本书在第二版的基础上，根据新工科建设的要求和线上线下混合式教学的需要修订而成。全书内容分为静力学、材料力学和刚体动力学三篇，共18章。为加深对书中内容的理解，本书设置了大量的思考题、习题，以及部分习题参考答案，并结合现代化手段，融入主要知识点讲解视频，读者可扫描书中二维码观看。本书能够满足教育部规定的各工科专业基础力学（包括工程力学、理论力学、材料力学）课程教学的基本要求，可作为培养高素质应用型和复合型人才的广大工科院校的教材，也可作为相关专业研究生考试、工程技术人员的参考书。

绪论1
篇静力学
章静力学的基本知识和物体的受力分析6
1.1力学基本概念6
1.1.1力的概念6
1.1.2力系与平衡力系7
1.1.3力的投影7
1.1.4刚体的概念8
1.1.5力矩的概念8
1.1.6力偶的概念及性质10
1.2静力学基本原理12
1.2.1力的平行四边形法则12
1.2.2二力平衡公理13
1.2.3加减平衡力系公理13
1.2.4作用和反作用公理15
1.3约束和约束力及物体的受力分析15
1.3.1基本概念15
1.3.2常见约束及其约束力16
1.3.3物体的受力分析和受力图20
本章小结23
思考题23
习题25
第2章平面力系28
2.1平面汇交力系28
2.1.1平面汇交力系合成和平衡的几何法28
2.1.2平面汇交力系合成和平衡的解析法31
2.2平面力偶系33
2.2.1平面力偶系的合成33
2.2.2平面力偶系的平衡34
2.3平面任意力系35
2.3.1平面任意力系的简化35
2.3.2合力矩定理36
2.3.3平面任意力系的平衡条件38
2.4物体系统的平衡41
2.4.1静定与静不定的概念41
2.4.2物体系统的平衡分析42
*2.5考虑摩擦的平衡问题45
2.5.1摩擦的概念及分类45
2.5.2摩擦力的计算46
2.5.3摩擦角和自锁现象47
2.5.4考虑摩擦的平衡问题分析48
本章小结49
思考题50
习题51
第3章空间力系56
3.1空间汇交力系56
3.1.1力在空间直角坐标轴上的投影56
3.1.2空间汇交力系的合成与平衡57
3.2力对点之矩和力对轴之矩59
3.2.1力对点之矩59
3.2.2力对轴之矩60
3.2.3力对点之矩与力对该轴之矩的关系61
3.3空间力偶系62
3.3.1空间力偶62
3.3.2空间力偶系的合成与平衡条件63
3.4空间任意力系的简化64
3.4.1空间任意力系向一点简化64
3.4.2空间任意力系简化结果的分析65
3.5空间力系的平衡方程66
*3.6重心67
3.6.1重心的概念及坐标公式68
3.6.2确定物体重心的方法69
本章小结71
思考题71
习题72
第2篇材料力学
第4章材料力学概述75
4.1材料力学的任务和研究对象75
4.1.1材料力学的任务75
4.1.2材料力学的研究对象76
4.2材料的基本假定76
4.2.1均匀连续性假定77
4.2.2各向同性假定77
4.2.3小变形假定77
4.3杆件变形的基本形式77
4.3.1轴向拉伸或压缩78
4.3.2剪切78
4.3.3扭转78
4.3.4平面弯曲78
4.4弹性杆件的内力与截面法78
4.5杆件基本变形的内力80
4.5.1轴向拉伸和压缩80
4.5.2扭转81
4.5.3平面弯曲82
4.6应力与应变的概念84
4.6.1应力的概念84
4.6.2应变的概念85
本章小结85
思考题86
习题87
第5章轴向拉伸和压缩88
5.1杆件轴向拉压的概念与轴力图88
5.1.1杆件轴向拉压的概念与实例88
5.1.2拉、压杆的轴力与轴力图89
5.2拉压杆横截面上的应力89
5.3材料的力学性质90
5.3.1实验设备与试件90
5.3.2低碳钢拉伸时的力学性质91
5.3.3铸铁拉伸时的力学性质93
5.3.4其他材料拉伸时的力学性能93
5.3.5材料在压缩时的力学性能94
5.3.6安全因数与许用应力95
5.4拉压杆的强度条件96
5.5直杆拉伸和压缩时的变形99
5.5.1轴向变形、胡克定律99
5.5.2横向变形、横向线应变和泊松比100
5.6简单的拉压静不定问题103
5.6.1静不定问题的概念与解法103
5.6.2装配应力104
5.6.3温度应力105
本章小结106
思考题106
习题108
第6章剪切与挤压111
6.1剪切与挤压的概念111
6.2剪切与挤压的工程实用计算112
6.2.1剪切的实用计算112
6.2.2挤压的实用计算113
6.3连接件的剪切与挤压强度计算算例113
本章小结116
思考题116
习题117
第7章圆轴扭转119
7.1圆轴扭转概念与扭矩图119
7.1.1圆轴扭转概念与实例119
7.1.2外力偶矩计算120
