导语

  

内容提要

  

    本书根据高等学校工科专业教学计划及材料力学教学大纲编写而成。本书主要内容包括材料力学的基本概念，拉伸、压缩与剪切，扭转，平面图形的几何性质，弯曲内力，弯曲应力，弯曲变形，应力状态和强度理论，组合变形强度计算，压杆稳定，能量法，超静定结构，动载荷及交变应力。每章配有本章导学，包括内容提要、基本要求、典型例题、分析思考题及习题。本书注重对材料力学基本概念和基本方法的阐述，注重对问题求解的讨论，以便使学生弄清概念，明确方法，达到举一反三的目的。
    本书可作为普通高等学校和成人高等教育工程类学科各专业的教材，也可作为各类自考人员和工程技术人员的参考书。

第1章  材料力学的基本概念
  1.1  构件的承载能力要求及材料力学的任务
    1.1.1  构件的承载能力要求
    1.1.2  材料力学的任务
  1.2  材料力学的基本假设
  1.3  内力、截面法和应力
    1.3.1  内力的概念
    1.3.2  截面法
    1.3.3  应力的概念
  1.4  变形和应变
    1.4.1  变形和位移
    1.4.2  正应变和切应变
  1.5  杆件变形的基本形式
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第2章  轴向拉伸、压缩与剪切
  2.1  轴向拉伸、压缩的概念和内力分析
    2.1.1  轴向拉伸和压缩的工程实例
    2.1.2  轴向拉伸和压缩的特点
    2.1.3  轴向拉伸和压缩时横截面上的内力
  2.2  轴向拉伸和压缩时截面上的应力
    2.2.1  变形现象和平面假设
    2.2.2  应力分布规律
    2.2.3  应力计算公式
    2.2.4  轴向拉伸和压缩时斜截面上的应力
  2.3  材料拉伸和压缩时的力学性能
    2.3.1  材料拉伸时的力学性能
    2.3.2  材料压缩时的力学性能
  2.4  失效、安全因数和强度计算
    2.4.1  强度失效的概念
    2.4.2  安全因数和许用应力
    2.4.3  强度条件和三类强度计算问题
  2.5  轴向拉伸和压缩时的变形
    2.5.1  纵向变形、胡克定律
    2.5.2  横向变形、泊松比
  2.6  拉伸和压缩的简单超静定问题
    2.6.1  拉压超静定问题的概念
    2.6.2  拉压超静定问题的解法
    2.6.3  温度应力和装配应力
  2.7  应力集中与圣维南原理
    2.7.1  应力集中的概念
    2.7.2  圣维南原理
  2.8  剪切与挤压的实用计算
    2.8.1  剪切与挤压的概念
    2.8.2  剪切的实用计算
    2.8.3  挤压的实用计算
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第3章  扭转
  3.1  扭转的概念和内力分析
    3.1.1  扭转的工程实例
    3.1.2  圆轴扭转的受力和变形特点
    3.1.3  外力偶矩的计算
    3.1.4  扭转时横截面上的扭矩和扭矩图
  3.2  纯剪切
    3.2.1  薄壁圆筒扭转时的切应力分析
    3.2.2  纯剪切的概念、切应力互等定理
    3.2.3  剪切胡克定律
  3.3  圆轴扭转时横截面上的应力和强度计算
    3.3.1  圆轴扭转时横截面上的应力分析
    3.3.2  圆轴扭转时的强度条件
    3.3.3  极惯性矩和抗扭截面系数
    3.3.4  三类强度计算问题
  3.4  圆轴扭转时的变形与刚度计算
    3.4.1  圆轴扭转时的变形
    3.4.2  圆轴扭转时的刚度条件和三类刚度计算问题
  3.5  非圆截面杆扭转简介
    3.5.1  自由扭转和约束扭转时横截面上的应力特点
    3.5.2  矩形截面杆扭转时的切应力
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第4章  平面图形的几何性质
  4.1  静矩和形心
    4.1.1  静矩
    4.1.2  形心
    4.1.3  组合图形的静矩与形心
  4.2  惯性矩和惯性积
    4.2.1  惯性矩与极惯性矩
    4.2.2  惯性积
  4.3  惯性矩和惯性积的平行移轴公式
    4.3.1  平行移轴公式
    4.3.2  组合图形的惯性矩
  4.4  惯性矩和惯性积的转轴公式
    4.4.1  转轴公式
    4.4.2  主惯性轴和主惯性矩、形心主惯性轴和形心主惯性矩
  本章导学
  内容提要
  典型例题
  习题
第5章  弯曲内力
  5.1  弯曲的概念和力学模型的简化
    5.1.1  弯曲的工程实例
    5.1.2  弯曲的受力和变形特点
    5.1.3  平面弯曲的概念
    5.1.4  梁的力学模型的简化
    5.1.5  静定梁的三种基本形式
  5.2  剪力和弯矩
    5.2.1  剪力和弯矩的计算及正负号规定
    5.2.2  剪力方程和弯矩方程
    5.2.3  剪力图和弯矩图
