本書是根據教育部高等學校力學教育指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會制定的《高等學校理工科非力學專業力學基礎課程教學基本要求》，并結合創建應用型本科院校背景，以及工程力學課程教學大綱的內容和要求編寫的。

本書分3篇（共14章）。第1篇靜力學內容包括：靜力學基礎、平面力系、空間力系。第2篇材料力學內容包括：軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、圓軸的扭轉、彎曲、應力狀態分析與強度理論、組合變形、壓桿穩定。第3篇運動學和動力學內容包括：一點的運動分析、剛體的平面運動、質點動力學、動力學普遍定理。附錄I為平面圖形的幾何性質。本書重視基本概念和基本分析方法，注重培養學生分析與解決問題的能力，并配有《工程力學導學篇》供讀者使用。

在編寫本書的過程中，編者結合目前創建應用型本科院校的背景，以及課程理論教學時數逐漸減少的實際情況，堅持理論聯系實際的方針和把握夠用、精煉的原則，充分吸取各高等院校近年來“工程力學”課程教學改革的經驗，在內容的選擇上，刪繁就簡，充實技術性、實用性、實踐性的內容。本書內容編排與講解由淺入深，循序漸進，充分反映編者長期教學所積累的經驗和體會。

本書由胡慶泉、王繼燕擔任主編，崔澤、劉隆、馬昌紅、楊尚陽擔任副主編。具體編寫人員為：蔣彤（第1、2章），胡慶泉（第3章，附錄I），李琳（第4章），崔澤（第5、6章），高曦光（第7章），侯善芹（第8、9章），馬昌紅（第10章），劉隆（第11章），楊尚陽（第12章），王繼燕（第13、14章）。本書由胡慶泉、王繼燕統稿，崔澤、劉隆、馬昌紅、楊尚陽、尹大剛等對全書進行了詳細審閱。

