本书包括静力学、运动学、动力学和材料力学四部分内容，其中静力学、运动学和动力学部分涵盖了理论力学的大部分内容，材料力学部分包含拉伸和压缩、扭转、弯曲、复杂受力构件的强度设计和压杆的稳定性，涵盖了材料力学的大部分内容。本书有数字资源的二维码，读者可通过扫描书中二维码查看相关数字资源。全书共13章，在每章的开头部分设置了“历史引读”，在结尾部分设置了本章小结和一定数量的思考题、习题，帮助学生巩固所学知识。本书可作为航空机务技术与指挥、机器人、航空飞行与指挥、机械类、土木建筑类及相关专业的本科教材。
屈彩虹，主要从事工程力学、理论力学、材料力学等基础力学的本科教学工作以及研究生弹性力学与有限元法的相关教学工作，主持参与教学科研项目十余项，获教学成果奖三项，发表教学科研论文二十余篇，参与编写著作3部。获教书育人奖、教学先进个人。
目 录
绪 论 1
第一篇 静力学
第1章 静力学基础 4
历史引读 4
1.1 静力学的基本概念 4
1.1.1 力 4
1.1.2 刚体 5
1.1.3 平衡 5
1.2 静力学公理 5
1.3 约束和约束力 8
1.3.1 基本概念 8
1.3.2 工程中常见的几种约束类型 9
1.4 物体的受力分析和受力图 12
本章小结 15
思考题 15
习题 15
第2章 力系的简化与平衡 18
历史引读 18
2.1 汇交力系 18
2.1.1 几何法 18
2.1.2 解析法 20
2.2 力矩 24
2.2.1 力对点之矩 24
2.2.2 力对轴之矩 25
2.2.3 合力矩定理 26
2.2.4 力对点之矩与力对轴之矩的关系 26
2.3 力偶 27
2.3.1 力偶及其作用效果表达 27
2.3.2 力偶的等效 28
2.3.3 力偶系的简化与平衡 29
2.4 任意力系的简化 31
2.4.1 力线平移定理 31
2.4.2 空间任意力系向一点的简化 31
2.4.3 简化结果分析 32
2.4.4 任意力系简化的应用 34
2.5 任意力系的平衡条件和平衡方程 37
2.5.1 空间任意力系的平衡 37
2.5.2 平面任意力系的平衡 38
2.5.3 其他力系的平衡 38
2.6 物系的平衡、静定和超静定问题 42
2.7 平面静定桁架的内力计算 43
2.7.1 节点法 44
2.7.2 截面法 45
2.8 物体的重心 46
2.8.1 平行力系中心与重心 46
2.8.2 确定重心的方法 47
本章小结 51
思考题 52
习题 54
第二篇 运动学
第3章 点的运动学 60
历史引读 60
3.1 矢量法 60
3.1.1 点的运动方程 60
3.1.2 点的速度 61
3.1.3 点的加速度 61
3.2 直角坐标法 61
3.2.1 点的运动方程 61
3.2.2 点的速度 62
3.2.3 点的加速度 63
3.3 自然法 63
3.3.1 弧坐标 64
3.3.2 自然轴系 64
3.3.3 点的运动方程 64
3.3.4 点的速度 65
3.3.5 点的加速度 65
本章小结 67
思考题 68
习题 68
第4章 刚体的简单运动 70
历史引读 70
4.1 刚体的平动 70
4.2 刚体的转动 71
4.2.1 刚体的转动方程 71
4.2.2 刚体转动的角速度 72
4.2.3 刚体转动的角加速度 72
4.3 转动刚体上点的速度和加速度 73
4.3.1 转动刚体上点的速度 73
4.3.2 转动刚体上点的加速度 74
4.4 以矢积表示点的速度和加速度 75
本章小结 77
思考题 78
习题 78
第5章 点的复合运动 81
历史引读 81
5.1 相对运动、牵连运动、绝对运动 81
5.2 点的速度合成定理 82
5.3 点的加速度合成定理 86
本章小结 95
思考题 95
习题 96
第6章 刚体的平面运动 100
历史引读 100
6.1 刚体平面运动的分解 100
6.2 平面图形内各点的速度 102
6.2.1 基点法 102
6.2.2 投影法 104
6.2.3 瞬心法 104
6.3 平面图形内各点的加速度 106
本章小结 112
思考题 112
习题 113
第三篇 动力学
第7章 动力学普遍定理 119
历史引读 119
7.1 动量定理 120
7.1.1 动量与冲量 120
7.1.2 动量定理及其应用 121
7.1.3 质心运动定理及其应用 123
7.2 动量矩定理 126
7.2.1 质点和质点系的动量矩 126
7.2.2 动量矩定理及其应用 128
7.2.3 刚体的转动微分方程 131
7.2.4 刚体对轴的转动惯量 131
7.2.5 刚体平面运动微分方程 134
7.3 动能定理 136
7.3.1 力做的功 136
7.3.2 质点和质点系的动能 140
7.3.3 动能定理及其应用 142
本章小结 147
思考题 148
习题 149
