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第1章　绪论 1

1.1　材料力学的研究对象、内容及任务 1

1.1.1　材料力学的研究对象 1

1.1.2　材料力学的研究内容及任务 2

1.2　材料力学的基本假设 3

1.3　外力与内力 3

1.3.1　外力及其分类 3

1.3.2　内力及内力分量 4

1.4　应力与应变 5

1.4.1　应力的概念 5

1.4.2　应变的概念 6

1.5　杆件变形的基本形式 7

1.5.1　轴向拉伸或轴向压缩 7

1.5.2　剪切 7

1.5.3　扭转 7

1.5.4　弯曲 7

小结 7

思考题 8

习题 8

第2章　轴向拉伸与压缩 10

2.1　引言 10

2.2　拉（压）杆件的轴力与轴力图 10

2.2.1　轴力 10

2.2.2　轴力的计算 11

2.2.3　轴力图 12

2.3　拉（压）杆的应力 13

2.3.1　横截面上的应力 14

2.3.2　斜截面上的应力 15

2.3.3　圣维南原理 17

2.3.4　应力集中 17

2.4　拉（压）杆的变形与位移 18

2.4.1　轴向变形与胡克定律 18

2.4.2　横向变形与泊松比 19

2.4.3　位移 21

2.5　材料在拉伸与压缩时的力学性能 22

2.5.1　材料在拉伸时的力学性能 22

2.5.2　材料在压缩时的力学性能 26

2.5.3　温度对材料力学性能的影响 27

2.6　许用应力与强度条件 28

2.6.1　许用应力 28

2.6.2　强度条件 29

小结 32

思考题 33

习题 33

第3章　扭转 37

3.1　引言 37

3.2　传动轴的外力偶矩、扭矩及扭矩图 38

3.2.1　外力偶矩的计算 38

3.2.2 扭矩 38

3.3　纯剪切、切应力互等定理及剪切胡克定律 40

3.3.1　薄壁圆筒扭转时横截面上的应力 40

3.3.2　切应力互等定理 40

3.3.3　剪切胡克定律 41

3.4 圆轴扭转时的应力及强度条件 41

3.4.1　横截面上的切应力 41

3.4.2　截面的极惯性矩和抗扭截面系数 44

3.4.3　强度条件 46

3.5　圆轴扭转时的变形及刚度条件 47

3.5.1　圆轴扭转时的变形 47

3.5.2　刚度条件 48

小结 50

思考题 51

习题 51

第4章　弯曲内力 54

4.1　引言 54

4.1.1 弯曲变形 55

4.1.2　梁的载荷及计算简图 55

4.2　剪力与弯矩 57

4.3　剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图 59

4.4　剪力、弯矩和分布载荷集度间的微分关系 62

4.4.1　微分关系与图形关系 62

4.4.2　用叠加法作弯矩图 65

4.5　平面刚架的内力图 67

小结 69

思考题 69

习题 69

第5章　弯曲应力 73

5.1　引言 73

5.1.1　平面弯曲与对称弯曲的概念 73

5.1.2　纯弯曲与横力弯曲的概念 74

5.2　梁的弯曲正应力及其强度条件 74

5.2.1　纯弯曲时横截面上的应力 74

5.2.2　纯弯曲理论在横力弯曲中的推广 79

5.2.3　弯曲正应力强度条件 81

5.3　梁的弯曲切应力及其强度条件 86

5.3.1　矩形截面梁的弯曲切应力 86

5.3.2　工字形、T形等薄壁截面梁的弯曲切应力 88

5.3.3　圆截面梁的弯曲切应力 89

5.3.4　弯曲切应力强度条件 91

5.4　提高梁弯曲强度的措施 93

5.4.1　合理受力布置 93

5.4.2　合理截面形状 94

5.4.3　变截面梁 95

小结 97

思考题 97

习题 99

第6章　梁的位移 105

6.1 引言 105

6.1.1　挠度与挠曲线方程 106

6.1.2　转角与转角方程 106

6.2　挠曲线的近似微分方程 106

6.3　用积分法计算梁的位移 107

6.4　用叠加法计算梁的位移 113

6.4.1　载荷叠加法 113

6.4.2　位移叠加法 115

6.5　梁的刚度条件及提高刚度的措施 116

6.5.1　刚度条件 116

6.5.2　提高梁的弯曲刚度的措施 116

小结 117

思考题 118

习题 118

第7章　连接件强度的实用计算 121

7.1　引言 121

7.2　剪切实用计算 122

7.3　挤压实用计算 123

小结 127

