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第1章 绪论 1

1.1材料力学的任务及研究对象 1

1.1.1材料力学的任务 1

1.1.2材料力学的研究对象 2

1.2变形固体及其基本假设 2

1.3杆件的外力及变形的基本形式 3

1.3.1杆件的外力及其分类 3

1.3.2杆件变形的基本形式 4

1.4材料力学的发展概况 5

第2章 杆件的内力及内力图 7

2.1内力及截面法 7

2.2拉压杆的内力及内力图 8

2.3扭转轴的内力及内力图 13

2.3.1外力偶矩与功率、转速的关系 13

2.3.2扭矩和扭矩图 14

2.4弯曲梁的内力及内力图 17

2.4.1梁的简化 18

2.4.2梁的内力——剪力和弯矩 19

2.4.3剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图 21

2.4.4剪力、弯矩和分布载荷集度三者之间的微分关系 23

2.5平面刚架的内力 27

2.6平面曲杆的内力 29

小结 31

思考题 32

习题 33

第3章 杆件的应力和强度 41

3.1应力、应变及其相互关系 41

3.1.1正应力和剪应力 41

3.1.2正应变和剪应变 42

3.1.3材料的线弹性物性关系 43

3.2材料的力学性质 44

3.2.1概述 44

3.2.2材料拉伸、压缩时的力学性质 44

3.2.3温度、时间、加载速率对材料力学性能的影响 49

3.2.4安全系数和许用应力 51

3.3轴向拉（压）杆的应力与强度 52

3.3.1轴向拉（压）杆件横截面上的应力 52

3.3.2轴向拉（压）杆件斜截面上的应力 53

3.3拉（压）杆件的强度条件 54

3.3.4圣维南原理和应力集中 57

3.4连接构件的实用计算 59

3.4.1剪切的实用计算 59

3.4.2挤压的实用计算 60

3.4.3焊缝的实用计算 60

3.5扭转轴的应力和强度 62

3.5.1纯剪切 62

3.5.2圆轴扭转时的应力 63

3.5.3圆轴扭转时的强度条件 66

3.5.4圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和强度 68

3.5.5矩形截面杆的扭转 69

3.5.6理想弹塑性圆截面杆的扭转 71

3.6梁的应力与强度 72

3.6.1梁的正应力与正应力强度条件 72

3.6.2梁的剪应力与剪应力强度条件 78

3.6.3提高弯曲强度的措施 84

3.6.4梁的弹塑性弯曲 88

小结 89

思考题 91

习题 92

第4章 杆件的变形和刚度 105

4.1杆件的拉压变形和刚度 105

4.1.1杆件的拉压变形和刚度 105

4.1.2拉压杆的弹性应变能 106

4.2杆件的扭转变形和刚度 108

4.2.1杆件的扭转变形 108

4.2.2杆件扭转的刚度条件 109

4.2.3杆件扭转应变能 111

4.3弯曲变形 113

4.3.1梁的弯曲变形和位移 113

4.3.2用叠加法计算梁的变形 117

4.3.3梁的弯曲应变能 120

小结 122

思考题 122

习题 122

第5章 应力状态与强度理论 126

5.1应力状态概述 126

5.1.1一点处的应力状态 126

5.1.2一点处应力状态的研究对象——单元体 126

5.1.3应力状态分类 127

5.2分析平面应力状态的方法 128

5.2.1平面应力状态举例 128

5.2.2分析平面应力状态的解析法 129

5.2.3分析平面应力状态的图解法 134

5.3空间应力状态简介 137

5.3.1三向应力状态举例 137

5.3.2三向应力状态任意斜截面上的应力 137

5.3.3三向应力状态的应力圆 139

5.3.4三向应力状态中的最大应力 140

5.4广义虎克定律 140

5.4.1主应力状态下的广义虎克定律 140

5.4.2一般应力状态下的广义虎克定律 141

