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绪论1

目录1

第一章 拉压杆件的应力、变形计算与强度计算3

第一节 理论与方法要点3

§1 内力、截面法3

§2 承受拉、压的杆件应力、变形计算公式及其应用条件5

§3 强度条件与强度计算7

§4 安全系数与许用应力8

§5 考虑杆件自重时，拉、压杆的应力、变形计算9

一、轴向力与轴向力图12

§6 拉、压杆件计算中需要注意的几个问题12

第二节 例题示范12

［例题1-1］14

二、应力和变形计算14

［例题1-2］～［例题1-8］20

三、强度计算20

［例题1-9］～［例题1-13］28

第三节 习题28

§1 多余约束与静不定次数36

第一节 理论与方法要点36

［习题1-1］～［习题1-21］36

第二章 拉、压杆件的静不定问题36

§2 求解静不定问题的基本方法与解题步骤37

§3 静不定结构的特性、温度应力与装配应力的概念37

§4 静不定结构中极限设计的概念、计算极限状态下最大荷载的方法38

§5 求解拉、压杆件静不定问题的难点及应当注意的问题39

第二节 例题示范40

一、一般静不定问题40

二、装配应力与温度应力45

［例题2-1］～［例题2-3］45

［例题2-4］～［例题2-6］50

三、极限状态下静不定结构所能承受的最大荷载50

［例题2-7］52

第三节 习题52

［习题2-1］～［习题2-10］57

第三章 截面的几何性质57

第一节 理论与方法要点57

§1 静面矩及其与形心的关系57

§2 惯性矩与惯性积59

§3 惯性矩的移轴定理61

§4 惯性矩的转轴定理62

§5 主轴、主惯性矩64

§6 组合图形的形心主轴与形心主惯性矩65

§7 解题过程中应注意的问题65

第二节 例题示范66

一、移轴定理的应用66

二、组合图形惯性矩的计算——分割法与负面积法的应用69

［例题3-1］～［例题3-3］69

［例题3-4］～［例题3-10］74

三、形心主轴与形心主惯性矩的计算74

［例题3-11］～［例题3-12］79

四、用积分法计算惯性矩79

［例题3-13］79

第三节 习题79

［习题3-1］～［习题3-12］84

型钢表84

§1 剪切时的应力与变形112

第一节 理论与方法要点112

第四章 剪切强度计算112

§2 铆接件的强度失效形式及相应的强度计算方法114

§3 偏心荷载作用下铆接件的受力特点及其简化计算方法116

§4 焊缝剪切假定计算119

§5 解题时应注意的问题120

第二节 例题示范121

一、铆接强度计算121

［例题4-1］～［例题4-2］125

＊二、承受偏心荷载的铆接件的强度计算125

三、焊缝剪切强度计算128

［例题4-3］128

［例题4-4］～［例题4-5］131

四、其它连接件的剪切强度计算131

［例题4-6］～［例题4-8］134

第三节 习题134

［习题4-1］～［习题4-14］140

第五章 扭转强度与刚度计算140

第一节 理论与方法要点140

§1 外力矩、扭矩、扭矩图140

§2 圆轴扭转时的应力变形计算公式141

§3 扭转时的强度与刚度条件。进行强度和刚度计算时应注意的问题144

§4 非圆截面杆扭转时应力、变形特点及近似计算公式146

§5 闭口薄壁杆件扭转时的应力、变形与计算方法147

§6 密圈螺旋弹簧的应力变形计算149

§7 超过弹性范围的扭转剪应力计算。扭转极限设计的概念150

第二节 例题示范152

一、应力与变形计算152

二、强度计算与刚度计算157

［例题5-1］～［例题5-5］157

［例题5-6］～［例题5-10］163

三、扭转静不定问题163

［例题5-11］～［例题5-12］167

四、非圆截面杆扭转时的应力变形计算167

［例题5-13］168

五、闭口薄壁截面杆件扭转时的应力变形计算168

［例题5-14］～［例题5-15］170

六、密圈螺旋弹簧的应力变形计算170

七、塑性扭转172

［例题5-16］～［例题5-17］172

［例题5-18］174

第三节 习题174

［习题5-1］～［习题5-21］182

第六章 弯曲内力——弯矩图与剪力图182

第一节 理论与方法要点183

§1 弯矩、剪力的符号规则183

§2 截面法在弯曲中的应用、确定指定截面上弯矩和剪力的方法184

§3 弯矩方程和剪力方程184

