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第1章 绪论 1

1.1 材料力学的任务 1

1.2 变形固体的基本假设 1

1.3 外力及其分类 2

1.4 内力和应力 3

1.4.1 内力与截面法 3

1.4.2 应力 5

1.5 变形与应变 6

1.6 杆件变形的基本形式 7

1.6.1 构件的分类 7

1.6.2 杆件变形的基本形式 8

习题 9

第2章 轴向拉伸和压缩 10

2.1 轴向拉伸和压缩的概念 10

2.2 轴力与轴力图 10

2.3 拉（压）杆的应力与圣维南原理 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 13

2.3.3 圣维南原理 17

2.4 拉（压）杆的变形 18

2.4.1 胡克定律 18

2.4.2 泊松比 19

2.5 材料拉伸和压缩时的力学性能 22

2.5.1 材料的拉伸和压缩试验 23

2.5.2 低碳钢拉伸时的力学性能 23

2.5.3 其他金属材料在拉伸时的力学性能 26

2.5.4 金属材料在压缩时的力学性能 26

2.5.5 几种非金属材料的力学性能 27

2.5.6 塑性材料和脆性材料的主要区别 28

2.6 温度和时间对材料机械性质的影响 29

2.6.1 短期静载下，温度对材料机械性质的影响 29

2.6.2 高温、长期静载下材料的机械性质 29

2.7 许用应力与强度条件 30

2.7.1 许用应力 30

2.7.2 强度条件 31

2.8 应力集中 35

2.8.1 应力集中的概念 35

2.8.2 应力集中对构件强度的影响 36

2.9 拉压杆的超静定问题 36

2.9.1 超静定的概念 36

2.9.2 装配应力 39

2.9.3 温度应力 41

习题 42

第3章 剪切和挤压的实用计算 49

3.1 剪切的概念 49

3.2 剪切强度计算 50

3.3 挤压强度计算 51

习题 55

第4章 圆轴的扭转 60

4.1 扭转的概念 60

4.2 扭矩和扭矩图 60

4.2.1 外力偶矩 60

4.2.2 扭矩 61

4.2.3 扭矩图 62

4.3 剪切胡克定理 63

4.3.1 薄壁圆筒扭转时横截面上的应力 63

4.3.2 纯剪切、切应力互等定理 64

4.3.3 切应变、剪切胡克定理 64

4.4 扭转应力与强度 65

4.4.1 圆轴扭转时横截面上的应力 65

4.4.2 极惯性矩Ip和抗扭截面系数Wt 67

4.4.3 圆轴扭转强度计算 68

4.5 扭转变形与刚度 70

4.6 非圆截面杆扭转 73

习题 76

第5章 弯曲内力 82

5.1 平面弯曲 82

5.2 受弯杆件的简化 83

5.2.1 梁的简化 83

5.2.2 载荷的简化 83

5.2.3 约束的简化 84

5.2.4 单跨静定梁的类型 85

5.3 梁的弯曲内力——剪力和弯矩 85

5.3.1 截面法求内力 86

5.3.2 简便法求内力 88

5.4 剪力图和弯矩图 89

5.5 微分关系法绘制剪力图和弯矩图 93

5.5.1 载荷集度、剪力和弯矩之间的微分关系 93

5.5.2 用微分关系法绘制剪力图和弯矩图 94

5.6 用叠加法画弯矩图 98

习题 103

第6章 弯曲应力 108

6.1 弯曲正应力 108

6.1.1 纯弯曲梁的正应力 108

6.1.2 横力弯曲梁的正应力 113

6.2 弯曲切应力 113

6.2.1 矩形截面梁的切应力 113

6.2.2 工字形截面梁的切应力 117

6.2.3 圆形截面梁的切应力 118

6.2.4 环形截面梁的切应力 119

6.3 弯曲强度计算 120

6.3.1 弯曲正应力强度条件 120

6.3.2 弯曲切应力强度条件 122

6.4 提高弯曲强度的一些措施 125

6.4.1 合理安排梁的支座和载荷 126

6.4.2 采用合理的截面形状 127

6.4.3 采用等强度梁 128

6.5 开口薄壁杆件的弯曲中心 130

习题 135

第7章 弯曲变形 141

7.1 梁弯曲变形的基本概念 141

7.1.1 挠度 141

7.1.2 转角 142

7.1.3 梁的变形与位移 143

