本书按照高等学校工科本科“工程力学”课程的基本要求编写，全书共17章，包括点的运动学、刚性的基本运动、点的合成运动、刚体的平面运动、力和力偶、力系的简化、约束与受力分析、刚体与刚体系的平衡、质点动力学、动力学普遍定理、材料力学的基本概念、轴向拉伸与压缩、圆轴扭转与连接件的强度、直梁的弯曲、应力状态与强度理论、组合变形、压杆稳定等内容，各章均有思考题和习题可供课堂内外研讨练习之用。本书在讲述概念和方法的同时，说明了工程力学在机器人机构、结构设计上的工程实例和应用场景。
本书各章例题配有对应的视频讲解，可以通过相应二维码扫码观看，便于学生理解相关知识点。
基于工程教育专业认证的理念，本书可对机器人工程和相关、相近专业的毕业要求形成支撑，其中对工程知识、问题分析、设计解决方案的毕业要求形成较强支撑，对使用现代工具、工程与社会、职业规范等的毕业要求形成一定的支撑。
样章试读
目录
- 目录
绪论 1
思考题 5
第1章 点的运动学 6
1.1 运动学的基本概念 6
1.2 点的运动方程 7
1.3 点的速度和加速度 8
思考题 13
习题 13
第2章 刚体的基本运动 16
2.1 刚体的平移 16
2.2 刚体的定轴转动 17
2.3 角速度与角加速度的矢量表示 21
2.4 点的速度和加速度的矢量积表示 22
思考题 22
习题 23
第3章 点的合成运动 25
3.1 点的合成运动的概念 25
3.2 点的速度合成定理 27
3.3 点的加速度合成定理 29
3.3.1 牵连运动为平移时的加速度合成定理 30
3.3.2 牵连运动为转动时的加速度合成定理 31
思考题 33
习题 34
第4章 刚体的平面运动 39
4.1 刚体平面运动的简化及其运动方程 39
4.2 平面运动刚体上点的速度 41
4.2.1 基点法 41
4.2.2 速度投影法 41
4.2.3 速度瞬心法 43
4.3 平面运动刚体上点的加速度 46
思考题 49
习题 50
第5章 力和力偶 54
5.1 力的基本运算 54
5.1.1 力与力系 54
5.1.2 力的分解与投影 54
5.1.3 汇交力系的合力 56
5.2 力矩 57
5.2.1 力对点之矩 57
5.2.2 合力矩定理 58
5.2.3 力对轴之矩 58
5.3 力偶 60
思考题 62
习题 63
第6章 力系的简化 65
6.1 静力学公理 65
6.2 力的平移定理与任意力系的简化 66
6.2.1 力的平移定理 67
6.2.2 任意力系的简化 68
6.2.3 简化结果的分析 70
6.3 分布载荷与重心 71
6.3.1 分布载荷及其简化 71
6.3.2 重心、形心和质心 72
思考题 75
习题 75
第7章 约束与受力分析 77
7.1 约束与约束力 77
7.1.1 载荷与约束力 77
7.1.2 工程中常见的约束 77
7.2 物体的受力分析 81
思考题 85
习题 86
第8章 刚体与刚体系的平衡 88
8.1 刚体平衡方程 88
8.2 平面力系的平衡方程 89
8.3 平面刚体系的平衡问题 92
8.4 空间力系的平衡方程 96
思考题 98
习题 99
第9章 质点动力学 103
9.1 动力学概述 103
9.2 质点运动微分方程及其应用 105
9.3 质点动力学的达朗贝尔原理 108
思考题 109
习题 110
第10章 动力学普遍定理 112
10.1 动量定理 112
10.1.1 动量 112
10.1.2 动量定理及其守恒 113
10.1.3 质心运动定理及质心运动守恒 114
10.2 动量矩定理 116
10.2.1 动量矩 116
10.2.2 转动惯量 118
10.2.3 动量矩定理及其守恒 119
10.2.4 刚体定轴转动微分方程 121
10.2.5 刚体的平面运动微分方程 122
10.3 功和动能定理 123
10.3.1 动能 124
10.3.2 功 125
10.3.3 动能定理 127
10.3.4 功率与机械效率 129
思考题 131
习题 132
第11章 材料力学的基本概念 137
11.1 材料力学的研究对象和任务 137
