光滑铰链约束

第一篇 静力学

1 静力学的基本概念

1.1 刚体的概念

1.2 静力学公理

1.3 约束与约束反力

1.3.1 光滑面约束

1.3.2 柔性约束

1.3.3 光滑铰链约束

1.3.4 其他类型约束

1.4 物体的受力分析

本章小结

复习思考题

2 平面力系

2.1 平面汇交力系

2.1.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法（矢量法）

2.1.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法

2.2 平面力偶系

2.2.1 力矩

2.2.2 力偶与力偶矩

2.2.3 平面力偶系的合成

2.2.4 平面力偶系的平衡条件

2.3 平面任意力系

2.3.1 力的平移定理

2.3.2 平面任意力系向一点简化、主矢和主矩

2.3.3 简化结果分析及合力矩定理

2.3.4 平面任意力系的平衡

2.4 工程中的平面力系问题

本章小结

复习思考题

3 空间力系

3.1 力在空间坐标轴上的投影

3.2 力对轴之矩

3.3 空间力系的平衡

3.4 工程中的空间力系问题

本章小结

复习思考题

第二篇 材料力学

4 轴向拉伸与压缩

4.1 工程实例

4.2 截面上的内力

4.2.1 内力

4.2.2 截面法、轴力、轴力图

4.3 截面上的应力

4.3.1 应力

4.3.2 拉（压）杆横截面上的正应力

4.3.3 拉（压）杆斜截面上的应力

4.4 轴向拉伸和压缩变形的计算

4.4.1 纵向变形与横向变形

4.4.2 虎克定律0

4.5 轴向拉伸和压缩时材料的力学性能

4.5.1 拉伸试验

4.5.2 材料在压缩时的力学性能

4.6 轴向拉伸和压缩时构件的强度条件

4.6.1 极限应力、许用应力和安全系数

4.6.2 拉（压）杆的强度计算

4.7 应力集中的概念

4.8 变形能的概念功能原理

4.8.1 功能原理

4.8.2 外力功

4.9 拉伸和压缩静不定问题

4.9.1 静不定的概念及解法

4.9.2 静不定问题求解步骤总结

4.9.3 装配应力

4.9.4 温度应力

本章小结

复习思考题

5 剪切

5.1 剪切和挤压的工程实例

5.2 剪切的概念及实用计算

5.2.1 剪切的概念

5.2.2 剪切的计算

5.3 挤压的概念及挤压实用计算

5.4 焊接实用计算

5.4.1 对接焊接

5.4.2 搭接焊接

本章小结

复习思考题

6 扭转

6.1 工程实例

6.2 扭转构件横截面上的内力

6.2.1 外力偶矩的计算

6.2.2 扭矩的计算和扭矩图

6.3 切应力互等定理

6.4 圆轴扭转时的应力

6.4.1 圆轴扭转时的应力

6.4.2 强度条件

6.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件

6.5.1 圆轴扭转时的变形

6.5.2 刚度条件

6.5.3 关于空心圆轴的讨论

6.6 扭转变形能

6.7 扭转静不定问题

本章小结

复习思考题

7 弯曲内力

7.1 工程实例

7.1.1 平面弯曲

7.1.2 梁的计算简图

7.2 剪力与弯矩

7.3 剪力图与弯矩图

7.3.1 剪力方程和弯矩方程

7.3.2 剪力图和弯矩图

7.4 剪力、弯矩和分布载荷集度之间的微分关系

7.4.1 荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系

7.4.2 几种常见载荷作用下梁的内力图特征

本章小结

复习思考题

8 弯曲应力

8.1 工程实例

8.2 平面图形的基本性质

8.2.1 静矩和形心

8.2.2 惯性矩

8.2.3 惯性积

8.2.4 平行移轴公式

8.2.5 转轴公式

8.2.6 主惯性轴、形心主惯性轴

8.3 梁弯曲时的正应力

8.3.1 变形几何关系

8.3.2 物理关系

8.3.3 静力学关系

8.3.4 横力弯曲时的正应力

8.3.5 横截面上的最大正应力

