材料力学

　　《材料力学》是根据国家教育委员会工科力学课程教学指导委员会制定的“材料力学课程教学基本要求”而编写的。内容包括基本概念、轴向拉伸（压缩）、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态分析、强度理论、组合变形、压杆稳定、能量法、静不定系统、动荷、疲劳、非弹性问题、计算机分析各章。书中对材料力学的基本原理、基本概念、基本方法给予特别的重视，尽力使学生通过学习能掌握课程的基本内容，培养分析和运算能力。书中注意了内容的少而精，但也为教学需要留有一定的余地。对于学科发展的新内容，书中也有一定的介绍，以供读者参考。受大连理工大学教务处及大连理工大学出版社的聘请，大连铁道学院陶学文教授担任了《材料力学》的审稿工作，对书稿提出了许多建设性意见，对《材料力学》定稿起了很大作用。作者感谢大连理工大学教务处、大连理工大学工程力学系及材力教研室对《材料力学》出版的支持与帮助，感谢大连理工大学方孝淑教授、郑芳怀教授的热心帮助与指导。由于作者水平所限，错误在所难免，深望读者给予批评指正。

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第1章 材料力学基本概念／1
1．1材料力学的任务／1
1．2材料力学的研究对象／2
1．3材料力学的基本假设／2
1．4外力及其表示／3
1．5内力截面法／4
1．5．1内力／4
1．5．2截面法／4
1．6应力／5
1．7位移变形应变／5
1．7．1位移与变形／5
1．7．2线应变与切应变／5
1．8杆件的基本变形形式／6
习题／7
第2章 轴向拉伸和压缩／8
2．1概述／8
2．2轴力轴力图／8
2．3拉压杆的应力／9
2．3．1横截面上的应力／9
2．3．2圣维南原理／10
2．3．3斜截面上的应力／10
2．4材料在轴向拉伸(压缩)时的力学性能／11
2．4．1拉伸试验和压缩试验／11
2．4．2材料在轴向拉伸时的力学性能／12
2．4．3材料在轴向压缩时的力学性能／14
2．4．4温度和时间对材料力学性能的影响／16
2．5许用应力强度条件／18
2．5．1许用应力／18
2．5．2强度条件／18
2．6拉压杆的变形胡克定律／20
2．7拉压静不定问题／23
2．7．1拉压静不定问题及其解法／23
2．7．2装配应力／25
2．7．3温度应力／26
2．8应力集中／28
习题／28
第3章 剪切／34
3．1概述／34
3．2剪切强度的实用计算／34
3．3挤压强度的实用计算／35
习题／37
第4章扭转／38
4．1概述／38
4．1．1扭转变形／38
4．1．2扭转外力偶矩的计算／38
4．2扭矩扭矩图／39
4．3薄壁圆筒的扭转纯剪切／40
4．3．1薄壁圆筒扭转时横截面上的横截面上的应力／40
4．3．2切应力互等定理／40
4．3．3剪切胡克定律／41
4．4圆轴扭转时的应力强度条件／41
4．4．1圆轴扭转时横截面上的应力／41
4．4．2圆轴扭转时斜截面上的应力／43
4．4．3圆轴扭转强度条件／44
4．5圆轴扭转变形刚度条件／45
4．6扭转静不定问题／47
4．7圆柱形密圈螺旋弹簧的强度／49
4．8非圆截面杆扭转简介／50
4．9薄壁截面杆的自由扭转／52
4．9．1开口薄壁杆／52
4．9．2闭口薄壁杆／53
4．10应力集中／55
习题／56
第5章弯曲内力／59
5．1概述／59
5．2剪力和弯矩／60
5．3剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图／62
5．4弯矩、剪力与分布载荷集度之间的关系／64
5．5平面刚架的内力图／69
习题／70
第6章弯曲应力／76
6．1概述／76
6．2弯曲正应力／76
6．2．1变形几何关系／76
6．2．2物理关系／77
6．2．3静力学关系／78
6．2．4弯曲正应力／79
6．3弯曲切应力／79
6．3．1矩形截面梁／80
6．3．2工字形截面粱／81
6．3．3圆形截面梁／82
6．3．4圆环形截面梁／82
6．3．5弯曲正应力与弯曲切应力的数值比较／82
6．3．6横力弯曲时切应力对弯曲正应力的影响／83
6．4梁的正应力和切应力强度条件／84
6．5非对称截面梁的平面弯曲弯曲中心的概念／88
6．6提高弯曲强度的措施／89
6．6．1选择合理的截面形状／89
6．6．2采用变截面梁或等强度梁／90
6．6．3合理安排梁的受力情况／92
习题／93
第7章弯曲变形／99
7．1概述／99
7．2挠曲线近似微分方程／99
7．3积分法求梁的变形／100
7．4叠加法求梁的位移／105