§4 弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系185

§5 绘制弯矩图和剪力图时要注意的几个问题187

第二节 例题示范189

一、应用截面法和平衡条件确定指定截面上的弯矩和剪力189

［例题6-1］～［例题6-2］192

二、建立弯矩和剪力方程，根据方程绘制弯矩图与剪力图，并确定弯矩和剪力的最大值192

［例题6-3］～［例题6-5］196

三、利用弯矩、剪力和荷载集度之间的微分关系绘制弯矩图与剪力图196

［例题6-6］～［例题6-8］202

四、曲杆的弯矩与剪力方程202

五、平面框架（刚架）的弯矩图与剪力图203

［例题6-9］203

［例题6-10］～［例题6-13］209

第三节 习题209

［习题6-1］～［习题6-15］220

第七章 弯曲应力分析与弯曲强度计算220

第一节 理论与方法要点220

§1 有关梁弯曲的基本概念220

§2 纯弯梁正应力公式及其应用与推广222

§3 横弯时的剪应力公式及其应用226

§4 弯曲强度问题的特点及强度计算方法228

＊§5 开口薄壁截面梁承受横向弯曲时的剪应力、弯曲中心的概念232

＊§6 平面曲梁弯曲时的应力变形特点、应力计算公式及其应用233

＊§7 塑性弯曲的概念、极限弯矩计算方法236

＊§8 两种材料组合梁的应力变形特点及其应力分析方法238

第二节 例题示范241

一、弯曲正应力计算241

［例题7-1］～［例题7-9］253

二、弯曲强度计算253

三、弯曲剪应力计算260

［例题7-10］～［例题7-14］260

［例题7-15］～［例题7-16］263

＊四、曲杆弯曲正应力计算263

［例题7-17］265

＊五、梁的塑性弯曲265

［例题7-18］～［例题7-20］269

＊六、两种材料组合梁的弯曲应力计算269

［例题7-21］～［例题7-22］272

第三节 习题272

第一节 理论与方法要点287

§1 一点应力状态及其表示方法287

第八章 应力状态与强度理论287

［习题7-1］～［习题7-35］287

§2 截面法在微单元体上的应用、微单元体斜截面上应力的确定288

§3 主应力、主平面、最大剪应力291

§4 应力圆及其应用293

§5 广义虎克定律294

§6 应变位能的概念295

§7 建立复杂应力状态下强度计算准则的基本方法296

§8 关于脆性断裂的强度理论297

§9 关于屈服或剪断的强度理论298

＊§10 莫尔强度理论的概念300

§11 应用强度理论时应注意的问题303

第二节 例题示范304

一、微单元体的取法及其各个面上应力的确定304

［例题8-1］～［例题8-3］307

二、斜截面应力分析、应力圆的应用307

［例题8-4］～［例题8-5］311

三、主应力、主方向与最大剪应力311

四、广义虎克定律的应用315

［例题8-6］～［例题8-8］315

［例题8-9］～［例题8-12］321

五、强度理论的应用321

［例题3-13］～［例题8-16］329

第三节 习题329

［习题8-1］～［习题8-21］338

第九章 组合受力时杆件的内力分析与强度计算338

第一节 理论与方法要点338

§1 将组合受力分解为简单受力形式迭加的方法338

§2 组合受力时杆件强度计算方法342

§3 斜弯曲343

§4 拉（压）弯组合受力、截面核心的概念346

§5 弯扭组合受力350

第二节 例题示范353

一、斜弯曲353

［例题9-1］～［例题9-4］362

二、拉弯或压弯组合、截面核心362

［例题9-5］～［例题9-9］371

三、弯扭组合受力371

四、一般受力375

［例题9-10］～［例题9-11］375

［例题9-12］～［例题9-14］381

第三节 习题381

［习题9-1］～［习题9-21］390

第十章 弯曲变形与刚度计算390

第一节 理论与方法要点390

§1 挠度和转角的定义。影响挠度和转角的因素390

§2 挠度曲线微分方程及其积分392

§3 迭加法求梁的挠度和转角395

梁的挠度与转角公式 表10-1396

＊§5 弹性基础梁的概念405

§4 弯曲刚度计算405

第二节 例题示范408

一、用积分法求梁的挠度和转角408

［例题10-1］～［例题10-4］416

二、迭加法求梁的挠度和转角416

［例题10-5］～［例题10-8］423

三、弯曲刚度计算423

＊四、弯曲变形的进一步问题425

［例题10-9］～［例题10-10］425

［例题10-11］～［例题10-14］435