7.2 挠曲线的近似微分方程 144

7.3 积分法计算梁的变形 144

7.3.1 函数M（x）/EI在梁中为单一函数 144

7.3.2 函数M（x）/EI在梁中为分段函数 145

7.4 对称梁与反对称梁问题 149

7.5 叠加法计算梁的变形 155

7.5.1 常见情况叠加法的应用 156

7.5.2 叠加法的常用技巧 162

7.6 刚度条件及其应用 166

7.6.1 梁的刚度条件 166

7.6.2 提高梁刚度的方法 167

7.7 简单静不定梁 168

7.7.1 静不定梁的概念 168

7.7.2 变形比较法求解简单静不定梁 168

习题 171

第8章 应力及应变状态分析 178

8.1 应力状态概述 178

8.1.1 应力状态单元体 178

8.1.2 主应力及应力状态的分类 179

8.2 应力状态的实例 179

8.2.1 直杆轴向拉伸时的应力状态 179

8.2.2 圆轴扭转时表面上任一点的应力状态 180

8.2.3 圆筒形容器承受内压作用时任一点的应力状态 180

8.2.4 车轮与钢轨接触点处的应力状态 182

8.3 二向应力状态分析——解析法 182

8.3.1 二向应力状态下斜截面上的应力 182

8.3.2 主应力及主平面的方位 183

8.3.3 切应力的极值及其所在平面 184

8.4 二向应力状态分析——图解法 186

8.4.1 应力圆方程及其作法 186

8.4.2 利用应力圆确定主应力、主平面和最大切应力 188

8.5 三向应力状态 190

8.5.1 三向应力圆 190

8.5.2 三向应力状态的正应力的极值、切应力的极值 190

8.6 平面应变状态分析 191

8.6.1 任意方向应变的解析表达式 191

8.6.2 主应变及主应变方向 192

8.6.3 应变圆 192

8.7 广义胡克定律 193

8.7.1 广义胡克定律 193

8.7.2 体积应变及与应力的关系 195

8.8 复杂应力状态下的比能 197

8.8.1 拉压和纯剪切应力状态下的比能 197

8.8.2 体积改变比能和形状改变比能 198

习题 199

第9章 强度理论 207

9.1 基本变形时构件的强度条件 207

9.2 强度理论的提出 207

9.3 常用的四种强度理论 208

9.3.1 第一强度理论（最大拉应力理论） 208

9.3.2 第二强度理论（最大伸长线应变理论） 209

9.3.3 第三强度理论（最大切应力理论） 209

9.3.4 第四强度理论（形状改变比能理论） 211

9.3.5 四个强度理论的应用 211

9.4 莫尔强度理论 212

9.4.1 莫尔强度理论简介 212

9.4.2 莫尔强度理论的强度条件 213

9.4.3 莫尔强度条件的讨论 214

习题 215

第10章 组合变形 218

10.1 组合变形的概念 218

10.2 斜弯曲 219

10.2.1 斜弯曲的应力 219

10.2.2 斜弯曲时的强度计算 221

10.2.3 斜弯曲的变形计算 222

10.3 拉伸（压缩）与弯曲的组合 224

10.4 偏心拉伸（压缩） 227

10.4.1 偏心拉（压）的应力计算 227

10.4.2 截面核心 229

10.5 扭转与弯曲的组合 231

习题 234

第11章 压杆稳定 241

11.1 压杆稳定性的概念 241

11.2 两端铰支细长压杆的临界力 243

11.3 不同杆端约束细长压杆的临界力 245

11.3.1 一端固定另一端自由细长压杆的临界力 245

11.3.2 两端固定细长压杆的临界力 245

11.3.3 一端固定另一端铰支细长压杆的临界力 246

11.4 欧拉公式的适用范围经验公式 247

11.4.1 临界应力和柔度 247

11.4.2 欧拉公式的适用范围 247

11.4.3 中柔度压杆的临界应力公式 248

11.4.4 小柔度压杆 249

11.4.5 临界应力总图 249

11.5 压杆稳定性计算 250

11.6 提高压杆稳定性的措施 256

习题 257

附录 263

附录Ⅰ 截面的几何性质 263

附录Ⅱ 常用截面的几何性质计算公式 268

附录Ⅲ 简单荷载作用下梁的转角和挠度 269

附录Ⅳ 型钢规格表 271

参考文献 284