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目录 1

第一篇 机械设计基础 1

第一章 绪论 1

1-1设计的意义 1

1-2机械工程设计 2

1-3设计的各个阶段 3

1-4明确需要和确定问题 3

1-5评价和提供方案 4

1-6设计因素 5

1-7安全系数 6

1-8规范和标准 8

1-9经济性 9

1-10可靠性 12

1-11安全性和对产品的责任 12

1-12单位 13

1-13使用SI单位的规则 15

1-14数值的精确度和圆整 16

1-15迭代法和可编程计算器 18

第二章 应力分析 20

2-1应力 20

2-2莫尔圆 21

2-3三维应力状态 25

2-4均布应力 27

2-5弹性变形 28

2-6应力－应变的关系 29

2-7梁的剪力和弯矩 30

2-8奇异函数 32

2-9弯曲正应力 34

2-10矢量程序设计 39

2-11具有不对称剖面的梁 40

2-12梁的剪应力 41

2-13矩形剖面梁的剪应力 42

2-14其他剖面形状梁的弯曲剪力 44

2-15剪切中心 44

2-16扭转 46

2-17圆筒的应力 49

2-18压入配合和热套配合 53

2-19热应力与热应变 54

2-20受弯的曲梁 55

2-21赫兹接触应力 59

第三章 挠度和刚度问题 77

3-1弹簧刚度 77

3-2拉伸、压缩和扭转 78

3-3弯曲挠度 79

3-4利用奇异函数求挠度 80

3-5叠加法 82

3-6图解积分法 84

3-7数值积分法 85

3-8面积矩法 89

3-9应变能 92

3-10卡氏定理 94

3-11曲杆的挠度 96

3-12欧拉压杆 99

3-13欧拉－约翰逊压杆 101

3-14非弹性纵向弯曲 103

3-15正割公式 103

3-16压杆设计 104

第四章 材料及其性能 117

4-1静强度 117

4-2塑性变形 120

4-3强度和硬度 122

4-4冲击性能 124

4-5蠕变和温度性能 125

4-6牌号制 126

4-7金属加工工艺 127

4-8合金钢 128

4-9耐腐蚀钢 129

4-10铸造材料 129

4-11有色金属 130

4-12塑料 133

4-13合成橡胶 134

4-14粘弹性材料 134

第五章 统计学问题 137

5-1随机变量 137

5-2算术平均值、方差和标准离差 139

5-3回归分析法 142

5-4正态分布 143

5-5总体组合 146

5-6尺寸标注——定义和标准 146

5-7公差的统计分析 147

5-8韦布尔分布 149

第六章 静强度设计 153

6-1静强度 158

6-2静载荷与安全系数 159

6-3失效理论 162

6-4最大正应力理论 163

6-5最大剪应力理论 163

6-6歪形能理论 164

6-7延性材料的失效 166

6-8脆性材料的失效 169

6-9应力集中 172

6-10应力集中系数的确定 173

6-11应力集中的图表 177

6-12应力集中和静载荷 177

6-13断裂力学介绍 179

6-14裂纹中的应力状态 180

6-15临界应力强度因子 181

6-16断裂韧性因子 182

6-17应力腐蚀 187

第七章 疲劳强度设计 192

7-1引言 192

7-2S-N图 193

7-3低循环疲劳 197

7-4高循环疲劳 201

7-6表面光洁度 204

7-5持久极限的修正系数 204

7-7尺寸效应 207

7-8可靠性 210

7-9温度效应 213

7-10应力集中效应 214

7-11其他影响 215

7-12不对称循环应力 218

7-13不对称循环应力下的疲劳强度 220

7-14非线性理论 226

7-15基梅尔曼安全系数 228

7-16扭转疲劳强度 232

7-17复合载荷下的应力 233

7-18累积疲劳损伤 236

7-19表面强度 239