限于編者的水平，本書難免有不足和欠妥之處，敬請廣大教師和讀者批評指正。

編者

2022年5月

第1篇 靜力學
引言 2
第1章 靜力學基礎 3
1.1 靜力學的基本概念及基本公理 3
1.1.1 力和力系 3
1.1.2 剛體和變形體 4
1.1.3 靜力學公理 4
1.2 力對點的矩和合力矩定理 6
1.2.1 平面上力對點的矩 6
1.2.2 合力矩定理 7
1.3 力偶 8
1.3.1 力偶的概念和性質 8
1.3.2 力偶矩的概念 9
1.3.3 同一平面內力偶的等效定理 10
1.4 約束和約束力 10
1.4.1 柔索約束 11
1.4.2 光滑面約束 12
1.4.3 光滑圓柱鉸鏈約束 13
1.5 物體的受力分析與受力圖 16
擴展閱讀：靜力學發展簡史 17
第2章 平面力系 19
2.1 平面匯交力系的合成與平衡 19
2.1.1 平面匯交力系的合成與平衡的幾何法 19
2.1.2 平面匯交力系的合成與平衡的解析法 20
2.2 平面力偶系的合成與平衡 22
2.2.1 平面力偶系的合成 22
2.2.2 平面力偶系的平衡 23
2.3 平面任意力系的簡化及結果討論 24
2.3.1 力的平移定理 24
2.3.2 平面任意力系向一點的簡化 25
2.3.3 平面任意力系簡化結果的討論 26
2.3.4 固定端約束 27
2.4 平面任意力系的平衡方程及其應用 28
2.5 物體系統的平衡 31
2.5.1 靜定和靜不定問題 31
2.5.2 物體系統的平衡概述 32
2.6 考慮摩擦時的平衡問題 36
2.6.1 滑動摩擦和滑動摩擦力 37
2.6.2 考慮滑動摩擦時物體的平衡問題 39
第3章 空間力系 41
3.1 空間匯交力系的合成與平衡 41
3.1.1 力在直角坐標軸上的投影 41
3.1.2 空間匯交力系的合成 42
3.1.3 空間匯交力系的平衡條件 43
3.2 空間力對點的矩和空間力對軸的矩 43
3.2.1 力對點的矩用矢量表示 43
3.2.2 力對軸的矩 44
3.2.3 力對點的矩與力對軸的矩的關系 46
3.3 空間任意力系的簡化及平衡方程 46
3.3.1 空間任意力系向一點的簡化 46
3.3.2 空間任意力系的平衡方程 48
3.4 平行力系中心與重心 49
3.4.1 平行力系中心 49
3.4.2 重心坐標的一般公式 50
3.4.3 組合形狀物體的重心 53
第2篇 材料力學
引言 56
第4章 軸向拉伸與壓縮 61
4.1 軸向拉伸與壓縮的概念與實例 61
4.2 軸向拉壓桿的軸力與軸力圖 62
4.2.1 軸力 62
4.2.2 軸力圖 62
4.3 軸向拉壓桿的應力 64
4.3.1 橫截面上的應力 64
4.3.2 斜截面上的應力 66
4.4 軸向拉壓桿的強度計算 67
4.5 軸向拉壓桿的變形計算 70
4.6 材料在拉伸或壓縮時的力學性能 73
4.6.1 低碳鋼拉伸時的力學性能 73
4.6.2 鑄鐵拉伸時的力學性能 77
4.6.3 其他塑性材料拉伸時的力學性能 77
4.6.4 材料在壓縮時的力學性能 78
4.7 應力集中的概念 80
擴展閱讀：圣維南 81
第5章 剪切與擠壓 83
5.1 剪切與擠壓的概念 83
5.2 剪切與擠壓強度的實用計算 83
第6章 圓軸的扭轉 87
6.1 圓軸扭轉的概念與實例 87
6.2 扭矩的計算與扭矩圖 88
6.2.1 傳動軸的外力偶矩計算 88
6.2.2 橫截面上的內力—扭矩 88
6.2.3 扭矩圖 89
6.3 圓軸扭轉時的應力與強度計算 91
6.3.1 薄壁圓筒的扭轉 91
6.3.2 等直圓軸扭轉時橫截面上的應力 93
6.3.3 截面的極慣性矩和抗扭截面系數的計算 96
6.3.4 圓軸扭轉的強度條件 97
6.4 圓軸扭轉時的變形與剛度條件 99
6.4.1 扭轉變形 99
6.4.2 剛度條件 99
第7章 彎曲 101
7.1 平面彎曲的概念與實例 101
7.2 梁的內力—剪力和彎矩 102
7.2.1 梁的簡化 102
7.2.2 剪力和彎矩 102
7.3 剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖 104
7.4 載荷集度剪力和彎矩間的關系 106
7.5 純彎曲梁的正應力計算 108
7.5.1 純彎曲和橫力彎曲的概念 108
7.5.2 純彎曲梁橫截面上的正應力 108
7.6 梁的正應力強度條件及強度計算 112
7.7 彎曲梁的切應力計算 113
7.8 梁的變形計算 118
7.8.1 梁的撓曲線近似微分方程 118
7.8.2 積分法求梁的彎曲變形 120
7.8.3 疊加法求梁的彎曲變形 120
7.9 梁的剛度條件和提高梁剛度的措施 124
7.9.1 梁的剛度條件 124
7.9.2 提高梁剛度的措施 125
擴展閱讀：趙州橋 126
第8章 應力狀態分析與強度理論 128
8.1 應力狀態概述 128
8.2 平面應力狀態分析 130
8.2.1 解析法 130
8.2.2 圖解法 133
8.3 空間應力狀態簡介 135
8.4 廣義胡克定律 137
8.5 強度理論 139
8.5.1 強度理論概述 139
8.5.2 四種常用的強度理論 140
8.5.3 莫爾強度理論 143
第9章 組合變形 146
9.1 拉伸或壓縮與彎曲的組合 147
9.2 彎曲與扭轉的組合 149
第10章 壓桿穩定 151
10.1 壓桿穩定的概念 151
10.2 臨界力的確定 153
10.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界力 153
10.2.2 其他支座條件下細長壓桿的臨界力 154
10.3 歐拉公式的適用范圍和臨界應力的經驗公式 155
10.3.1 歐拉公式的適用范圍 156
10.3.2 臨界應力的經驗公式 157
10.4 壓桿的穩定校核 160
10.4.1 穩定安全因數法 160
10.4.2 折減系數法 161
10.5 提高壓桿穩定性的措施 163
擴展閱讀：壓桿穩定研究發展歷史 164
第3篇 運動學和動力學
引言 167
第11章 一點的運動分析 168
11.1 點的運動分析 168
11.1.1 矢量法 168
11.1.2 直角坐標法 169
11.1.3 自然法 170
11.2 簡單運動剛體內點的運動分析 174
11.2.1 剛體的平行運動 174
11.2.2 剛體的定軸轉動 175
11.2.3 點的合成運動 178
11.2.4 點的速度合成定理 179
11.2.5 點的加速度合成定理 181
擴展閱讀：伽利略 182
第12章 剛體的平面運動 183
12.1 剛體平面運動的概述和運動分解 183
12.1.1 剛體平面運動的概念 183
12.1.2 剛體平面運動力學模型的簡化 184
12.1.3 剛體平面運動的分解 184
12.2 平面圖形上各點的速度分析 187
12.2.1 基點法 187
12.2.2 速度投影定理法 190
12.2.3 瞬時速度中心法 191
12.3 平面圖形上各點的加速度分析 195
第13章 質點動力學 198
13.1 動力學基本定律 198
13.2 質點的運動微分方程 200
擴展閱讀：牛頓 204
第14章 動力學普遍定理 205
14.1 動量和沖量 205
14.1.1 動量和沖量的概念 205
14.1.2 動量定理 207
14.1.3 質心運動定理和質心運動守恒定理 209
14.2 動量矩定理 213
14.2.1 剛體對軸的轉動慣量 213
14.2.2 動量矩 217
14.2.3 動量矩定理概述 220
14.2.4 剛體繞定軸轉動的微分方程 224
14.2.5 剛體平面運動微分方程 226
14.3 動能定理 228
14.3.1 力做的功 228
14.3.2 動能 233
14.3.3 動能定理概述 236
14.3.4 功率、功率方程、機械效率 239
14.3.5 動力學普遍定理的綜合應用 240
附錄I 平面圖形的幾何性質 242
I.1　靜矩和形心 242
I.2　慣性矩、慣性積和慣性半徑 244
I.3　平行移軸公式 248
參考文獻 250

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2. 民用航空飛機標準線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運河講談錄 [趙珩　著]
4. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級電站水資源決策支持系統研究與開發 [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設計中的應用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
9. 辦公自動化高級應用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術員考試32小時通關 [薛大龍]
11. 電子產品設計案例教程（微課版）—基于嘉立創EDA（專業版） [王靜 莫志宏 陳學昌 丁紅]
12. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
13. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
14. Web技術開發教程（基于.NET開源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務英語翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術與應用 [洪旭 著]
17. 建設工程法規實務 [主編 余瀅]
18. 商務秘書理論與實務（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
21. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數學 [主編 郭立娟 王海]
23. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統項目管理師章節習題與考點特訓（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計算機網絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認證題庫分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
30. 網絡規劃設計師備考一本通 [夏杰 編著]