固体力学 习题与附录PDF电子书下载

第一章　基本概念 1

1.1 绪论 1

1.2 固体、物性的方向性、均匀性、结构的连续性 1

1.3　固体的变形——小变形 2

1.4 弹性、塑性 3

1.5　外力、内力、截面法、应力 3

1.6　强度、刚度 5

1.7　静载、动载 6

第二章　拉伸与压缩 7

2.1　横截面的内力与应力 7

2.2　等直柱体的变形 9

2.3　虎克定律 9

2.4　计算示例 10

2.5　超静定问题 13

2.6　斜截面的应力 15

第三章　固体的力学性质 19

3.1　研究固体力学性质的意义 19

3.2　研究固体力学性质的基本方法 19

3.3　低炭钢拉伸实验现象 21

3.4　其它几种金属材料的拉伸实验现象 23

3.5　金属的压缩实验现象 24

3.6　岩石的压缩实验现象 25

3.7　岩石的拉伸实验 29

3.8　岩石在围压作用下的力学性质 29

3.9　岩石在高温高围压条件下的力学性质 32

3.10　岩石含有液态介质时的力学性质 35

3.11　固体变形的微观机理 35

3.12　泥料实验现象 40

第四章　剪切 43

4.1　剪切变形、剪应力 43

4.2　剪应变 44

4.3　简单剪切的实验现象 45

4.4　简单剪切任意斜截面的应力 46

4.5　剪切在地质构造中的实例 48

4.6　剪切强度的工程测定方法 50

第五章　扭转 51

5.1　无限平板在集中力偶作用下的应力分布 51

5.2　圆柱体的扭转 54

5.3　矩形截面柱体扭转的概念 58

第六章 弯曲内力与应力 61

6.1　定义、术语 61

6.2　梁的分类 61

6.3　梁横截面的内力、剪力与弯矩 62

6.4　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图 65

6.5　剪力弯矩与载荷集度之间的关系 69

6.6　弯曲正应力 71

6.7　弯曲剪应力 77

6.8　梁的强度条件 80

6.9　关于非纯弯曲梁横截面的翘曲问题 82

6.10　层迭梁弯曲应力——第一种情况 83

6.11　层迭梁弯曲应力——第二种情况 89

6.12　层迭梁与整体梁的比较 90

6.13　常用几何量的总结与相关定理 91

6.14　圆形截面梁弯曲应力的计算 96

第七章　弯曲变形 99

7.1 平面弯曲梁的挠曲微分方程 99

7.2 弯曲变形计算示例 101

7.3 迭加原理及其应用 105

7.4 超静定梁 108

7.5　岩盘顶复盖层隆起压强的近似计算 110

第八章　屈曲 113

8.1　基本概念 113

8.2　两端铰支杆纵弯曲的临界力——欧拉公式 114

8.3 两端铰支杆纵弯曲临界应力及欧拉公式适用范围 116

8.4　两端铰支杆的纵横弯曲 118

第九章　轴对称薄壳的薄膜应力 123

9.1　壳体及壳体内力 123

9.2　基本方程 124

9.3 计算示例 125

第十章 应力的一般分析原理 129

10.1　平面应力状态的实例 129

10.2　平面应力状态不同截面应力分量的变换式 131

10.3　平面（二向）应力状态的几何表示法——应力圆 134

10.4　梁的应力迹线 140

10.5 几种特例，平面应力状态的分解 143

10.6 空间应力状态、标号、斜截面的应力 145

10.7　空间应力状态的主应力 148

10.8　空间应力状态的应力圆 151

10.9 空间应力状态的几种特例 155

10.10　平衡方程 157

10.11　表面力与表面内应力的关系式——边界条件 159

第十一章　应变的一般分析原理 161

11.1 位移 161

11.2 应变、应变与位移间的关系 163

11.3　转轴应变分量的交换式 167

11.4　平面应力、应变圆 171

11.5 已知平面上一点沿三个方向的线应变求主应变与主方向 176

11.6　变形谐调方程 177

11.7　体积应变 178

第十二章 线性弹性体力学的基本方程及其解法 181

12.1　广义虎克定律 181