7．5梁的刚度条件／109
7．6提高弯曲刚度的措施／110
7．6．1合理布置载荷及调整梁的支座／110
7．6．2选择合理的截面形状／110
7．6．3合理选择材料／110
7．7简单静不定梁／111
习题／114
第8章应力状态分析强度理论／120
8．1概述／120
8．1．1一点应力状态概念／120
8．1．2一点应力状态的表示方法／120
8．1．3主平面主应力／121
8．1．4应力状态的分类／121
8．1．5强度理论／121
8．2平面应力状态分析／122
8．2．1任意斜截面上的应力／122
8．2．2主平面／123
8．2．3主应力／123
8．2．4极值切应力／124
8．3平面应力状态应力圆／126
8．4三向应力状态的最大应力／128
8．4．1三向应力状态应力圆／128
8．4．2三向应力状态的最大应力／128
8．5广义胡克定律／129
8．6常用的四个古典强度理论／132
8．6．1脆性断裂理论／132
8．6．2塑性屈服理论／132
习题／136
第9章组合变形／142
9．1概述／142
9．2斜弯曲／142
9．3拉伸(压缩)与弯曲的组合／147
9．4偏心拉压／149
9．4．1偏心拉压杆的强度计算／149
9．4．2截面核心的概念／152
9．5弯曲与扭转的组合／153
习题／156
第10章压杆稳定／160
10．1概述／160
10．2细长压杆的临界力欧拉公式／16l
10．2．1两端铰支细长压杆的临界力／161
10．2．2其他杆端约束下细长压杆的临界力／162
10．2．3欧拉公式的普遍形式／163
10．3欧拉公式的适用范围临界应力总图／163
10．3．1欧拉公式的适用范围／163
10．3．2其他压杆的临界力经验公式／164
10．3．3临界应力总图／165
10．4压杆的稳定校核／166
10．5提高压杆稳定性的措施／167
10．5．1选择合理的截面形状／168
10．5．2改变压杆的约束条件／168
10．5．3合理选择材料／168
习题／168
第ll章能量法／171
11．1概述／17l
11．2外力功与应变能／171
11．2．1外力功／171
11．2．2杆件的应变能／172
11．2．3应变能密度／173
11．3卡氏定理／175
11．3．1余功与余能／175
11．3．2卡氏定理／176
11．4虚功原理／179
11．5单位载荷法／181
11．5．1单位载荷法／181
11．5．2莫尔积分／181
11．5．3图乘法／185
11．6互等定理／189
11．6．1功的互等定理／189
11．6．2位移互等定理／190
习题／191
第12章静不定结构／196
12．1概述／196
12．1．1静不定结构的类型／196
12．1．2求解静不定问题的方法／197
12．2力法及力法正则方程式／197
12．2．1基本未知量、静定基、相当系统／197
12．2．2力法正则方程式／197
12．2．3用力法正则方程式求解静不定结构／199
12．3对称性的利用／204
习题／210
第13章动荷问题／214
13．1概述／214
13．2具有等加速度的运动构件的应力和变形／214
13．2．1构件作等加速直线运动时的应力／215
13．2．2构件等速转动时的应力和变形／216
13．3冲击应力和变形／218
13．4提高构件抗冲击能力的措施／224
13．5冲击韧度／224
习题／225
第14章疲劳／229
14．1概述／229
14．1．1交变应力／229
14．1．2疲劳／230
14．2持久极限／231
14．2．1材料的持久极限／231
14．2．2构件的持久极限／232
14．3对称循环构件的疲劳强度校核／234
14．4非对称循环构件的疲劳强度校核／235
14．5提高构件疲劳强度的措施／236
习题／236
附录I截面图形的几何性质／238
I．1静矩和形心／238
I．1．1静矩和形心／238
I．1．2组合截面图形的静矩和形心／239
I．2惯性矩惯性积／240
I．2．1惯性矩／240
I．2．2惯性半径／240
I．2．3极惯性矩／240
I．2．4惯性积／241
I．2．5简单截面图形惯性矩惯性积／241
I．2．6组合截面图形的惯性矩惯性积／242
I．3平行移轴公式／242
I．4转轴公式主惯性轴／244
I．4．1惯性矩和惯性积的转轴公式／244
I．4．2主惯性轴和主惯性矩／245
I．5组合截面图形的形心主惯性矩／247
习题／248
附录Ⅱ型钢表／250
附录Ⅲ主要常用量的公制单位与
国际单位换算表／257
附录Ⅳ中英文名词对照／258
附录V部分习题参考答案／261
参考文献／270