7.1.3圆轴扭转时的扭矩图120
7.2扭转的基本理论121
7.2.1薄壁圆筒的扭转121
7.2.2切应力互等定理122
7.2.3剪切胡克定律123
7.3圆轴扭转时横截面上的应力与变形123
7.3.1横截面上的应力123
7.3.2圆轴扭转的变形126
7.3.3极惯性矩和抗扭截面系数126
7.4圆轴扭转的强度和刚度计算127
7.4.1圆轴扭转的强度条件127
7.4.2圆轴扭转的刚度条件128
本章小结130
思考题130
习题132
第8章平面弯曲134
8.1弯曲的概念134
8.1.1平面弯曲的概念与实例134
8.1.2梁的简化及静定梁的分类134
8.2平面弯曲时梁的内力——剪力和弯矩135
8.2.1画内力图的基本方法135
8.2.2画内力图的简便方法138
8.3弯曲应力和强度计算140
8.3.1梁横截面上的正应力140
8.3.2梁的正应力强度条件和强度计算144
*8.3.3弯曲切应力简介147
8.4梁的位移分析与刚度计算153
8.4.1梁变形的基本概念154
8.4.2积分法求梁的位移154
8.4.3叠加法求梁的位移159
8.4.4梁的刚度计算159
8.5简单的静不定梁161
8.6提高梁抗弯能力的措施162
8.6.1提高梁强度的措施163
8.6.2提高梁刚度的措施166
本章小结167
思考题168
习题169
第9章应力状态与强度理论174
9.1引言174
9.1.1应力状态的概念174
9.1.2应力状态的研究方法174
9.1.3应力状态的分类175
9.2平面应力状态175
9.2.1任意斜截面的应力175
9.2.2主应力176
*9.2.3莫尔应力圆简介178
9.3空间应力状态与广义胡克定律181
9.3.1空间应力状态的概念和实例181
9.3.2一点的优选正应力和优选切应力182
9.3.3广义胡克定律183
9.4强度理论的基本概念186
9.5常用强度理论186
9.5.1优选拉应力理论186
9.5.2优选伸长线应变理论187
9.5.3优选切应力理论187
9.5.4形状改变比能理论188
*9.5.5莫尔强度理论简介189
本章小结190
思考题190
习题191
0章组合变形193
10.1组合变形概述193
10.2拉伸(压缩)与弯曲的组合变形194
10.2.1杆件同时承受轴向载荷和横向载荷194
10.2.2偏心拉压195
10.3弯曲和扭转组合变形的强度计算197
*10.4斜弯曲200
本章小结205
思考题205
习题206
1章压杆稳定210
11.1压杆稳定性的概念210
11.1.1平衡的稳定性211
11.1.2压杆的稳定性211
11.2细长压杆的临界载荷和欧拉公式212
11.2.1两端铰支细长压杆的临界载荷212
11.2.2其他约束情况下细长压杆的临界载荷213
11.3压杆的分类和临界应力总图214
11.3.1临界应力与柔度的概念214
11.3.2欧拉公式的适用范围214
11.3.3临界应力总图215
11.3.4压杆的稳定性计算218
11.4提高压杆稳定性的措施218
本章小结220
思考题220
习题221
2章交变应力与疲劳强度223
12.1交变应力及其描述223
12.1.1交变应力223
12.1.2有关交变应力的基本概念224
12.1.3几种典型的交变应力224
12.2疲劳的概念与材料的疲劳极限225
12.2.1疲劳225
12.2.2材料的疲劳极限与应力-寿命曲线226
12.3影响疲劳极限的主要因素227
12.3.1应力集中对疲劳极限的影响227
12.3.2构件尺寸对疲劳极限的影响227
12.3.3表面加工质量对疲劳极限的影响227
12.3.4其他因素对疲劳极限的影响228
本章小结228
思考题228
习题229
3章能量原理230
13.1引言230
13.2功能原理230
13.2.1常力功和变力功230
13.2.2杆件的应变能231
13.2.3功能原理的应用234
13.3虚功原理与莫尔定律235
13.3.1虚功和虚功原理235
13.3.2莫尔定理及其应用237
13.4卡氏第二定理240
13.4.1卡氏第二定理的推导240
13.4.2卡氏第二定理的应用242
13.5互等定理244
13.6冲击问题245
13.6.1垂直落体冲击问题246
13.6.2水平冲击问题247
13.6.3突然刹车问题248
本章小结250
思考题251
习题252
第3篇刚体动力学
4章运动学基础256
14.1点的运动分析256
14.1.1描述点的运动的矢量法256
14.1.2描述点的运动的直角坐标法257
14.1.3描述点的运动的弧坐标法259
……