15.5.1梁的剛度設(shè)計準(zhǔn)則
15.5.2剛度設(shè)計舉例
15.6小結(jié)與討論
15.6.1小結(jié)
15.6.2關(guān)于變形和位移的相依關(guān)系
15.6.3關(guān)于梁的連續(xù)光滑曲線
15.6.4關(guān)于求解超靜定問題的討論
15.6.5關(guān)于求解超靜定結(jié)構(gòu)特性的討論
15.6.6提高梁的彎曲剛度的途徑
習(xí)題
第16章應(yīng)力狀態(tài)分析與強(qiáng)度理論
16.1基本概念
16.1.1應(yīng)力狀態(tài)分析的意義
16.1.2應(yīng)力狀態(tài)分析的基本方法
16.2平面應(yīng)力狀態(tài)分析——任意方向面上應(yīng)力的確定
16.2.1方向角與應(yīng)力分量的正負(fù)號約定
16.2.2微元的局部平衡
16.2.3平面應(yīng)力狀態(tài)中任意方向面上的正應(yīng)力與切應(yīng)力
16.3應(yīng)力狀態(tài)中的主應(yīng)力與切應(yīng)力
16.3.1主平面、主應(yīng)力與主方向
16.3.2平面應(yīng)力狀態(tài)的三個主應(yīng)力
16.3.3面內(nèi)切應(yīng)力與一點的切應(yīng)力
*16.4分析應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力圓方法
16.4.1應(yīng)力圓方程
16.4.2應(yīng)力圓的畫法
16.4.3應(yīng)力圓的應(yīng)用
16.5復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變能密度
16.5.1廣義胡克定律
16.5.2各向同性材料各彈性常數(shù)之間的關(guān)系
16.5.3總應(yīng)變能密度
16.5.4體積改變能密度與畸變能密度
16.6復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則
16.6.1拉應(yīng)力準(zhǔn)則——強(qiáng)度理論
*16.6.2拉應(yīng)變準(zhǔn)則——第二強(qiáng)度理論
16.6.3切應(yīng)力準(zhǔn)則——第三強(qiáng)度理論
16.6.4畸變能密度準(zhǔn)則——第四強(qiáng)度理論
16.7薄壁容器強(qiáng)度設(shè)計簡述
16.7.1環(huán)向應(yīng)力與縱向應(yīng)力
16.7.2強(qiáng)度設(shè)計簡述
16.8斜彎曲
16.8.1產(chǎn)生斜彎曲的加載條件
16.8.2疊加法確定橫截面上的正應(yīng)力
16.8.3正應(yīng)力與強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則
16.9拉伸（壓縮）與彎曲組合的強(qiáng)度計算
16.10彎曲與扭轉(zhuǎn)組合的強(qiáng)度計算
16.10.1計算簡圖
16.10.2危險點及其應(yīng)力狀態(tài)
16.10.3強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則與設(shè)計公式
16.11小結(jié)與討論
16.11.1小結(jié)
16.11.2關(guān)于應(yīng)力狀態(tài)的幾點重要結(jié)論
16.11.3平衡方法是分析應(yīng)力狀態(tài)重要、基本的方法
*16.11.4關(guān)于應(yīng)力狀態(tài)的不同的表示方法
16.11.5正確應(yīng)用廣義胡克定律
16.11.6應(yīng)用強(qiáng)度設(shè)計準(zhǔn)則需要注意的幾個問題
習(xí)題
第17章壓桿的穩(wěn)定性
17.1彈性平衡穩(wěn)定性的基本概念
17.1.1平衡構(gòu)形的穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性
17.1.2臨界狀態(tài)與臨界載荷
17.2細(xì)長壓桿的臨界載荷
17.2.1兩端鉸支的細(xì)長壓桿
17.2.2其他剛性支承細(xì)長壓桿臨界載荷
的通用公式
17.3長細(xì)比的概念三類不同壓桿的判斷
17.3.1長細(xì)比的定義與概念
17.3.2三類不同壓桿的區(qū)分
17.3.3三類壓桿的臨界應(yīng)力公式
17.3.4臨界應(yīng)力總圖與λp、λs值的確定
17.4壓桿的穩(wěn)定性設(shè)計
17.4.1壓桿穩(wěn)定性設(shè)計內(nèi)容
17.4.2安全因數(shù)法與穩(wěn)定性設(shè)計準(zhǔn)則
17.4.3壓桿穩(wěn)定性設(shè)計過程
17.5壓桿穩(wěn)定性分析與穩(wěn)定性設(shè)計示例
17.6小結(jié)與討論
17.6.1小結(jié)
17.6.2穩(wěn)定性計算的重要性
17.6.3影響壓桿承載能力的因素
17.6.4提高壓桿承載能力的主要途徑
17.6.5穩(wěn)定性計算中需要注意的幾個
重要問題
習(xí)題
第18章動載荷與疲勞強(qiáng)度簡述
18.1勻加速直線運動時構(gòu)件上的慣性力與動應(yīng)力
18.2旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的受力分析與動應(yīng)力計算
18.3沖擊載荷與沖擊應(yīng)力
18.3.1計算沖擊載荷的基本假定
18.3.2機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
18.3.3沖擊時的動荷因數(shù)
18.4疲勞失效特征及原因分析
18.4.1交變應(yīng)力的名詞和術(shù)語
18.4.2疲勞失效特征
18.4.3疲勞極限與應(yīng)力-壽命曲線
18.5影響疲勞壽命的因素
18.5.1應(yīng)力集中的影響——有效應(yīng)力集中因數(shù)
18.5.2零件尺寸的影響——尺寸因數(shù)
18.5.3表面加工質(zhì)量的影響——表面質(zhì)量因數(shù)
18.6基于無限壽命的疲勞強(qiáng)度設(shè)計
18.6.1基本概念
18.6.2無限壽命設(shè)計方法簡述
18.6.3等幅對稱應(yīng)力循環(huán)下的工作安全因數(shù)
18.6.4等幅交變應(yīng)力作用下的疲勞壽命估算
18.7小結(jié)與討論
18.7.1小結(jié)
18.7.2不同情形下動荷因數(shù)具有不同的形式
18.7.3運動物體突然制動時的動載荷與動應(yīng)力
18.7.4提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的途徑
習(xí)題
附錄
附錄A型鋼表
附錄B習(xí)題答案
參考文獻(xiàn)