＊五、弹性基础上的梁435

［例题10-15］～［例题10-16］439

第三节 习题439

［习题10-1］～［习题10-24］448

第十一章 确定弹性位移的能量方法448

第一节 理论与方法要点448

§1 外力功与内力功448

§2 虚功原理、各种受力形式下内力虚功的表达式450

§3 莫尔方法455

§4 莫尔积分的图解分析法——图形互乘法457

§5 功的互等定理与位移互等定理461

§6 各种受力形式下的应变位能464

§7 卡斯提也努定理467

第二节 例题示范468

一、应变位能的计算及能量方法的简单应用468

二、虚功原理在刚体静力学中的简单应用475

［例题11-1］～［例题11-5］475

［例题11-6］～［例题11-7］478

三、莫尔积分的应用478

［例题11-8］～［例题11-10］483

四、图形互乘法483

［例题11-11］～［例题11-15］491

五、卡斯提也努定理的应用491

［例题11-16］～［例题11-18］496

第三节 习题496

第一节 理论与方法要点509

§1 与求解一般静不定系统有关的基本概念与解题方法509

［习题11-1］～［习题11-29］509

第十二章 静不定系统509

§2 力法与正则方程512

§3 应用力法解静不定问题的步骤514

§4 连续梁、三弯矩方程515

第二节 例题示范516

一、简单的静不定梁516

［例题12-1］～［例题12-3］523

二、框架静不定系统523

三、曲杆静不定系统527

［例题12-4］～［例题12-5］527

［例题12-6］530

四、静不定系统的变形计算530

［例题12-7］532

五、桁架静不定系统532

［例题12-8］536

六、三弯矩方程536

［例题12-9］～［例题12-10］540

七、空间静不定系统540

八、综合性问题544

［例题12-11］～［例题12-12］544

［例题12-13］～［例题12-14］549

第三节 习题549

［习题12-1］～［习题12-22］558

第十三章 压杆稳定问题558

第一节 理论与方法要点558

§1 弹性体稳定问题的基本概念558

§2 确定压杆临界力的欧拉公式559

§3 支承对压杆临界力的影响、各种支承条件下计算临界力的公式562

§4 临界应力与柔度的概念、三类不同柔度的压杆562

§5 借助下基本许用应力折减系数进行压杆稳定计算的基本方法566

＊§6 纵横弯曲问题简单介绍569

＊§7 用能量法确定压杆的临界力573

第二节 例题示范576

一、压杆临界力公式的推导576

［例题13-1］578

二、应用欧拉公式计算临界力578

［例题13-2］～［例题13-3］583

三、压杆安全校核583

四、压杆截面设计586

［例题13-4］～［例题13-5］586

五、组合柱的稳定问题590

［例题13-6］～［例题13-7］590

［例题13-8］594

＊六、简单的纵横弯曲问题594

［例题13-9］595

＊七、用能量法确定压杆临界力595

［例题13-10］～［例题13-11］599

第三节 习题599

第一节 理论与方法要点606

§1 疲劳破坏特点及破坏原因的简单分析606

第十四章 疲劳强度计算606

［习题13-1］～［习题13-19］606

§2 应力循环的基本特性607

§3 应力集中的基本概念609

§4 持久极限及其影响因素611

§5 零件持久极限的确定613

§6 疲劳强度计算方法与步骤614

第二节 例题示范619

一、对称循环下的疲劳强度计算619

二、非对称循环下的疲劳强度计算623

［例题14-1］～［例题14-2］623

［例题14-3］～［例题14-4］627

三、复杂应力状态下的疲劳强度计算627

［例题14-5］～［例题14-6］631

第三节 习题631

［习题14-1］～［习题14-10］635

第十五章 动荷载作用下的应力计算635

第一节 理论与方法要点636

§1 等加速度运动时构件的应力计算方法636

§2 杆件振动的基本概念与应力计算方法637

§3 冲击荷载作用下的应力计算方法639

第二节 例题示范640

一、构件作等加速度运动时的应力计算640

［例题15-1］～［例题15-4］648

二、振动应力计算648

［例题15-5］～［例题15-6］652

三、冲击应力计算652

［例题15-7］～［例题15-10］659

第三节 习题659