11.2 内力与基本变形 139
11.3 应力与应变 141
思考题 143
习题 143
第12章 轴向拉伸与压缩 145
12.1 直杆轴向拉伸或压缩时的轴力与轴力图 145
12.2 直杆轴向拉伸或压缩时截面上的应力 146
12.2.1 直杆轴向拉压时横截面上的正应力 146
12.2.2 圣维南原理 147
12.2.3 应力集中 149
12.2.4 直杆轴向拉压时斜截面上的应力 149
12.3 材料在常温静载下的拉伸与压缩力学性能 150
12.3.1 材料的拉伸与压缩试验 150
12.3.2 低碳钢拉压时的力学性能 150
12.3.3 灰口铸铁拉压时的力学性能 152
12.3.4 其他材料的力学性能 153
12.4 直杆轴向拉伸或压缩时的强度计算 154
12.5 直杆轴向拉伸或压缩时的变形计算 156
12.6 拉伸与压缩的超静定问题 158
12.6.1 拉压超静定问题简述 158
12.6.2 装配应力和温度应力 159
思考题 160
习题 161
第13章 圆轴扭转与连接件的强度 164
13.1 扭转的概念 164
13.2 扭矩与扭矩图 164
13.3 圆轴扭转时的应力与强度计算 166
13.4 圆轴扭转时的变形与刚度计算 170
13.5 连接件的强度计算 173
13.5.1 剪切实用计算 173
13.5.2 挤压实用计算 174
思考题 175
习题 176
第14章 直梁的弯曲 179
14.1 平面弯曲及剪力方程与弯矩方程 179
14.1.1 平面弯曲的概念 179
14.1.2 剪力与弯矩 180
14.1.3 剪力方程与弯矩方程 181
14.2 载荷、剪力和弯矩的关系 183
14.2.1 分布载荷、剪力和弯矩的微积分关系 183
14.2.2 集中力、集中力偶作用处梁内力的变化情况 184
14.3 梁横截面上的应力 185
14.3.1 纯弯曲梁横截面上的正应力 185
14.3.2 梁横截面的几何性质 188
14.3.3 横力弯曲时横截面上的应力 190
14.4 梁的强度计算 191
14.5 梁的变形 194
14.5.1 挠曲线近似微分方程 194
14.5.2 积分法求梁的变形 195
14.5.3 按叠加原理计算位移 197
14.6 超静定梁 200
思考题 201
习题 203
第15章 应力状态与强度理论 207
15.1 应力状态及其表示 207
15.2 平面应力状态分析 208
15.2.1 斜截面上的应力 208
15.2.2 主应力和主平面、应力极值 209
15.3 空间应力状态与广义胡克定律 211
15.3.1 空间应力状态 211
15.3.2 广义胡克定律 212
15.3.3 体积应变 214
15.4 复杂应力状态下的应变能密度 214
15.5 强度理论及其应用 216
15.5.1 强度理论 216
15.5.2 常见的四种强度理论 216
15.5.3 复杂形状零部件中的强度与刚度分析 220
思考题 223
习题 223
第16章 组合变形 226
16.1 组合变形与叠加原理 226
16.2 拉伸(压缩)与弯曲的组合变形 227
16.3 弯曲与扭转的组合变形 230
16.4 斜弯曲 235
思考题 236
习题 237
第17章 压杆稳定 240
17.1 稳定性与临界压力 240
17.2 细长压杆的临界压力与欧拉公式 241
17.2.1 两端铰支细长压杆临界压力 241
17.2.2 其他约束情况下细长压杆临界压力 242
17.3 临界应力及欧拉公式的适用范围 244
17.3.1 理想压杆的柔度 244
17.3.2 欧拉公式的适用范围 245
17.3.3 临界应力总图 246
17.4 压杆的稳定性校核 248
17.5 提高压杆稳定性的措施 249
思考题 250
习题 250
附录A 型钢表 252
附录B 部分习题答案 258
附录C 利用计算器求解工程力学数值问题 263
参考文献 268
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