应用型本科规划教材 材料力学PDF电子书下载

第1章　绪论与基本概念 1

1.1　材料力学的基本任务与地位 1

1.2　变形固体及其分类 2

1.3　变形固体的几个基本假设 3

1.4　杆件变形的基本形式 4

1.5　位移与应变的概念 5

1.6　内力　截面法　应力 6

1.6.1 内力的概念 截面法 6

1.6.2　应力的概念 7

小结 8

思考题 8

第2章　轴向拉伸与压缩 9

2.1　杆件轴向拉伸与压缩的概念与工程实例 9

2.2　杆件的内力与计算 10

2.2.1　轴力与计算 10

2.2.2 轴力图 12

2.3　杆件轴向拉伸与压缩时截面上的应力 12

2.3.1 拉压杆横截面上的应力 12

2.3.2　拉压杆斜截面上的应力 15

2.4　杆件轴向拉伸与压缩时的变形与应变 16

2.4.1 杆件轴向拉伸与压缩时的变形与应变 16

2.4.2　虎克定律 17

2.5　材料在拉伸与压缩时的力学性质 19

2.5.1　低碳钢拉伸时的力学性能 19

2.5.2　其他几种材料拉伸时的力学性能 21

2.5.3 低碳钢及其他材料压缩时的力学性能 23

2.6　强度计算 24

2.6.1　许用应力 24

2.6.2　强度条件 25

2.7　拉伸和压缩时的超静定问题 27

2.8　温度应力与装配应力 30

2.8.1 温度应力 30

2.8.2　装配应力 32

2.9　应力集中的概念 33

小结 34

思考题 35

习题 35

第3章　剪切与挤压的实用计算 42

3.1　剪切的概念与工程实例 42

3.2　剪切的实用计算 43

3.3　挤压的实用计算 44

小结 46

思考题 46

习题 46

第4章　扭转 50

4.1　扭转的概念与工程实例 50

4.2 圆杆扭转时的内力——扭矩的计算 51

4.2.1 外力偶矩Me的计算 51

4.2.2　扭矩的计算与扭矩图 51

4.3　薄壁圆筒扭转时横截面上的切应力 54

4.4　切应力的互等定理与剪切虎克定律 55

4.5　等直圆杆扭转时的切应力强度条件 57

4.5.1 等直圆杆横截面上的切应力 57

4.5.2　强度条件 60

4.6　等直圆杆扭转时的变形——扭转角的计算刚度条件 61

4.6.1　扭转角的计算 61

4.6.2　刚度条件 62

4.7　非圆截面直杆自由扭转时的应力与变形的计算 63

4.7.1 矩形截面杆自由扭转时的应力与变形的计算 63

4.7.2 常见开口薄壁截面杆在自由扭转时的应力与变形的计算 65

小结 65

思考题 66

习题 67

第5章 梁的内力 69

5.1　梁弯曲的概念与计算简图 69

5.1.1 梁弯曲的概念 69

5.1.2 梁的计算简图 71

5.2　梁的内力——剪力与弯矩 74

5.3　梁的剪力和弯矩方程剪力图和弯矩图 76

5.3.1 剪力方程和弯矩方程 76

5.3.2 剪力图和弯矩图 77

5.4　弯矩、剪力、分布荷载集度之间的微分关系及其应用 80

5.4.1 弯矩、剪力、分布荷载集度之间的微分关系 80

5.4.2 利用微分关系绘制剪力图和弯矩图 82

5.5　利用叠加法作梁的弯矩图 87

小结 89

思考题 90

习题 90

第6章　梁的弯曲应力与强度计算 94

6.1　梁横截面上的正应力 94

6.1.1 纯弯曲梁横截面上的正应力 95

6.1.2 横力弯曲梁横截面上的正应力 99

6.2　横力弯曲梁横截面上的切应力 101

6.2.1 矩形截面梁的切应力 101

6.2.2 其他截面梁的切应力 102

6.3　梁的强度条件 106

6.3.1 梁的正应力强度条件及应用 106

6.3.2 梁的切应力强度条件及应用 109

6.4　梁的合理强度设计 112

6.4.1　合理选择截面形状，合理使用材料 112

6.4.2 等强度截面的选择 113

6.4.3 降低梁截面弯矩峰值 114

6.5　弯曲中心的概念 115

6.6　考虑梁塑性时梁的极限弯矩与强度计算 117

6.6.1 考虑梁塑性时梁的极限弯矩 117

6.6.2 考虑梁塑性时梁的强度计算 119

小结 119

思考题 121