12.2　体积改变的虎克定律 183

12.3　广义虎克定律的几种其他表达形式 184

12.4　弹性应变能 187

12.5　广义虎克定律应用简例 189

12.6　线性弹性体力学问题的基本方程组与解法原则 192

12.7　位移解法的方程组与解的步骤 194

12.8　位移解法示例——弹性岩层在自重与上复压力作用下，岩层各点的应力与位移 196

12.9　应力解法的方程组与解的步骤 199

12.10　唯一性定理 200

第十三章　线性弹性体的平面问题 201

13.1　平面应变问题 201

13.2 平面应力、广义平面应力问题 203

13.3　应力函数 207

13.4　多项式解法 209

13.5　构造应力场 213

13.6　三角级数解 219

13.7　平面问题的极座标方程 222

13.8　平板圆孔附近的应力与变形 229

13.9　其他形状孔槽附近应力分布的概念、应力集中系数 236

13.10　楔形体顶点受力作用时的应力状态 238

13.11　半无限平面在边界力作用下的应力与位移 240

13.12　地应力测量的计算公式 245

第十四章 板的弯扭和屈曲 247

14.1　基本概念和假设 247

14.2　弹性曲面呈柱状的弯曲 248

14.3　弹性基础上板的柱状弯曲 250

14.4　板的纯弯曲 252

14.5　板的扭转 255

14.6　矩形板受横向载荷作用时挠曲面的微分方程 257

14.7　矩形板的三角级数解答 259

14.8　板在纵横弯曲时，挠曲面的微分方程 261

14.9　板的屈曲概念及简单受力时临界力的计算 263

14.10　矩形板在周边剪力作用下的屈曲问题 267

14.11　雁行褶皱构造型式的解析理论 270

第十五章　弹性平面问题的有限单元法 273

15.1　弹性力学基本方程的矩阵表示法 273

15.2　有限单元法简例——直杆拉伸问题 275

15.3　虚功原理 280

15.4　单元的划分 281

15.5　线性位移函数 282

15.6 单元的刚度矩阵和等效节点力向量 284

15.7　等效节点载荷向量 290

15.8　平衡方程 295

15.9　计算示例 296

15.10　有限单元法在地质中的应用 301

第十六章　粘性流动 305

16.1　粘性定律 306

16.2　粘性体在圆管中的流动——海根·泊肃叶定理 308

16.3　拉压粘性定律，不可压缩流体的广义粘性定律 310

16.4　不可压缩粘性体缓慢流动的运动方程 312

16.5　粘性流动的平面问题，流函数 314

16.6　粘性体在两个有限平行平板间的挤压流动 315

16.7　非线性粘性定律 319

第十七章　塑性变形 321

17.1　单向拉压弹塑性变形过程的特点与简化假设 321

17.2　梁的塑性弯曲应力 323

17.3　屈伏准则 324

17.4　塑性流动的物性方程—圣维昂—列维—密塞斯塑性流动理论 328

17.5　塑性流动平面问题的方程组与解法 329

17.6　平面滑移线场理论 331

17.7　塑性介质在两个粗糙平行平板间的挤压流动 332

第十八章　流变 339

18.1 流变问题的两个简单特例一蠕变与松弛 339

18.2　蠕变的经验公式 343

18.3　流变模型与物性方程 344

18.4 比拟方法 351

18.5　流变问题的计算简例 353

第十九章　断裂 359

19.1　简单变形的断裂 359

19.2　断裂准则 360

19.3　剪断裂准则—库仑—纳维叶—莫尔理论 360

19.4　剪断裂准则在地质上的应用 368

19.5　格瑞菲兹理论 370

19.6　考虑固体孔隙流体压力的剪断裂准则 373

第二十章　有限变形几何学 375

20.1　应变的度量 375

20.2　描述有限应变的拉格朗日法与欧拉法 377

20.3　均匀变形，变形椭圆 381

20.4　几种类型变形椭圆的计算 385

20.5　有限应变之应变圆 389

20.6　平面非均匀有限变形 396

20.7　岩层褶皱变形的计算 400

参考文献 405