本书依据教育部最新制定的“高职高专教育机械类专业力学类课程教学基本要求”和近几年来高职高专教育发展的实际需求编写而成。本书在内容的选排上，既充分吸收高职高专教育力学课程改革的成果，又渗透了作者长期教学积累的经验与体会。

本书注重力学基本概念、基本原理、基本方法的理解和掌握，注重理论在工程实践中的应用，以利于培养学生分析问题、解决问题的能力。全书共三篇14章。第一篇“刚体静力学”包括： 刚体静力学基础、平面力系、空间力系和重心。第二篇“材料力学”包括： 轴向拉伸与压缩、剪切和挤压、圆轴的扭转、直梁的弯曲、组合变形的强度计算、压杆稳定性、动荷应力与交变应力。第三篇“工程运动力学”包括： 质点的动力分析与计算、基本运动刚体的动力分析与计算、动能定理、点和刚体的复合运动分析。每章后均有思考题和习题。

本书可作为高职高专学校、成人高校及本科院校二级职业技术学院和民办高校机械类和近机械类专业力学课程的教材，也可供相关的工程技术人员参考。

“工程力学”是高等工科院校许多专业必修的技术基础课，属于古典力学的范畴。“工程力学”作为工科教育中重要的技术基础课，是系统地引导学生结合工程实际的一门理论课程，在学生能力和素质的培养中占有重要地位。由于科技的发展，高校的教学结构做了调整，随着一些前沿、时尚学科的增加，“工程力学”的授课时间普遍减少。但由于专业的需要，“工程力学”基本理论又是不可缺少的，这就对教材提出了新的要求。本书正是基于此而为高等职业教育“工程力学”课程编写的教材。

本书在编写过程中，编者本着高等职业教育的特色和“必需够用”的原则，对诸多力学教材进行借鉴，结合编者的教学及实践经验，对教材内容作了精心的选择和编排，并吸收了高职高专学校最新教学改革的成果。烦琐的推导过程和没有实用价值的内容尽可能省略，增加了与实践结合的工程示例，注重强化学生的工程意识，注意培养学生解决工程实际问题的能力，尽量将抽象的力学理论具体化，深入浅出、简明易懂，进一步突出了实用性，为学生后续专业的学习打好基础。本书可作为工科类高等职业学校和大专院校机械类与近机械类各专业工程力学课程的试用教材，也可供夜大、函授大学、职工大学相应专业的教材及工程技术人员参考。

本书注重知识更新，尽可能将国内外与力学相关的最新知识、成果或经验引入教材，在专业术语、名词的表达上力求规范、统一。本书内容涵盖“工程力学”课程的基本要求。全书共14章，内容如下： 刚体静力学基础、平面力系、空间力系和重心、轴向拉伸与压缩、剪切和挤压、圆轴的扭转、直梁的弯曲、组合变形的强度计算、压杆稳定性、动荷应力与交变应力、质点的动力分析与计算、基本运动刚体的动力分析与计算、动能定理、点和刚体的复合运动分析。编者本着加强力学基本概念、基本理论、基本解题方法训练的指导思想，力求在100学时内使学生掌握高职高专学生应掌握的力学知识。每章后附有思考题与习题，在加强系统性理论学习的同时，突出对基本理论、基本概念的理解。

本书由王亚辉任主编，王长昕、郑晓利任副主编。参加编写本教材的有： 濮阳职业技术学院王亚辉老师（第11~14章）、洛阳理工学院王长昕老师（第7~10章）、濮阳职业技术学院郑晓利老师（第4~6章）、河南机电高等专科学校李伟老师（绪论、第1章、附录）、河南机电高等专科学校王文堂老师（第2、3章）。本书由郑州大学孙利民教授通审全稿,并提出许多宝贵的修改意见。

由于编者水平有限，且编写时间仓促，书中难免有疏漏或不妥之处，竭诚希望读者批评指正。

编者2009年1月

绪论

第一篇刚体静力学

第1章刚体静力学基础

1.1静力学的基本概念

1.1.1刚体

1.1.2力

1.1.3力系与平衡

1.1.4静力学公理

1.2力的表示方法

1.3力对点的矩

1.3.1力对点的矩(力矩)

