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前言1

第一章 绪论1

第一节 材料力学的任务与研究对象1

一、材料力学研究的任务1

二、材料力学研究的对象3

第二节 变形固体及其基本假设4

第三节 杆件受力的分析方法5

第四节 应变与胡克定律8

第五节 构件变形的基本形式10

小结11

思考题11

习题12

第二章 轴向拉伸与压缩13

第一节 轴向拉伸与压缩的概述13

第二节 轴向拉伸或压缩时截面上的内力14

第三节 轴向拉伸或压缩时截面上的应力17

一、横截面上的应力17

二、斜截面上的应力19

第四节 轴向拉伸或压缩时的强度问题20

第五节 轴向拉伸或压缩时的变形分析23

一、轴向变形24

二、横向变形25

第六节 拉伸或压缩的超静定问题28

一、超静定结构的基本概念28

二、求解超静定问题的基本方法29

三、温度应力和装配应力33

第七节 应力集中的概念36

一、圣维南原理37

二、应力集中的概念37

小结39

思考题40

习题41

第三章 材料的力学性能46

第一节 拉伸或压缩时材料的力学性能46

一、材料的拉伸和压缩试验46

二、低碳钢拉伸时的力学性质47

三、其他塑性材料拉伸时的力学性质51

四、铸铁拉伸时的力学性质52

五、低碳钢和铸铁压缩时的力学性质52

第二节 失效、许用应力、安全系数54

第三节 温度和加载速率对材料力学性能的影响55

一、短期静载下温度对材料力学性能的影响55

二、长期静载下高温对材料的力学性能的影响56

三、加载速率对材料力学性能的影响57

第四节 其他材料的力学性能57

小结58

思考题60

习题60

第四章 剪切62

第一节 剪切的概述62

第二节 剪切的实用计算64

第三节 挤压的实用计算65

第四节 焊接的实用计算68

小结69

思考题69

习题70

第五章 扭转72

第一节 扭转的概述72

第二节 外力偶矩和扭矩图74

一、传动轴的外力偶矩74

二、扭矩75

三、扭矩图76

第三节 薄壁圆筒的扭转78

第四节 圆轴扭转时的应力及强度条件80

一、横截面上的应力80

二、斜截面上的应力84

三、强度条件88

第五节 圆轴扭转时的变形和刚度条件89

一、等直圆轴在扭转时的变形89

二、刚度条件91

第六节 非圆形截面扭转的概念93

小结96

思考题96

习题97

第六章 弯曲102

第一节 工程中的弯曲构件102

一、平面弯曲102

二、梁的计算简图103

三、静定梁的基本形式104

第二节 弯曲内力与内力图105

一、梁的剪力与弯矩105

二、剪力图与弯矩图108

三、载荷、剪力和弯矩间的关系111

四、按叠加原理作剪力图和弯矩图116

第三节 截面图形的形心、面积矩及惯性矩的计算117

一、截面的静矩和形心位置117

二、简单图形的惯性矩118

三、组合图形的惯性矩—平行移轴定理119

四、主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩的概念120

第四节 梁的正应力分析121

一、纯弯曲梁的正应力121

二、横力弯曲正应力126

第五节 梁的剪应力128

一、矩形截面梁的剪应力128

二、工字型截面梁的剪应力131

三、圆形截面梁的剪应力133

四、薄壁圆环形截面梁的剪应力134

第六节 梁的强度条件及应用134

一、梁的正应力强度条件134

二、梁的剪应力强度条件137

三、梁的正应力和剪应力强度同时校核的情况137

四、梁的合理截面138

第七节 弯曲变形与梁挠曲线近似微分方程143

一、挠度和转角143

二、梁挠曲线近似微分方程144

第八节 用积分法求梁的变形145

第九节 用叠加法求梁的变形148

第十节 梁的刚度条件152

小结153

思考题156

习题158

第七章 应力状态分析和强度理论170

第一节 概述170

第二节 二向应力状态分析—解析法172

一、任意斜截面上的应力公式173

二、应力状态中的主应力与最大剪应力175

第三节 二向应力状态分析—图解法182

一、应力圆方程182

二、应力圆的画法182

三、应力圆与单元体的对应关系183

第四节 三向应力状态简介187

第五节 广义胡克定律189

一、广义胡克定律189

二、体应变192

第六节 复杂应力状态下的变形比能194

第七节 常用强度理论196

第八节 强度理论的选择和应用201

小结208

思考题210

习题212

第八章 组合变形219

第一节 组合变形的概念及分析方法219

一、组合变形的概念219

二、组合变形的分析方法220

第二节 斜弯曲220

一、外力分析221

二、基本变形下的内力分析221

三、基本变形下的应力分析222

四、组合变形分析222

第三节 轴向拉伸或压缩与弯曲组合225

一、外力分析226

二、基本变形下的内力和应力分析227

三、组合变形分析227

第四节 偏心压缩（拉伸）及截面核心230

一、偏心压缩（拉伸）的强度计算230

二、截面核心233

第五节 扭转与弯曲组合235

一、外力分析236

二、基本变形下的内力分析236

三、基本变形下的应力分析236

四、组合变形分析237

第六节 复杂组合变形241

小结242

思考题243

习题245

第九章 压杆稳定250

第一节 压杆稳定的基本概念250

第二节 细长压杆的临界力252

一、两端铰支细长压杆的临界力253

二、杆端为其他支撑形式的细长压杆的临界力254

三、对临界力计算公式的分析256

第三节 临界应力与临界应力总图258

一、临界应力与柔度258

二、欧拉公式的适用范围258

三、非弹性范围理想压杆的临界应力259

四、临界应力总图260

第四节 压杆的稳定计算263

一、安全系数法263

二、稳定系数法266

第五节 提高压杆稳定性的措施269

一、尽量减小压杆的长度270

二、合理选择截面形状270

三、改善支撑条件271

四、材料方面271

小结271

思考题272

习题273

第十章 能量法277

第一节 基本概念277

第二节 应变能与余能277

一、应变能277

二、余能283

第三节 卡氏定理285

一、卡氏第一定理286

二、卡氏第二定理288

第四节 莫尔积分291

第五节 图形互乘法294

第六节 互等定律297

小结299

思考题299

习题300

第十一章 动载荷与疲劳强度简述305

第一节 概述305

第二节 构件作匀加速直线运动或匀速转动时的应力计算306

一、构件作匀加速直线运动时的应力306

二、构件作匀速转动时的应力309

第三节 冲击时的应力计算312

一、自由落体冲击313

二、水平冲击315

三、提高构件抗击能力的措施318

第五节 交变应力和疲劳失效320

一、交变应力和疲劳失效320

二、交变应力的基本参量323

第六节 疲劳极限和S—N曲线325

第七节 影响构件疲劳极限的主要因素326

一、构件外形的影响327

二、构件尺寸的影响330

三、表面加工质量的影响331

第八节 基于有限寿命计方法的疲劳强度332

一、构件寿命的概念332

二、无限寿命设计方法—安全因数法333

三、等幅对称应力循环下的工作安全因数334

四、等幅交变应力作用下的疲劳寿命估算334

小结335

思考题336

习题337

附录A 型钢规格表343

附录B 习题答案355

主要参考文献364