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第1章 外力、应力及应变1

1·1 载荷1

1·1·1 按载荷作用速度分类1

1·1·2 按载荷分布形式分类1

1·1·3 按载荷作用方式分类1

1·2 支承条件及约束反力1

目录1

1·3 应力的定义及种类2

1·3·1 内力和应力2

1·3·2 平面应力3

1·3·3 莫尔应力圆3

1·4 三向应力4

1·4·1 应力分量4

1·4·2 应力椭圆体4

1·4·3 莫尔应力圆（三向）4

1·6·2 纵向应变5

1·6·1 变形和应变5

1·5 平衡方程5

1·6 应变的定义及种类5

1·6·3 剪应变6

1·6·4 体积应变6

1·7 三向应变6

1·7·1 应变分量6

1·7·2 应变分量的坐标变换7

1·7·3 应变椭圆体7

1·8 协调条件7

1·9 对称性及叠加原理的应用8

第2章 弹性、塑性及蠕变9

2·1 弹性变形9

2·1·1 定义9

2·1·2 弹性模量9

2·1·3 弹性的基本公式9

2·1·4 应变能、弹性能10

2·1·5 弹性理论的定理11

2·1·6 二维弹性问题12

2·1·7 三维弹性问题13

2·1·8 接触应力14

2·2 应力集中14

2·2·1 应力集中的一般概念14

2·2·2 圆孔及球孔的应力集中15

2·2·3 椭圆孔的应力集中17

2·2·4 带横槽、纵槽（端部为圆形）及矩形孔（拐角为圆形）的板条的拉伸（压缩）或弯曲18

2·2·5 由切口引起的应力集中18

2·2·6 阶梯板条及阶梯圆杆的应力集中19

2·2·7 其它形状的应力集中20

2·2·8 防止应力集中造成结构强度恶化的方法20

2·3 应力强度因子20

2·3·1 定义和概述20

2·3·2 具有一个裂纹的无限体22

2·3·3 中央有裂纹的有限板的拉伸23

2·3·4 边缘有裂纹的板和梁24

2·4 热应力24

2·5 弹性稳定25

2·6 塑性变形26

2·6·1 材料的塑性26

2·6·2 塑性的基本公式29

2·6·3 塑性的几个一般定理33

2·6·4 滑移线场理论34

2·6·5 残余应力35

2·6·6 塑性屈曲35

2·7 粘弹性36

2·7·1 概论36

2·7·2 线性粘弹性理论的基本公式37

2·8 蠕变38

2·8·1 概述38

2·8·3 塑性解及弹性解的相似39

2·8·2 蠕变变形分析39

第3章 材料的强度40

3·1 静强度40

3·1·1 概论40

3·1·2 静强度43

3·2 疲劳强度44

3·2·1 S-N曲线及疲劳极限44

3·2·2 疲劳极限图线47

3·2·3 各种因素对疲劳强度的影响48

3·2·4 尺寸效应49

3·2·5 切口效应49

3·2·6 压入的影响52

3·2·7 表面加工的影响52

3·2·8 腐蚀疲劳52

3·2·9 积累疲劳损伤54

3·2·1 0塑性疲劳与热疲劳54

3·2·1 1高温疲劳56

3·3 冲击强度57

3·4 蠕变强度58

3·4·1 蠕变强度58

3·4·2 蠕变破坏强度58

3·4·3 蠕变数据的外推59

3·4·4 应力及温度变化下的蠕变强度59

3·4·5 切口杆件的蠕变破坏强度59

3·4·6 蠕变破坏强度的分析59

3·5 裂纹材料的强度60

3·5·1 由静载引起的不稳定破坏60

3·5·2 疲劳破坏61

3·5·3 裂纹材料的环境断裂强度61

3·6 断口显微观察61

第4章 梁63

4·1 梁的弯矩和剪力63

4·4 截面惯性矩和抗弯截面模量64

4·2 梁的弯曲应力64

4·3 梁由弯矩引起的转角和挠度64

4·5 剪力、弯矩、挠度和转角的图表65

4·6 梁的弯矩及挠度的图解法65

4·6·1 面矩法65

4·6·2 图解法73

4·7 梁在斜弯曲时的应力74

4·8 梁的弯曲应变能74

4·9 梁由剪力引起的应力和挠度75

4·9·1 梁由剪力引起的应力75

4·9·2 剪切中心75

4·9·3 梁由剪力引起的挠度77

4·10 受移动载荷的梁78

4·11 静不定梁79

4·11·1 三弯矩方程79

4·11·3 应变能法80

4·11·2 叠加法80

4·12 等强度梁81

4·13 组合梁82

4·14 梁的塑性弯曲82

4·14·1 纯弯曲82

4·14·2 极限弯矩83

4·14·3 梁的破坏载荷83

415 冲击弯曲83

4·15·1 自由端受冲击的悬臂梁84

4·15·2 中点受冲击的简支梁84

4·16 曲梁84

4·16·1 曲梁的应力84

4·16·2 κ的图解法85

4·16·3 曲梁的挠度86

4·16·4 圆环的弯矩及挠度公式86

4·17·1梁的横向屈曲87

4·17 梁的屈曲87

4·17·3 小曲率曲梁的跳跃88

4·17·2 梁的其它屈曲形式88

第5章 平板89

5·1 受垂直载荷作用的平板89

5·1·1 平板的弹性弯曲89

5·1·2 平板的大挠度97

5·1·3 平板的塑性弯曲101