8.4 梁弯曲时的切应力

8.4.1 矩形截面梁的切应力

8.4.2 工字形截面梁的切应力

8.4.3 薄壁圆环形截面梁的切应力

8.4.4 圆形截面梁的切应力

8.5 弯曲梁的正应力强度条件

8.6 弯曲中心的概念

8.6.1 开口薄壁杆件的弯曲切应力

8.6.2 开口薄壁杆件的弯曲中心

8.7 提高梁承载能力的措施

8.7.1 选择合理的截面形状

8.7.2 合理安排梁的受力情况

8.7.3 采用变截面梁或等强度梁

本章小结

复习思考题

9 弯曲变形

9.1 工程实例

9.1.1 工程实践中的弯曲变形问题

9.1.2 弯曲变形的基本概念

9.2 梁的挠曲线近似微分方程

9.3 积分法计算梁的变形

9.4 用叠加法计算梁的变形

9.5 梁的刚度条件

10 应力状态和强度理论

11 组合变形

第三篇 运动学

第四篇 动力学

附录

参考文献

第1篇 静 力 学

第1章 静力分析 4

1.1 力的概念 4

1.2 静力学公理 4

1.3 约束与约束力 7

1.3.1 光滑面接触约束 7

1.3.2 柔体约束 7

1.3.3 光滑铰链约束 8

1.3.4 链杆约束 9

1.3.5 轴承约束 9

1.3.6 球铰链约束 10

1.4 物体的受力分析和受力图 11

1.5 本章小结 16

1.6 习题 18

第2章 平面简单力系 17

2.1 平面汇交力系 17

2.1.1 平面汇交力系合成与

平衡的几何法 17

2.1.2 平面汇交力系合成与

平衡的解析法 20

2.2 平面力偶力系 23

2.2.1 力对点之矩的概念 23

2.2.2 平面力偶 24

2.3 本章小结 28

2.4 习题 29

第3章 平面任意力系 34

3.1 力的平移定理 34

3.2 力系的简化 35

3.2.1 平面任意力系向一点简化

——主矢与主矩 35

3.2.2 平面任意力系简化的应用 36

3.2.3 平面任意力系简化结果讨论 36

3.3 平面任意力系的平衡 39

3.4 平面平行力系的平衡 42

3.5 平面刚体系的平衡问题 44

3.5.1 平面静定刚体系

的内力计算 45

3.5.2 平面简单桁架的内力计算 48

3.6 考虑滑动摩擦时的平衡问题 52

3.7 本章小结 54

3.8 习题 57

第4章 空间力系 62

4.1 力在空间直角坐标系上的投影 62

4.1.1 直接投影法 62

4.1.2 间接投影法 62

4.2 空间力对点的矩和空间力

对轴的矩的矢量表示 64

4.2.1 空间力对点的矩的矢量表示 64

4.2.2 空间力对轴的矩 65

4.2.3 空间力对点的矩与空间

力对轴的矩的关系 66

4.3 空间汇交力系 66

4.3.1 空间汇交力系的合成 66

4.3.2 空间汇交力系的平衡 67

4.4 空间任意力系 68

4.4.1 空间任意力系向一点简化

——主矢与主矩 68

4.4.2 空间任意力系简化的应用 69

4.4.3 空间任意力系的平衡 70

4.5 本章小结 75

4.6 习题 78

第2篇 运动学

第5章 点的运动学 83

5.1 点运动的矢量法 83

5.1.1 点的运动方程 83

5.1.2 点的速度 83

5.1.3 点的加速度 84

5.2 点运动的直角坐标法 84

5.2.1 点的运动方程 84

5.2.2 点的速度 85

5.2.3 点的加速度 85

5.3 点运动的自然轴系法 89

5.3.1 点的运动方程 89

5.3.2 自然轴系 89

5.3.3 点的速度 90

5.3.4 点的加速度 90

5.3.5 几种常见的运动 92

5.4 本章小结 95

5.5 习题 97

第6章 刚体的基本运动 101

6.1 刚体平行移动 101

6.2 刚体的定轴转动 102

6.2.1 转动刚体的运动描述 102

6.2.2 转动刚体上各点的

速度和加速度 103

6.3 点的速度和加速度的矢量表示 104

6.4 本章小结 109

6.5 习题 111

第7章 点的合成运动 114