1.3.2力矩的性质

1.3.3合力矩定理

1.3.4空间力对点的矩(力矩)的矢量表示

1.4力偶

1.4.1力偶与力偶矩

1.4.2力偶的性质

1.4.3平面力偶的等效定理

1.4.4平面力偶系的合成

1.5力的平移定理

1.6约束与约束反力

1.6.1约束的概念 

1.6.2工程中几种经常遇到的简单的约束类型

1.7受力图与受力分析

思考题

习题

第2章平面力系

2.1平面力系的简化

2.1.1平面力系向作用面内一点的简化

2.1.2简化结果的讨论

2.2平面力系的平衡方程及应用

2.2.1平衡条件和平衡方程

2.2.2几种平面特殊力系的平衡方程

2.3物体系统的平衡问题

2.4考虑摩擦时的平衡问题

2.4.1滑动摩擦

2.4.2摩擦角和自锁现象

2.4.3考虑摩擦时物体的平衡问题

2.4.4滚动摩擦的概念

思考题

习题

第3章空间力系和重心

3.1力在空间直角坐标轴上的投影

3.1.1直接投影法

3.1.2二次投影法

3.2力对轴的矩

3.3空间力系的平衡方程

3.3.1空间力系的简化

3.3.2空间力系的平衡方程

3.3.3空间特殊力系的平衡方程

3.4轮轴类零件平衡问题的平面解法

3.5重心

3.5.1重心的概念

3.5.2重心坐标公式

3.5.3确定物体重心的方法

思考题

习题

第二篇材料力学

第4章轴向拉伸与压缩

4.1轴向拉伸与压缩的概念

4.2轴向拉伸与压缩时横截面上的内力——轴力

4.2.1内力的概念

4.2.2截面法

4.2.3轴力与轴力图

4.3轴向拉伸与压缩时横截面上的应力

4.3.1应力的概念

4.3.2轴向拉伸与压缩时杆横截面上的正应力计算

4.4轴向拉伸与压缩时的变形胡克定律

4.4.1纵向线应变和横向线应变、泊松比

4.4.2胡克定律

4.5材料在轴向拉伸与压缩时的力学性能

4.5.1拉伸试验和应力—应变曲线

4.5.2低碳钢拉伸时的力学性能

4.5.3材料的塑性

4.5.4冷作硬化

4.5.5低碳钢压缩时的力学性能

4.5.6铸铁拉伸与压缩时的力学性能

4.5.7其他常用材料的力学性能简介 

4.6轴向拉伸与压缩时杆件的强度计算

4.6.1极限应力、许用应力、安全因数

4.6.2拉(压)杆的强度条件

4.7应力集中的概念

4.7.1应力集中的概念

4.7.2应力集中对构件强度的影响

4.8超静定问题简介

4.8.1超静定问题

4.8.2装配应力与温度应力简介

思考题

习题

第5章剪切和挤压

5.1剪切的概念和实用计算

5.1.1剪切的概念与实例

5.1.2剪切的实用计算

5.2挤压的概念和实用计算

5.2.1挤压的概念与实例

5.2.2挤压的实用计算

5.3剪切胡克定律

思考题

习题

第6章圆轴的扭转

6.1圆轴扭转的概念

6.2圆轴扭转时横截面上的内力——扭矩

6.2.1外力偶矩的计算

6.2.2扭矩的计算

6.2.3扭矩图

6.3圆轴扭转时横截面上的应力与变形

6.3.1圆轴扭转时横截面上的应力

6.3.2圆轴扭转时的变形

6.3.3极惯性矩和抗扭截面系数

6.4圆轴扭转时的强度和刚度计算

6.4.1圆轴扭转时的强度计算

6.4.2刚度计算

6.5提高圆轴扭转强度和刚度的措施

思考题

习题

第7章直梁的弯曲

7.1平面弯曲的概念

7.1.1弯曲的概念与工程实例

7.1.2梁的简化及分类

7.2直梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩

7.3剪力图与弯矩图

7.3.1剪力方程和弯矩方程

7.3.2剪力图与弯矩图 

7.4剪力、弯矩与分布载荷集度间的微分关系

7.5纯弯曲时梁横截面上的正应力

7.5.1纯弯曲试验

7.5.2纯弯曲时横截面上的正应力

7.5.3截面惯性矩平行移轴公式

7.6梁的正应力强度计算