5.4.3体积虎克定律 142

5.4.4复杂应力状态下的应变能密度 143

5.5强度理论及其应用 144

5.5.1强度理论概述 144

5.5.2常用四种强度理论 145

5.5.3莫尔强度理论 148

5.5.4强度理论的应用 150

小结 155

思考题 158

习题 159

第6章 组合变形分析 166

6.1组合变形的概念及分析方法 166

6.2斜弯曲 166

6.3拉伸（压缩）与弯曲的组合 169

6.4偏心压缩（拉伸）截面核心 170

6.5扭转与弯曲的组合 172

6.6平面曲轴的强度计算 174

小结 177

思考题 178

习题 179

第7章压杆稳定 187

7.1压杆稳定的概念 187

7.1.1压杆稳定的概念 187

7.1.2临界力的概念 188

7.2细长压杆的临界压力 欧拉公式 189

7.2.1两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式 189

7.2.2不同杆端约束细长压杆临界力的欧拉公式 190

7.2.3.对临界力计算公式的一些分析 192

7.3压杆的临界应力 临界应力总图 192

7.3.1细长压杆的临界应力 192

7.3.2超过比例极限时压杆的临界应力和临界力 193

7.3.3压杆的临界应力总图 194

7.4压杆的稳定计算压杆的合理截面 196

7.4.1压杆的稳定条件与稳定校核 196

7.4.2实际压杆的稳定系数 198

7.4.3压杆横截面尺寸的设计 201

7.4.4压杆截面形式的选择 202

小结 203

思考题 204

习题 205

第8章能量法与超静定结构 209

8.1能量法 209

8.1.1应变能的一般表达式 209

8.1.2克拉贝依隆定理 212

8.1.3互等定理 214

8.1.4卡氏定理 216

8.1.5虚功原理与莫尔定理 218

8.1.6计算莫尔积分的图乘法 223

8.2超静定结构 225

8.2.1超静定结构的基本概念 225

8.2.2求解超静定问题的基本方法 227

8.2.3装配应力与温度应力 228

8.2.4用力法解超静定问题 230

小结 234

思考题 235

习题 235

第9章 动载荷 241

9.1概述 241

9.2惯性力问题 241

9.3构件受冲击时的应力和变形 245

9.4提高构件抗冲击的措施 248

9.5冲击韧度 249

小结 250

思考题 251

习题 251

第10章 交变应力 255

10.1交变应力的基本概念 255

10.2疲劳失效 257

10.3材料的持久极限 259

10.4影响持久极限的因素 260

10.4.1构件外形的影响 260

10.4.2构件尺寸的影响 263

10.4.3构件表面质量的影响 264

10.5疲劳强度的校核 264

10.5.1对称循环下构件疲劳强度的校核 264

10.5.2持久极限曲线 266

10.5.3非对称循环的疲劳强度校核 267

10.5.4扭弯组合的疲劳强度 269

10.6变幅交变应力 271

10.7提高构件疲劳强度的措施 272

小结 273

思考题 274

习题 274

第11章 薄壁杆件的剪应力 277

11.1薄壁杆件的基本特点 277

11.2薄壁杆件的扭转剪应力 278

11.2.1薄壁杆件的自由扭转 278

11.2.2约束扭转的概念 283

11.3开口薄壁杆件的弯曲剪应力 弯曲中心 285

11.3.1开口薄壁杆件的弯曲剪应力 285

11.3.2开口薄壁杆件的弯曲中心 288

小结 291

思考题 292

习题 293

附录Ⅰ截面的几何性质 296

Ⅰ.1平面图形的静矩和形心 296

Ⅰ.2平面图形的惯性矩、极惯性矩和惯性积 298

Ⅰ.3平面图形的平行移轴和转轴公式*主惯性轴的主惯性矩 300

Ⅰ.4组合截面的惯性矩计算 302

附录Ⅱ型钢表 304

部分习题参考答案 315

主要参考文献 323