  5.3  荷载集度、剪力和弯矩之间的关系
    5.3.1  荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系
    5.3.2  荷载集度、剪力和弯矩之间的积分关系
    5.3.3  剪力图、弯矩图形状与荷载关系讨论
    5.3.4  用简易作图法绘制剪力图和弯矩图
  5.4  平面刚架和曲杆的内力
    5.4.1  平面刚架的内力图
    5.4.2  平面曲杆的内力图
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第6章  弯曲应力
  6.1  纯弯曲
    6.1.1  纯弯曲的概念
    6.1.2  纯弯曲实验和平面假设
    6.1.3  中性层与中性轴
  6.2  纯弯曲时横截面上的正应力
    6.2.1  变形几何关系
    6.2.2  物理关系
    6.2.3  静力关系
    6.2.4  中性层曲率的计算公式
    6.2.5  纯弯曲时正应力计算公式
  6.3  横力弯曲时的正应力和强度计算
    6.3.1  横截面上的应力特点和正应力计算公式
    6.3.2  弯曲正应力强度条件
    6.3.3  抗拉和抗压强度不同的材料的弯曲强度计算
    6.3.4  三类强度计算问题
  6.4  弯曲切应力
    6.4.1  矩形截面梁的弯曲切应力
    6.4.2  其他截面梁的弯曲切应力
    6.4.3  切应力强度计算
  6.5  提高梁弯曲强度的措施
    6.5.1  合理选择截面形状
    6.5.2  合理配置荷载和支座
    6.5.3  采用变截面梁
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第7章  弯曲变形
  7.1  工程中的弯曲变形问题
    7.1.1  工程中的弯曲变形问题实例
    7.1.2  梁的位移的度量——挠度和转角
    7.1.3  挠度和转角的关系
  7.2  挠曲线微分方程及其积分
    7.2.1  挠曲线微分方程
    7.2.2  挠曲线微分方程的积分
    7.2.3  积分常数的确定、约束条件和连续光滑条件
    7.2.4  挠曲线大致形状的判断
    7.2.5  用积分法求梁的位移
  7.3  用叠加法求梁的位移
    7.3.1  多个荷载作用时求梁的位移的叠加法
    7.3.2  逐段刚化法
  7.4  简单超静定梁
    7.4.1  超静定梁的概念
    7.4.2  变形比较法求解简单超静定梁
    7.4.3  超静定梁中的支座沉陷问题
  7.5  梁的刚度条件和提高梁的刚度的措施
    7.5.1  梁的刚度条件
    7.5.2  提高梁的刚度的措施
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第8章  应力状态和强度理论
  8.1  应力状态概述
    8.1.1  问题的提出
    8.1.2  应力状态的概念
    8.1.3  单元体的取法
    8.1.4  主应力和主平面及应力状态分类
  8.2  二向应力状态分析的解析法
    8.2.1  二向应力状态下斜截面的应力
    8.2.2  主应力和主平面方位
    8.2.3  最大切应力
  8.3  二向应力状态分析的应力圆法
    8.3.1  应力圆的概念
    8.3.2  应力圆的画法
    8.3.3  用应力圆法求斜截面上的应力
    8.3.4  用应力圆法求主应力和最大切应力
  8.4  三向应力状态分析
    8.4.1  三向应力状态概述
    8.4.2  三向应力状态的应力圆
    8.4.3  应用二向应力状态分析的结论求解三向应力状态特殊情况
  8.5  广义胡克定律及应用
    8.5.1  广义胡克定律介绍
    8.5.2  体积应变
    8.5.3  广义胡克定律的应用
  8.6  复杂应力状态的应变能密度
    8.6.1  应变能和应变能密度的概念
    8.6.2  三向应力状态的应变能密度
    8.6.3  体积改变能密度和畸变能密度
  8.7  强度理论概述
    8.7.1  材料的破坏形式
    8.7.2  强度理论的概念
  8.8  四种常用的强度理论
    8.8.1  最大拉应力理论
    8.8.2  最大拉应变理论
    8.8.3  最大切应力理论
    8.8.4  畸变能密度理论
  8.9  莫尔强度理论
    8.9.1  概述
    8.9.2  莫尔强度理论的强度条件
  8.10  强度理论的应用
    8.10.1  强度理论的选用
    8.10.2  相当应力和强度条件的统一表达式
    8.10.3  应用举例
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第9章  组合变形强度计算
  9.1  组合变形概述
    9.1.1  组合变形的概念和分类
    9.1.2  组合变形的研究方法——叠加法
  9.2  斜弯曲
    9.2.1  斜弯曲的概念