7.7梁的剪应力概念及其强度计算

7.8梁的弯曲变形

7.8.1梁弯曲变形的概念

7.8.2用叠加法求梁的变形

7.8.3梁的刚度条件

7.9提高梁的强度和刚度的措施

7.9.1提高梁强度的措施

7.9.2提高梁刚度的措施

思考题

习题

第8章组合变形的强度计算

8.1组合变形的概念

8.2拉伸(压缩)与弯曲组合变形的强度计算

8.3应力状态分析

8.3.1应力状态的概念

8.3.2主平面、主应力

8.3.3应力状态的分类

8.3.4二向应力(平面应力)状态分析简介

8.4强度理论

8.4.1最大拉应力理论(第一强度理论)

8.4.2最大拉应变理论(第二强度理论)

8.4.3最大切应力理论(第三强度理论)

8.4.4形状改变比能理论(第四强度理论)

8.5圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算

8.5.1外力分析

8.5.2内力分析

8.5.3应力分析

8.5.4强度分析 

思考题

习题

第9章压杆稳定性

9.1压杆稳定的概念

9.2压杆的临界载荷和临界应力

9.2.1临界载荷的欧拉公式

9.2.2临界应力的欧拉公式  

9.3欧拉公式的适用范围与经验公式

9.3.1欧拉公式的适用范围

9.3.2压杆按柔度分类及临界载荷的计算

9.4压杆稳定性计算及校核

9.5提高压杆稳定性的措施

9.5.1减小压杆长度

9.5.2合理选择压杆截面形状

9.5.3改变压杆约束条件

9.5.4选用弹性模量大的材料

思考题

习题

第10章动荷应力与交变应力

10.1动荷应力

10.1.1构件受到惯性力作用时的动荷应力与变形

10.1.2构件受冲击时的动荷应力

10.2交变应力

10.2.1交变应力的概念

10.2.2交变应力的要素及类型

10.2.3疲劳破坏的特点及原因

10.2.4材料的持久极限

10.3构件的持久极限疲劳强度计算

10.3.1构件外形的影响  

10.3.2构件尺寸的影响  

10.3.3构件表面加工质量的影响  

思考题

习题

第三篇工程运动力学

第11章质点的动力分析与计算

11.1点的运动

11.1.1自然法描述点的平面曲线运动

11.1.2直角坐标法描述点的平面曲线运动

11.2质点的运动微分方程

11.2.1自然坐标式

11.2.2直角坐标式

11.2.3质点动力学的两类基本问题

11.3质点的动静法

11.3.1惯性力的概念

11.3.2质点的达朗伯原理

思考题

习题

第12章基本运动刚体的动力分析与计算

12.1刚体的基本运动

12.1.1刚体的平行移动

12.1.2刚体的定轴转动

12.1.3转动刚体上各点的速度和加速度

12.2刚体动力学基础

12.2.1平动刚体的动力学方程

12.2.2刚体绕定轴转动的微分方程

12.2.3转动惯量

12.2.4刚体绕定轴转动微分方程的应用

12.3刚体做基本运动时惯性力系的简化

12.3.1刚体做平动时惯性力系的简化

12.3.2刚体绕定轴转动时惯性力系的简化

思考题

习题

第13章动能定理

13.1功和功率

13.1.1功的概念

13.1.2常见力的功

13.1.3功率

13.2动能

13.2.1平动刚体的动能

13.2.2绕定轴转动刚体的动能

13.3动能定理

13.3.1质点的动能定理

13.3.2质点系的功能定理

思考题

习题

第14章点和刚体的复合运动分析

14.1点的复合运动速度合成定理

14.1.1点的绝对运动、相对运动和牵连运动

14.1.2绝对速度、相对速度和牵连速度

14.1.3点的速度合成定理

14.2刚体的平面运动

14.2.1刚体平面运动的概念

14.2.2平面运动分解为平动和转动

14.2.3平面图形上各点的速度分析

思考题

习题

附录A主要符号表

附录B型钢表

附录C习题参考答案

参考文献