习题 121

第7章　梁的位移——转角、挠度 125

7.1　工程中梁的变形转角、挠度 125

7.2　梁挠曲线的近似微分方程 127

7.3　利用积分法求梁的位移 127

7.4　利用叠加法求梁的位移 134

7.5　梁的刚度条件与校核 136

7.6　简单超静定梁的计算 137

7.7　提高抗弯刚度的措施 139

7.7.1 改善梁的结构形式 139

7.7.2　改善荷载的作用和选择合理截面 139

小结 141

思考题 141

习题 142

第8章　应力状态分析与强度理论 146

8.1　应力状态的概念 146

8.1.1 点的应力状态的概念 146

8.1.2 主应力与主平面的概念 148

8.2　平面应力状态分析——解析法 148

8.2.1　任意斜截面上的应力 149

8.2.2　主应力、主平面、主切应力 150

8.3　平面应力状态分析——应力圆法 154

8.3.1 平面应力状态的应力圆法 154

8.3.2 主应力与主平面的方位 155

8.3.3 主切应力与其作用平面的方位 156

8.4　三向应力状态 159

8.5　广义虎克定律 160

8.5.1 主应力方向的虎克定律 160

8.5.2 一般三向应力状态下的广义虎克定律 161

8.6　三向应力状态下的变形能 162

8.6.1　体积应变 162

8.6.2 三向应力状态下的应变比能 163

8.7　梁的主应力与主应力迹线 165

8.7.1 梁的主应力 165

8.7.2　主应力迹线 165

8.8　强度理论 167

8.8.1 强度理论的概念 167

8.8.2　四个强度理论 168

8.8.3 简介莫尔强度理论 170

小结 175

思考题 177

习题 177

第9章　杆件在组合变形时的强度计算 181

9.1　杆件组合变形的概念与工程中的实例 181

9.2　梁的斜弯曲 182

9.3　杆件的拉伸或压缩与弯曲组合变形 189

9.4　杆件的偏心拉伸或压缩截面核心 193

9.4.1　偏心拉伸或压缩的计算 193

9.4.2 截面核心 198

9.5　杆件的弯曲与扭转组合变形 201

小结 203

思考题 204

习题 205

第10章　压杆稳定 208

10.1　压杆稳定的概念 208

10.2　铰支细长压杆的欧拉公式 209

10.3　几种不同约束条件的欧拉公式 210

10.4　临界应力欧拉公式的适用范围 211

10.4.1 临界应力的欧拉公式 211

10.4.2 欧拉公式的适用范围临界应力的总图 212

10.5　压杆稳定条件与稳定的实用计算 216

10.5.1　压杆稳定条件 216

10.5.2　压杆稳定的实用计算 217

10.5.3　提高压杆稳定措施 220

10.6　其他弹性稳定问题概述 221

小结 222

思考题 223

习题 223

第11章　能量法 225

11.1　能量法的基本概念 225

11.2　外力功的计算 226

11.3　外力功和应变能的一般表达式 227

11.3.1　拉压杆的应变能 227

11.3.2 圆杆扭转时的应变能 227

11.3.3 弯曲梁的应变能 228

11.3.4　组合变形时杆件的应变能 228

11.4　第二卡氏定理 230

小结 233

思考题 233

习题 234

第12章　有关材料力学性能的其他问题简介 235

12.1　温度对材料力学性能的影响 235

12.2　温度和时间对材料力学性能的影响 235

12.3　冲击荷载作用下的力学性能 237

12.4　材料的疲劳破坏与疲劳极限 238

12.4.1　疲劳破坏 238

12.4.2　疲劳极限 238

12.4.3　影响疲劳极限的因素 239

12.4.4　提高疲劳强度的主要措施 240

小结 240

思考题 241

附录 242

附录Ⅰ 截面的几何性质 242

附Ⅰ.1　截面的静矩与形心 242

附Ⅰ.2　惯性矩　极惯性矩 惯性积 244

附Ⅰ.3　平行移轴公式 247

附Ⅰ.4　转轴公式 主惯性轴 形心主惯性轴 249

附录Ⅱ 型钢表 253

答案 262

主要参考书 268