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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

目录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

1.7.1 位移与变形5

1.7.2 线应变与切应变5

1.7 位移 变形 应变5

1.6 应力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 材料在轴向拉仲（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切应力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 工字形截面梁81

6.3.5 弯曲正应力与弯曲切应力的数值比较82

6.3.3 圆形截面梁82

6.3.4 圆环形截面梁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

8.1.5 强度理论121

8.1.4 应力状态的分类121

8.1.3 主平面 主应力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

8.6.2 塑性屈服理论132

8.6.1 脆性断裂理论132

8.6 常用的四个古典强度理论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

10.2.1 两端铰支细长压杆的临界力161

10.2 细长压杆的临界力欧拉公式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

11.2 外力功与应变能171

11.2.1 外力功171

第11章 能量法171

11.1 概述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

11.6.1 功的互等定理189

11.6 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

13.2 具有等加速度的运动构件的应力和变形214

第13章 动荷问题214

13.1 概述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

14.2.1 材料的持久极限231

14.2 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.2.2 惯性半径240

Ⅰ.2.3 极惯性矩240

Ⅰ.2.1 惯性矩240

Ⅰ.2 惯性矩惯性积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