7.1 点的合成运动的概念 114

7.2 点的速度合成定理 117

7.3 点的加速度合成定理 121

7.3.1 牵连运动为平移时点

的加速度合成定理 121

7.3.2 牵连运动为定轴转动时

点的加速度合成定理 124

7.4 本章小结 128

7.5 习题 129

第8章 刚体平面运动 136

8.1 刚体平面运动概述 136

8.1.1 平面运动定义 136

8.1.2 平面运动方程 136

8.1.3 平面运动的分解 137

8.2 平面图形内各点的速度 138

8.2.1 基点法 138

8.2.2 速度投影法 138

8.2.3 速度瞬心法 143

8.3 平面图形内各点的加速度

——基点法 146

8.4 运动学综合应用举例 150

8.5 本章小结 153

8.6 习题 154

第3篇 动力学

第9章 质点动力学 162

9.1 动力学的基本定律——

牛顿三定律 162

9.2 质点运动微分方程 163

9.2.1 质点运动微分方程 163

9.2.2 质点动力学的两类

基本问题 164

9.3 本章小结 168

9.4 习题 169

第10章 动量定理 173

10.1 动量定理 173

10.1.1 质点和质点系的动量 173

10.1.2 质点和质点系动量定理 174

10.2 质心运动定理 180

10.3 本章小结 183

10.4 习题 184

第11章 动量矩定理 188

11.1 动量矩定理 188

11.1.1 质点和质点系的动量矩 188

11.1.2 质点和质点系的

动量矩定理 190

11.2 刚体定轴转动微分方程 195

11.3 刚体平面运动微分方程 197

11.4 本章小结 202

11.5 习题 204

第12章 动能定理 209

12.1 力的功 209

12.1.1 常力作直线运动的功 209

12.1.2 变力作曲线运动的功 209

12.1.3 汇交力系合力功 210

12.1.4 常见力的功 210

12.2 质点和质点系动能定理 214

12.2.1 质点和质点系动能 214

12.2.2 质点和质点系动能定理 216

12.3 机械能守恒定律 221

12.3.1 势力场和势能 221

12.3.2 机械能守恒定律 223

12.4 动力学普遍定理的综合应用 225

12.5 本章小结 229

12.6 习题 230

第13章 达朗贝尔原理 236

13.1 达朗贝尔原理 236

13.1.1 惯性力·质点的

达朗贝尔原理 236

13.1.2 质点系的达朗贝尔原理 238

13.2 刚体惯性力系的简化 239

13.2.1 平移刚体惯性力系的简化 240

13.2.2 定轴转动刚体的

惯性力系简化 240

13.2.3 平面运动刚体惯

性力系的简化 241

13.3 本章小结 245

13.4 习题 246

第14章 虚位移原理 249

14.1 约束·自由度·广义坐标 249

14.1.1 约束 249

14.1.2 自由度 251

14.1.3 广义坐标 251

14.2 虚位移原理 252

14.2.1 虚位移和虚功 252

14.2.2 虚位移原理 253

14.2.3 以广义坐标表示的

质点系平衡方程 257

14.3 本章小结 261

14.4 习题 263

第15章 分析力学基础 267

15.1 动力学普遍方程 267

15.2 拉格朗日方程 270

15.2.1 拉格朗日关系式 270

15.2.2 拉格朗日方程 271

15.3 本章小结 276

15.4 习题 276

附录Ⅰ 物体的重心和质心的计算 281

附录Ⅱ 刚体对轴转动惯量的计算 287

习题答案 294 2100433B

第1章 静力学基础

1.1 力

1.1.1 力的概念

1.1.2 力的性质

1.2 平面内力对点之矩

1.2 1 力矩的概念

1.2.2 合力矩定理

1.3 力偶

1.3.1 力偶的概念

1.3.2 力偶的基本性质

1.3.3 平面力偶系的合成

