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绪论1

一、机械工程中的力学问题1

二、机械工程力学的主要内容1

三、机械工程力学的研究对象及其模型2

四、机械工程力学的主要任务2

第1章 静力分析基础3

1.1力的概念及其性质3

1.1.1力的概念3

1.1.2力系的概念4

1.1.3集中力和分布力4

1.1.4力的性质5

1.2力的投影与合力投影定理7

1.2.1力在平面直角坐标轴上的投影7

1.2.2合力投影定理及其应用8

1.3力矩和力偶10

1.3.1力对点之矩10

1.3.2合力矩定理11

1.3.3力偶和力偶矩12

1.3.4平面力偶系的合成13

1.4力的平移定理14

1.5约束与约束反力15

1.6 物体的受力分析与受力图17

【本章小结】20

【习题】22

第2章 平衡方程及其应用27

2.1平面任意力系的简化27

2.2平面任意力系的平衡方程28

2.3平面力系的几种特殊情况29

2.3.1平面平行力系29

2.3.2平面汇交力系31

2.4考虑摩擦时物体的平衡32

2.4.1滑动摩擦力33

2.4.2摩擦角和自锁现象34

2.4.3考虑摩擦时物体的平衡问题36

【本章小结】39

【习题】39

第3章 简单轴类零部件的受力分析43

3.1力在空间直角坐标轴上的投影43

3.2力对轴之矩44

3.3空间力系的平衡方程45

3.4轮轴类零件的受力分析45

【本章小结】47

【习题】48

第4章 物体的重心与形心50

4.1重心的概念50

4.2确定重心位置的方法50

【本章小结】53

【习题】54

第5章 杆件基本变形时的内力分析56

5.1内力的概念与内力图56

5.2拉压杆的内力与内力图57

5.2.1拉伸与压缩的概念57

5.2.2拉压杆的内力——轴力58

5.2.3轴力图58

5.3圆轴扭转的内力与内力图60

5.3.1圆轴扭转的概念60

5.3.2圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩61

5.3.3扭矩图62

5.4直梁弯曲时的内力与内力图63

5.4.1直梁平面弯曲的概念63

5.4.2梁的计算简图64

5.4.3梁横截面上的内力——剪力和弯矩65

5.4.4弯矩图66

【本章小结】68

【习题】69

第6章 材料的失效与零部件失效71

6.1分布内力与应力、变形与应变的概念71

6.1.1分布内力与应力71

6.1.2线应变与切应变72

6.1.3虎克定律73

6.2常用材料在轴向载荷作用下的力学性能73

6.2.1低碳钢拉伸时的力学性能73

6.2.2铸铁拉伸时的力学性质75

6.2.3材料在压缩时的力学性质75

6.3构件失效的概念与失效分类76

6.4许用应力与安全系数76

【本章小结】77

【习题】78

第7章 杆件基本变形时的强度计算79

7.1拉压杆的强度计算79

7.1.1拉压杆横截面上的应力79

7.1.2拉压杆的强度条件80

7.2联接件的强度计算82

7.2.1剪切和挤压的概念82

7.2.2剪切和挤压的实用计算83

7.3圆轴扭转时的强度计算86

7.3.1圆轴扭转时横截面上的切应力86

7.3.2圆轴扭转时的强度条件及其应用88

7.4梁弯曲时的正应力强度计算90

7.4.1平面弯曲时梁横截面上的正应力90

7.4.2弯曲正应力强度条件及其应用92

7.4.3提高梁弯曲强度的措施94

【本章小结】97

【习题】98

第8章 圆轴弯扭组合变形的强度计算100

8.1弯扭组合变形的强度计算方法100

8.2轴类零件的强度计算示例102

【本章小结】104

【习题】104

第9章 交变应力与疲劳失效106

9.1交变应力的概念及其循环特征106

9.2构件的疲劳破坏与材料的持久极限107

9.2.1疲劳破坏107

9.2.2材料的持久极限108

9.3交变应力作用下构件的强度计算109

9.4提高构件疲劳强度的措施110

【本章小结】111

【习题】111

第10章 杆件的刚度计算112

10.1杆件轴向拉压变形计算112

10.1.1变形与应变112

10.1.2虎克定律113

10.2圆轴扭转时的变形与刚度条件115

10.2.1相对扭转角与单位长度扭转角115

10.2.2圆轴扭转的刚度条件115

10.3梁的变形与刚度条件118

10.3.1梁的挠度和转角118

10.3.2梁的刚度条件119

10.3.3提高梁的弯曲刚度的措施121

【本章小结】121

【习题】122

第11章 压杆稳定125

11.1压杆稳定与临界载荷125

11.1.1压杆稳定的概念125

11.1.2临界载荷126

11.2临界应力和临界应力总图128

11.3三类不同压杆临界载荷的计算130

11.4压杆的稳定性计算134

11.5提高压杆稳定性的措施137

【本章小结】138

【习题】139

第12章 运动分析初步142

12.1点的运动142

12.1.1点的运动方程142

12.1.2点的速度143

12.1.3点的加速度143

12.1.4点运动的几种特殊情况144

12.2刚体的平动145

12.2.1刚体平动的定义145

12.2.2刚体平动的运动特点146

12.3刚体的定轴转动146

12.3.1转动方程146

12.3.2角速度147

12.3.3角加速度147

12.3.4定轴转动刚体内各点的速度148

12.3.5定轴转动刚体内各点的加速度149

【本章小结】152

【习题】153

第13章 点和刚体的复合运动156

13.1点的合成运动156

13.1.1点的合成运动156

13.1.2点的速度合成定理158

13.2刚体的平面运动160

13.2.1平面运动的概念160

13.2.2平面运动的分解161

13.2.3平面图形上各点的运动速度分析162

【本章小结】168

【习题】169

第14章 动力学基础知识172

14.1质点动力学基本方程172

14.2质点动力学基本方程及其应用173

14.3惯性力和质点的达朗伯原理175

14.3.1惯性力175

14.3.2质点的达朗伯原理176

14.4刚体绕定轴转动的动力学基本方程179

14.4.1刚体绕定轴转动微分方程179

14.4.2转动惯量179

【本章小结】185

【习题】186

实验189

实验守则189

实验设备190

一、液压式万能材料试验机190

二、扭转试验机如实验图-2所示192

实验一 拉伸和压缩实验192

实验二 材料弹性模量的测定199

实验三 扭转实验201

实验四 纯弯曲梁正应力的测定204

附录A梁的挠度与转角209

附录B型钢表211

参考文献219