本书共分为四篇二十章内容,分别是刚体静力学篇:静力学基础、平面汇交力系、力矩与平面力偶理论、平面任意力系、空间力系;刚体运动学篇:点的运动学、刚体的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动;刚体动力学篇:质点运动微分方程、动力学普遍定理、达朗伯原理;材料力学篇:材料力学的基本知识、轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形、压杆稳定。
本书以理论知识适度为原则,简化推导过程,注重理论联系实际,引入较多工程实例,突出应用性,使学生能在有限的时间内掌握基本的质点和刚体静力学、运动学和动力学内容,熟悉变形体的强度、刚度和稳定性问题,为专业课程的学习打好基础。本书提供丰富的练习题,并且扫码还可以获取各章思考题、练习题答案、PPT和课程思政视频。
本书适合应用型本科学校机械类专业,以及其他类型高校近机械类、非机械类专业作为教材使用,并可供有关工程技术人员参考。
绪论 001
第一篇 刚体静力学
引言002
第一章 静力学基础003
第一节 静力学基本概念 003
第二节 静力学公理 004
第三节 约束与约束力 006
第四节 物体的受力分析和受力图 009
练习题 011
第二章 平面汇交力系015
第一节 平面汇交力系合成的几何法 015
第二节 平面汇交力系合成的解析法 016
第三节 平面汇交力系的平衡 018
练习题 020
第三章 力矩与平面力偶理论024
第一节 平面力对点之矩的概念及计算 024
第二节 力偶及其性质 025
第三节 平面力偶系的合成与平衡 026
练习题 028
第四章 平面任意力系032
第一节 平面任意力系向一点简化 032
第二节 平面任意力系的平衡 036
第三节 物体系统的平衡问题 040
第四节 平面简单桁架的计算 044
第五节 考虑摩擦时物体的平衡问题 047
练习题 053
第五章 空间力系059
第一节 空间汇交力系的简化与平衡 059
第二节 空间力偶系的简化与平衡 062
第三节 空间任意力系的简化与平衡 065
第四节 物体的重心 070
练习题 074
第二篇 刚体运动学
引言079
第六章 点的运动学080
第一节 矢量法 080
第二节 直角坐标法 081
第三节 自然法 083
练习题 087
第七章 刚体的基本运动090
第一节 刚体的平行移动 090
第二节 刚体的定轴转动 091
第三节 定轴轮系的传动比 094
第四节 角速度与角加速度的矢量表示、以矢积表示的点的速度和加速度 095
练习题 096
第八章 点的合成运动101
第一节 绝对运动、相对运动和牵连运动 101
第二节 点的速度合成定理 102
第三节 点的加速度合成定理 104
练习题 110
第九章 刚体的平面运动115
第一节 运动方程和平面运动的分解 115
第二节 平面图形上各点的速度 116
第三节 平面图形上各点加速度 124
练习题 127
第三篇 刚体动力学
引言132
第十章 质点运动微分方程133
第一节 动力学的基本定律 133
第二节 质点运动微分方程 134
练习题 136
第十一章 动力学普遍定理139
第一节 动量定理 139
第二节 动量矩定理 142
第三节 刚体绕定轴转动微分方程 144
第四节 转动惯量 146
第五节 动能定理 147
练习题 153
第十二章 达朗伯原理160
第一节 达朗伯原理 160
第二节 刚体惯性力系的简化 162
第三节 达朗伯原理的应用 164
第四节 绕定轴转动刚体的轴承动约束力 166
练习题 167
第四篇 材料力学
引言171
第十三章 材料力学的基本知识172
第一节 材料力学的主要研究对象及其基本变形形式 172
第二节 可变形固体及其基本假设 174
第三节 内力与应力的概念 175
练习题 175
第十四章 轴向拉伸和压缩177
第一节 轴向拉压杆件的轴力及轴力图 177
第二节 轴向拉压杆内的应力 180
第三节 轴向拉压杆件的变形 183
第四节 材料在拉伸和压缩时的力学性能 184
第五节 强度条件、安全系数和许用应力 189
第六节 简单轴向拉压杆件的超静定问题 194
练习题 197
第十五章 扭转200
第一节 扭矩及扭矩图 200
第二节 圆轴扭转时的应力及强度计算 202
第三节 圆轴扭转时的变形及刚度计算 206
第四节 矩形截面杆的自由扭转 209
练习题 210
第十六章 弯曲应力214
第一节 平面弯曲的概念 214
第二节 梁的内力和内力图 215
第三节 梁的应力及强度计算 223
第四节 梁的合理设计 233
练习题 234
第十七章 弯曲变形241
第一节 挠度和转角 241
第二节 用积分法计算梁的变形 242
第三节 用叠加法计算梁的变形 246
第四节 梁的刚度校核与提高梁的刚度的措施 249
第五节 简单超静定梁的计算 250
练习题 252
第十八章 应力状态和强度理论257
第一节 应力状态概述 257
第二节 平面应力状态分析——解析法 259
第三节 平面应力状态分析——应力圆 263
第四节 三向应力状态概述 266
第五节 广义胡克定律 268
第六节 强度理论 270
练习题 273
第十九章 组合变形276
第一节 概述 276
第二节 斜弯曲 276
第三节 拉伸(压缩)与弯曲组合变形 279
第四节 偏心压缩(拉伸) 281
第五节 扭转与弯曲组合变形 283
第六节 连接件的实用计算 286
练习题 289
第二十章 压杆稳定293
第一节 压杆稳定的概念 293
第二节 细长压杆的临界力 294
第三节 欧拉公式的适用范围和临界应力总图 297
第四节 压杆的稳定计算 298
第五节 提高压杆稳定性的措施 300
练习题 301
附录Ⅰ 截面图形的几何性质305
附录Ⅱ 型钢表317
参考文献324