工程力学基础

序
前言
主要符号表
第1章 绪论
1.1 力学和工程力学基础课程
1.1.1 力学简介
1.1.2 设置工程力学基础课程的目的
1.1.3 课程的主要内容
1.2 力学模型
1.2.1 物理性质的简化
1.2.2 几何形状的简化
1.2.3 约束
1.3 小结
第2章 物体的受力分析与平衡
2.1 受力分析
2.2 力系的等效
2.2.1 力矩
2.2.2 主矢和主矩
2.2.3 等效力系定理
2.3 力系的平衡
2.3.1 几种特殊情形
2.3.2 例
2.4 静定与超静定结构
2.4.1 几何可变体系和几何不变体系
2.4.2 约束
2.4.3 静定结构的组成规律
2.4.4 求静定结构的约束力
2.5 刚化原理
2.6 几个专门问题
2.6.1 重心
2.6.2 摩擦
2.7 小结
思考题
习题
第3章 杆件的内力分析
3.1 杆的几何特征与基本变形
3.2 杆横截面上的内力
3.3 平衡方程
3.3.1 平面载荷作用的情形
3.3.2 扭转力偶作用的情形
3.3.3 一般情形
3.4 平衡方程的应用
3.4.1 杆的拉压与桁架
3.4.2 梁的横力弯曲
3.4.3 轴的扭转
3.4.4其他情形
3.5 小结
思考题
习题
第4章 弹性杆件的应力和位移分析
4.1 杆内的应力和应变
4.2 杆的拉伸与压缩
4.2.1 杆的拉伸与压缩的平面假定
4.2.2 拉伸与压缩的变形
4.3 杆的弯曲
4.3.1 杆的弯曲假定
4.3.2 弯曲正应力的计算
4.3.3 横力弯曲引起的切应力
4.3.4 弯曲变形
4.4 杆的扭转
4.4.1 圆轴的扭转
4.4.2 圆轴的扭转变形
4.4.3 非圆截面杆的扭转
4.4.4 薄壁杆件的扭转
4.5 叠加法
4.5.1 变形的可加性
4.5.2 多个载荷存在的情形
4.5.3 组合变形的情形
4.5.4 超静定结构
4.6 小结
思考题
习题
第5章 应力状态、应变状态和强度
理论
5.1 一点应力状态
5.1.1 应力状态
5.1.2 主应力
5.1.3 一般三维应力状态
5.2 应变状态和广义胡克定律
5.2.1 应变状态
5.2.2 广义胡克定律
5.3 应变能
5.3.1 应变能密度
5.3.2 体积改变能密度和形状改变能密度
5.3.3 杆的应变能
5.4 构件的失效与强度理论
5.4.1 构件的失效形式
5.4.2 强度与强度准则
5.4.3 强度准则的一般形式
5.5 无应力奇异时的强度准则
5.5.1 最大拉应力准则（第一强度理论）
5.5.2 最大伸长线应变准则（第二强度理论）
5.5.3 最大切应力准则（第三强度理论）
5.5.4 最大形状改变能密度准则（第四强度理论）
5.5.5 强度理论的讨论
5.6 杆件的静力学强度设计
5.6.1 一般设计原则
5.6.2 拉压杆的强度设计
5.6.3 连接件的工程假定设计
5.6.4 梁的强度设计
5.6.5 圆轴的强度设计
5.7 小结
思考题
习题
第6章 运动学
6.1 运动学模型与参考系
6.1.1 运动学模型
6.1.2 参考系
6.2 质点的运动
6.2.1 速度和加速度
6.2.2 直角坐标的描述
6.2.3 自然坐标的描述
6.2.4 极坐标和柱坐标的描述
6.3 刚体的简单运动
6.3.1 刚体的平行移动
6.3.2 刚体绕定轴转动
6.4 刚体的平面运动
6.4.1 基点的选择对平动和转动的影响
6.4.2 平面图形上各点的速度
6.4.3 平面图形上各点的加速度
6.4.4 刚体绕平行轴转动的合成
6.5 刚体绕定点转动
6.5.1 刚体绕定点运动的描述
6.5.2 剐体绕定点运动的角速度和角加速度
6.5.3 刚体绕定点运动时各点的速度和加速度
6.5.4 刚体的一般运动
6.6 点的复合运动
6.6.1 速度合成定理
6.6.2 加速度合成定理
6.7 小结
思考题
习题
第7章 牛顿动力学方程
7.1 质点动力学基本定律
7.1.1 质点运动的微分方程
7.1.2 质点相对运动的微分方程
7.1.3 质点动力学的两类基本问题
7.2 质点系的动量定理
7.2.1 动量定理
7.2.2 变质量体问题
7.2.3 质心的运动定理
7.3 质点系的动量矩定理
7.3.1 质点系的动量矩
7.3.2 质点和质点系的动量矩定理
7.3.3 剐体绕定轴转动的微分方程
7.4 动能定理
7.4.1 质点和质点系的动能
7.4.2 功、功率
7.4.3 质点和质点系的动能定理
7.4.4 势能、机械能
7.5 动静法
7.5.1 惯性力及达朗贝尔原理
7.5.2 刚体惯性力系的简化
7.5.3 绕定轴转动刚体的轴承附加动反力
7.6 小结
思考题
习题
第8章 离散系统的拉格朗日方程
8.1 理想约束、虚位移原理和达朗贝尔-拉格朗日方程
8.1.1 虚位移
8.1.2 理想约束
8.1.3 虚位移原理
8.1.4 理想约束条件下力学系统的达朗贝尔-拉格朗日方程
8.2 完整约束和广义坐标
8.2.1 完整约束
8.2.2 非完整约束
8.2.3 广义坐标
8.2.4各类约束的比较
8.3 理想、完整系统的拉格朗日方程
8.3.1 第二类拉格朗日方程
8.3.2 广义力
8.3.3 保守力
8.3.4 第二类拉格朗日方程成立的件及讨论
8.4 拉格朗日方程对平衡问题的应用
8.4.1 平衡时的拉格朗日方程
8.4.2 平衡点的稳定性
8.5 小结
思考题
习题
第9章 弹性杆件的拉格朗日方程
9.1 连续系统的拉格朗日方程
9.1.1 直杆的纵向运动
9.1.2 杆的横向运动
9.1.3 连续系统的小结
9.2 弹性杆件的最小势能原理
9.2.1 杆件变形的拉格朗日函数
9.2.2 最小势能原理
9.2.3 例题
9.3 线性弹性问题的几个基本定理
9.3.1 虚位移原理和单位载荷法
9.3.2 功互等定理
9.4 小结
思考题
习题
第10章 杆件稳定性
10.1 稳定性概念
10.1.1 分支点失稳
10.1.2 极值点失稳
10.2 稳定性分析方法
10.2.1 静力法
10.2.2 能量法
10.3 压杆稳定性
10.4 小结
思考题
习题
第11章 振动理论初步
附录
附录A 矢量
附录B 平面图形的几何性质
附录C 实对称矩阵
附录D 刚体一般运动的力学
附录E 变分法简介和哈密尔顿原理
附录F 习题答案
参考文献