5·2 受面内载荷作用的平板102

5·3 正交各向异性平板102

5·3·1 正交各向异性平板的平面应力102

5·3·2 正交各向异性平板的弯曲102

6·1 短柱103

6·1·2 截面核心及核心半径103

6·1·1 短柱受轴向载荷作用时的应力103

第6章 柱103

5·4 平板的屈曲103

6·2 等截面长柱的屈曲104

6·2·1 在比例极限范围内的柱的屈曲104

6·2·2 超过比例极限的柱的屈曲104

6·3 受横向载荷、集中力偶作用的长柱107

6·4 具有初挠度及受偏心载荷的长柱108

6·4·1 有初挠度的长柱108

6·4·2 受偏心压缩载荷的长柱108

6·5 受轴向与非轴向载荷的长柱的强度109

6·6 中间受轴向载荷的长柱109

6·6·1 柱中间承受一个集中轴向载荷的情况109

6·6·2 柱中间承受匀布轴向载荷的情况（长柱由自重引起的屈曲）109

6·8·2 受剪切及压缩变形影响的长柱110

6·8 受剪切及压缩变形影响的长柱110

6·8·1 受剪切变形影响的长柱110

6·7·1 变截面长柱的屈曲载荷110

6·7 变截面长柱110

6·7·2 等强度及最小重量的长柱110

6·9 薄壁杆件组合柱的屈曲111

第7章 轴及扭转111

7·1 圆轴的扭转111

7·1·1 弹性变形111

7·1·2 塑性变形111

7·2 等截面直轴的扭转112

7·2·1 弹性变形112

7·2·2 塑性变形112

7·3 各种截面轴的扭转112

7·4·3 型材的扭转114

7·5 螺旋弹簧114

7·4·4 组合截面杆件的扭转114

7·4·1 薄壁管的扭转114

7·4 薄壁及组合截面杆件的扭转114

7·4·2 空心杆件的扭转114

7·6·3 带槽轴的扭转115

7·7·1 弹性变形115

7·7 受复合应力的轴115

7·7·2 塑性变形115

7·6·2 阶梯轴的扭转115

7·6·1 有键槽的轴115

7·6 轴的应力集中115

7·8 轴的屈曲116

7·8·1 圆轴的扭转屈曲116

7·8·2 薄壁圆柱壳的扭转屈曲116

第8章 圆板、圆筒及球116

8·1 圆板116

8·1·1 弹性变形116

8·1·2 塑性变形116

8·1·3 旋转圆板117

8·1·6 旋转圆板的塑性变形118

8·1·5 特殊形状的旋转圆板118

8·1·4 等强度旋转圆板118

8·1·7 旋转圆板的破坏119

8·1·8 圆板的热应力120

8·1·9 离心应力，热应力的近似解法122

8·2 圆筒125

8·2·1 弹性变形125

8·2·2 受内压圆筒的塑性变形126

8·2·3 压力容器的设计标准127

8·2·4 薄壁圆筒128

8·2·5 组合圆筒128

8·2·6 旋转圆筒129

8·2·7 圆筒的热应力129

8·3 球131

8·3·1 受内外压的空心球131

8·3·2 受内压的空心球的塑性变形131

8·3·3 薄壁球壳132

8·3·4 球的热应力133

第9章 组合结构133

9·1 序言133

9·2 刚架结构133

9·2·1 挠度挠角法134

9·2·2 力矩分配法135

9·2·3 刚架的极限分析137

9·2·4 刚架的屈曲137

9·3 板场理论138

9·3·1 剪切场理论138

9·3·2 张力场理论140

9·4 薄壁杆件结构142

9·4·1 杆件的弹性理论142

9·4·2 杆件的扭转分析144

9·4·3 杆件的剪切变形分析145

9·4·4 杆或柱的屈曲问题的公式化146

9·5 壳体结构147

9·5·1 壳的理论基础及其分类147

9·5·2 壳的薄膜理论148

9·5·3 壳的有矩理论149

9·5·4 壳的非线性理论153

9·6 组合结构的屈曲154

9·6·1 平板的屈曲154

9·6·2 薄壁杆件的壁面屈曲157

9·6·3 压缩屈曲后的有效宽度159

9·6·4 壳的屈曲160

第10章 有限元法162

10·1 序言162

10·2 固体力学中的变分原理162

10·2·1 小变形弹性问题的基本理论162

10·2·2 小位移弹性问题的几个变分原理164

10·2·3 梁和平板的小静变形问题及与其对应的几个变分原理168

10·2·4 固体力学中的非线性问题及其变分原理170

10·2·5 几何非线性问题的变分原理171

10·2·6 材料非线性问题的变分原理171

10·3 有限元法概论172

10·3·1 瑞利－里兹法172

10·3·2 位移法概论173

10·3·3 有限位移弹性问题的有限元分析175

103·4 材料非线性问题的有限元分析175

10·3·5 有代表性的有限单元176

10·3·6 联立一次方程式和固有值问题的解法178

10·3·7 有限元法的程序设计180

10·4 有限元法在机械工程学科中的应用180

10·4·1 刚架结构和薄板结构的有限元分析180

10·4·2 非线性问题的分析182

10·4·3 在应力集中问题和断裂力学中的应用184

10·4·4 在非结构领域中的应用186