材料力学 第2版PDF电子书下载

第1章 材料力学基本概念 1

1.1材料力学的任务 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

1.6应力 5

1.7位移变形应变 5

1.7.1位移与变形 5

1.7.2线应变与切应变 6

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 9

2.1概述 9

2.2轴力轴力图 9

2.3拉压杆的应力 10

2.3.1横截面上的应力 10

2.3.2圣维南原理 11

2.3.3斜截面上的应力 11

2.4材料在轴向拉伸（压缩）时的力学性能 12

2.4.1拉伸试验和压缩试验 12

2.4.2材料在轴向拉伸时的力学性能 13

2.4.3材料在轴向压缩时的力学性能 15

2.5许用应力强度条件 17

2.5.1许用应力 17

2.5.2强度条件 17

2.6拉压杆的变形胡克定律 19

2.7拉压静不定问题 22

2.7.1拉压静不定问题及其解法 22

2.7.2装配应力 24

2.7.3温度应力 25

2.8应力集中 27

习题 27

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

6.3.3圆形截面梁／ 82

6.3.4圆环形截面梁／ 82

6.3.5弯曲正应力与弯曲切应力的数值比较／ 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／ 93

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

8.1.3主平面主应力／ 121

8.1.4应力状态的分类／ 121

8.1.5强度理论／ 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常用的四个古典强度理论／ 132

8.6.1脆性断裂理论／ 132

8.6.2塑性屈服理论／ 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细长压杆的临界力欧拉公式 161

10.2.1两端铰支细长压杆的临界力 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

第11章 能量法 171

11.1概述 171

11.2外力功与应变能 171

11.2.1外力功 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互等定理 189

11.6.1功的互等定理 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

第13章 动荷问题 214

13.1概述 214

13.2具有等加速度的运动构件的应力和变形 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持久极限 231

14.2.1材料的持久极限 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惯性矩惯性积 240

Ⅰ.2.1惯性矩 240

Ⅰ.2.2惯性半径 240

Ⅰ.2.3极惯性矩 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