第8章 达朗贝尔原理 153
历史引读 153
8.1 惯性力、达朗贝尔原理 153
8.1.1 惯性力的概念 153
8.1.2 质点、质点系的达朗贝尔原理 154
8.2 刚体惯性力系的简化 157
8.2.1 刚体平动 157
8.2.2 刚体转动 158
8.2.3 刚体平面运动 159
本章小结 161
思考题 161
习题 162
第四篇 材料力学
第9章 拉伸和压缩 166
历史引读 166
9.1 拉伸和压缩的基本概念 167
9.2 拉（压）杆横截面上的应力 168
9.3 材料拉伸和压缩时的力学性能 170
9.3.1 材料拉伸时的力学性能 170
9.3.2 材料压缩时的力学性能 173
9.4 拉伸和压缩时的变形 174
9.5 材料拉伸和压缩时的强度计算 175
9.6 杆件拉伸或压缩时的超静定问题 177
9.7 应力集中 178
9.8 剪切与挤压的实用计算 179
9.8.1 剪切的实用计算 179
9.8.2 挤压的实用计算 180
本章小结 183
思考题 183
习题 184
第10章 扭转 187
历史引读 187
10.1 扭转的概念和扭矩图 187
10.1.1 扭转的概念 187
10.1.2 扭转的内力—扭矩、扭矩图 188
10.2 薄壁圆筒的扭转、纯剪切 189
10.3 圆轴扭转时的应力、强度条件 191
10.3.1 横截面上的切应力 191
10.3.2 极惯性矩和抗扭截面系数 194
10.3.3 强度条件 194
10.4 圆轴扭转时的变形、刚度条件 195
本章小结 198
思考题 199
习题 199
第11章 弯曲 203
历史引读 203
11.1 弯曲的内力—剪力和弯矩 203
11.1.1 弯曲的概念 203
11.1.2 梁的分类 204
11.1.3 梁的内力与内力图 205
11.1.4 载荷集度、剪力和弯矩间关系的进一步研究 210
11.2 弯曲应力 212
11.2.1 弯曲正应力 212
11.2.2 弯曲切应力 219
11.3 弯曲变形 223
11.3.1 挠度和转角 223
11.3.2 挠曲线的近似微分方程 223
11.3.3 用积分法求弯曲变形 224
11.3.4 用叠加法求弯曲变形 226
11.4 简单超静定梁 227
11.5 提高梁弯曲时强度和刚度的一些措施 228
11.5.1 合理安排梁的受力情况 229
11.5.2 设计合理的横截面 230
11.5.3 等强度梁 231
本章小结 232
思考题 232
习题 233
第12章 复杂受力构件的强度设计 237
历史引读 237
12.1 应力状态概述 238
12.2 二向应力状态分析—解析法 239
12.3 二向应力状态分析—应力圆法 242
12.4 三向应力状态 244
12.5 广义胡克定律 245
12.5.1 广义胡克定律的定义 245
12.5.2 体应变 247
12.6 复杂应力状态的应变能密度 248
12.7 强度理论及其应用 250
12.7.1 关于脆性断裂的强度理论 250
12.7.2 关于塑性屈服的强度理论 251
12.7.3 强度理论的选用原则 252
12.8 组合变形 253
12.8.1 拉（压）弯组合变形 254
12.8.2 偏心拉伸（压缩） 256
12.8.3 弯扭组合变形 257
本章小结 260
思考题 263
习题 263
第13章 压杆的稳定性 267
历史引读 267
13.1 压杆稳定的概念 267
13.2 细长压杆的临界压力 268
13.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 268
13.2.2 其他约束条件下细长压杆的临界压力 270
13.3 欧拉公式的适用范围、经验公式 271
13.3.1 临界应力与柔度 271
13.3.2 欧拉公式的适用范围 272
13.3.3 中、小柔度杆的临界应力 272
13.3.4 临界应力总图 273
13.4 压杆的稳定性校核 274
13.5 提高压杆稳定性的措施 276
13.5.1 减小压杆长度 276
13.5.2 改变约束条件 276
13.5.3 合理选择横截面形状 276
13.5.4 合理选择材料 277
本章小结 277
思考题 278
习题 278
附录A 平面图形的几何性质 281
A.1 静矩和形心 281
A.1.1 静矩 281
A.1.2 形心 281
A.1.3 组合图形的静矩和形心 281
A.2 惯性矩、惯性半径和极惯性矩 282
A.3 惯性积 284
A.4 平行移轴公式 284
附录B 梁在简单载荷作用下的变形 287
附录C 型钢表 289
习题答案 299
参考文献 308
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