    9.2.2  内力与应力的计算
    9.2.3  最大正应力和强度条件
  9.3  拉伸(压缩)与弯曲的组合
    9.3.1  产生拉伸(压缩)与弯曲组合变形的两种受力情况
    9.3.2  最大正应力和强度条件
    9.3.3  截面核心的概念
  9.4  弯曲与扭转的组合
    9.4.1  弯扭组合变形杆件的危险截面分析
    9.4.2  危险点及其应力状态
    9.4.3  强度条件及其应用
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第10章  压杆稳定
  10.1  压杆稳定的概念
    10.1.1  平衡稳定性的概念
    10.1.2  压杆的稳定性
    10.1.3  细长压杆及失稳现象
  10.2  细长压杆的临界压力
    10.2.1  两端铰支细长压杆的临界压力
    10.2.2  其他支座条件下细长压杆的临界压力
    10.2.3  欧拉公式的统一表达形式
  10.3  欧拉公式的适用范围和经验公式
    10.3.1  临界应力和柔度
    10.3.2  欧拉公式的适用范围
    10.3.3  中、小柔度杆的临界应力
    10.3.4  临界应力总图
    10.3.5  关于失稳方向的判断
  10.4  压杆的稳定计算
    10.4.1  安全因数法
    10.4.2  折减因数法
  10.5  提高压杆稳定性的措施
    10.5.1  选择合理的压杆截面形状
    10.5.2  尽量减少压杆的长度
    10.5.3  改善压杆的约束条件
    10.5.4  合理选择压杆材料
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第11章  能量法
  11.1  概述
    11.1.1  应变能的概念
    11.1.2  外力的功的计算
    11.1.3  外力的功与应变能的关系
  11.2  杆件应变能的计算
    11.2.1  基本变形时杆件的应变能
    11.2.2  组合变形时杆件的应变能
  11.3  互等定理
    11.3.1  功的互等定理
    11.3.2  位移互等定理
  11.4  卡氏定理
  11.5  莫尔积分和图乘法
    11.5.1  莫尔积分
    11.5.2  莫尔积分的应用
    11.5.3  计算莫尔积分的图乘法
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第12章  超静定结构
  12.1  超静定结构概述
    12.1.1  超静定结构的分类
    12.1.2  超静定结构的求解方法
  12.2  用力法解超静定结构
    12.2.1  一次超静定的正则方程
    12.2.2  高次超静定的正则方程
    12.2.3  力法正则方程在解超静定问题中的应用
  12.3  对称和反对称性质的利用
    12.3.1  对称结构上的对称荷载和反对称荷载
    12.3.2  对称内力和反对称内力
    12.3.3  对称截面上的内力特点分析和利用
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第13章  动荷载
  13.1  动荷载概述
    13.1.1  静荷载与动荷载
    13.1.2  动荷载的类型及研究方法
  13.2  动静法的应用
    13.2.1  等加速直线运动构件的应力计算
    13.2.2  等速转动时构件的应力计算
  13.3  杆件受冲击荷载时的应力和变形计算
    13.3.1  冲击问题的简化
    13.3.2  用能量法解冲击问题
    13.3.3  动荷因数的计算
    13.3.4  提高构件抗冲击能力的工程措施
  13.4  冲击韧度
    13.4.1  冲击韧度的概念
    13.4.2  冲击韧度的测量
    13.4.3  冷脆现象
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
第14章  交变应力
  14.1  概述
    14.1.1  交变应力的概念及工程实例
    14.1.2  交变应力的循环特征
    14.1.3  疲劳失效现象
    14.1.4  疲劳失效的原因分析
  14.2  持久极限
    14.2.1  持久极限的概念
    14.2.2  对称循环时持久极限的测量
  14.3  影响持久极限的因素
    14.3.1  应力集中的影响
    14.3.2  零件尺寸的影响
    14.3.3  表面加工质量的影响
  14.4  构件的疲劳强度计算
    14.4.1  对称循环交变应力下构件的疲劳强度计算
    14.4.2  非对称循环交变应力下构件的疲劳强度计算
    14.4.3  弯扭组合交变应力下构件的疲劳强度计算
  14.5  提高构件疲劳强度的措施
    14.5.1  减缓应力集中
    14.5.2  提高构件表层强度
  本章导学
  内容提要
  基本要求
  典型例题
  分析思考题
  习题
参考文献