1.4 约束与约束反力

1.4.1 柔性约束

1.4.2 光滑接触面约束

1.4.3 光滑铰链约束

1.4.4 固定端约束

1.5 刚体的受力分析与受力图

1.5.1 单个物体的受力图

1.5.2 物体系统的受力图

本章小结

思考题

划题

第2章 平面力系

2.1 平面力系的简化

2.1.1 力的平移定理

2.1.2 平面力系向一点简化

2.1.3 力在直角坐标轴上的投影与分解以及主矢和主矩的计算

2.2 平面力系的平衡方程及其应用

2.2.1 平面力系的平衡条件和平衡方程

2.2.2 平面力系的几种特殊情形

2.2.3 物体系统的平衡

2.3 考虑摩擦时的平衡问题

2.3.1 滑动摩擦

2.3.2 摩擦角与自锁

2.3.3 考虑摩擦的物体平衡问题

本章小结

思考题

习题

第3章 空间力系

3.1 空间力系的平衡方程

3.2 力对轴的矩

3.3 重心

3.3.1 平行力系的重心

3.3.2 重心位置的计算确定

3.3.3 重心位置的其他确定方法

本章小结

思考题

习题

第4章 轴向拉伸(压缩)、剪切与挤压强度计算

4.1 杆件轴向拉伸(压缩)时的内力计算

4.2 材料的拉伸(压缩)时的力学性能

4.2.1 低碳钢在拉伸时的力学性能

4.2.2 其他塑性材料及铸铁在拉伸时的力学性能

4.2.3 材料在压缩时的力学性能

4.2.4 极限应力、许用应力和安全系数

4.1.3 杆件拉伸(压缩)时的应力与强度

4.3 1 杆件拉伸(压缩)时横截面上的应力

4.3.2 杆件拉伸(压缩)时斜截面上的应力

4.3.3 杆件拉伸(压缩)时的强度条件

4.3.4 应力集中的概念

4.4 杆件拉伸与压缩时的变形和胡克定律

4.5 联接件剪切与挤压的强度计算

4.5.1 剪切与挤压概念与实例

4.5.2 剪切强度的实用计算

4.5.3 挤压强度的实用计算

4.5.4 计算举例

本章小结

思考题

习题

第5章 圆轴扭转强度计算

5.1 圆轴扭转时的内力

5.1.1 外力偶矩的计算

5.1.2 扭矩和扭矩图

5.2 圆轴扭转时的应力与强度计算

5.2.1 圆轴扭转时横截面上的剪应力

5.2.2 圆轴扭转时的强度计算

5.2.3 剪应力互等定律

5.3 圆轴扭转时的变形与刚度计算

5.3.1 圆轴扭转时的变形计算

5.3.2 圆轴扭转时的刚度计算

本章小结

思考题

习题

第6章 梁弯曲强度计算

6.1 梁弯曲时的内力

6.1.1 平面弯曲的概念

6.1.2 剪力和弯矩

6.1.3 剪力图和弯矩图

6.2 梁弯曲时的应力与强度

6.2.1 梁弯曲时横截面上的正应力

6.2.2 粱的弯曲强度计算

6.3 梁弯曲时的变形与刚度

6.3.1 梁的挠度和转角方程

6.3.2 叠加法计算梁的变形

6.3.3 梁的刚度计算

6.4 提高梁的强度和刚度的主要措施

本章小结

思考题

习题

第7章 杆件的其他强度问题

7.1 组合变形

7.1.1 组合变形概述

7.1.2 拉(压)弯组合变形的强度计算

7.1.3 圆轴弯扭组合变形的强度计算

7.2 压杆稳定

7.2.1 压杆稳定的概念

7.2.2 细长压杆的临界应力以及欧拉公式

7.2.3 压杆稳定的使用计算和提高稳定性的措施

7.3 动载荷与交变应力

7.3.1 动载荷和交变应力的概念

7.3.2 构件做匀加速直线运动时的应力计算

7.3.3 构件做匀速转动时的应力计算

7.3.4 交变应力循环特征

7.3.5 疲劳破坏和持久极限

7.3.6 影响持久极限的主要因素

本章小结

思考题

习题

第8章 运动及动力学基础

8.1 点的运动

8.1.1 点运动的描述

8.1.2 点的速度以及加速度

8.2 刚体的简单运动

8.2.1 刚体的平动

8.2.2 刚体绕固定轴的转动

8.3 质点运动微分方程

8.4 质点动力学应用

8.4.1 质点动力学第一类问题

8.4.2 质点动力学第二类问题

8.5 功、功率和机械效率

本章小结

思考题

习题

附录 型钢表

习题参考答案

参考文献 2100433B