思考题 128

习题 128

第8章　应力状态分析和广义胡克定律 130

8.1　引言 130

8.1.1　应力状态的概念 130

8.1.2　单元体 130

8.1.3　主应力的概念 133

8.1.4　应力状态分类 133

8.2　平面应力状态分析 134

8.2.1　斜截面上的应力 134

8.2.2　应力极值与主应力 138

8.2.3　面内切应力极值 139

8.3　空间应力状态分析 142

8.3.1　斜截面上的应力 142

8.3.2　最大应力 142

8.4　广义胡克定律 144

8.4.1　广义胡克定律内容 144

8.4.2　体积应变 145

8.5　应变能密度 147

8.5.1　应变能的概念 147

8.5.2　空间应力状态下的应变能密度 147

8.5.3　体变能密度和畸变能密度 148

小结 148

思考题 149

习题 150

第9章　强度理论 154

9.1　引言 154

9.2　四种常用的强度理论 155

9.2.1 关于脆性断裂的强度理论 155

9.2.2　关于塑性屈服的强度理论 156

9.3　强度理论的应用 157

9.3.1　强度理论的统式 157

9.3.2　强度理论的选用 158

小结 161

思考题 162

习题 162

第10章　组合变形 164

10.1　引言 164

10.2　双对称弯曲的组合变形 165

10.2.1　双对称弯曲的应力 165

10.2.2　双对称弯曲的强度计算 167

10.2.3　双对称弯曲的变形 167

10.3　拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 168

10.3.1　拉伸（压缩）与弯曲组合 169

10.3.2　偏心压缩 172

10.4　圆轴的扭转与弯曲的组合变形 174

小结 178

思考题 179

习题 180

第11章　压杆稳定 183

11.1　引言 183

11.2　细长压杆临界力的欧拉公式 184

11.2.1 两端铰支等直细长压杆的临界力 184

11.2.2　两端铰支等直细长压杆的临界应力 187

11.2.3　不同杆端约束细长杆的临界力 187

11.3　不同类型压杆临界力的计算 189

11.3.1　压杆的分类 189

11.3.2　柔度公式 190

11.3.3　等直压杆的类型及其临界应力 190

11.4　压杆的稳定性校核及提高压杆承载能力的措施 195

11.4.1　压杆稳定的力准则 195

11.4.2　压杆稳定的安全因数法准则 196

11.4.3　提高压杆承载能力的措施 198

小结 199

思考题 199

习题 200

第12章　能量法 203

12.1　引言 203

12.2　杆件的应变能 204

12.2.1　拉压杆的应变能 204

12.2.2　受扭圆轴的应变能 204

12.2.3　梁的应变能 205

12.2.4　组合变形杆件的应变能 206

12.3　单位载荷法 209

12.4　冲击应力的计算 214

小结 218

思考题 218

习题 218

第13章　超静定问题 222

13.1　引言 222

13.2　拉（压）超静定问题 223

13.3　扭转超静定问题 226

13.4　弯曲超静定问题 227

13.5　对称性的应用 230

小结 232

思考题 233

习题 233

第14章　交变应力与疲劳强度 236

14.1　交变应力的概念 236

14.1.1　应力-时间历程 236

14.1.2　恒幅交变应力的特征参量 237

14.1.3　应力循环的类型 238

14.2　金属疲劳破坏的概念 238

14.2.1　疲劳破坏现象 238

14.2.2　金属疲劳破坏的特点 239

14.2.3　金属疲劳破坏的过程 239

14.2.4　金属疲劳的分类 239

14.3　材料S-N曲线和疲劳极限 240

14.3.1　材料S-N曲线和疲劳极限 240

14.3.2　材料S-N曲线的测定 241

14.4　影响构件疲劳极限的主要因素 243

14.4.1　构件横截面尺寸的影响 243

14.4.2　构件表面加工质量的影响 243

14.4.3　构件外形的影响 244

14.5　对称循环下的疲劳强度条件和提高疲劳强度的措施 244

14.5.1　构件的疲劳极限 244

14.5.2　疲劳强度条件 245

14.5.3　提高疲劳强度的主要措施 245

小结 247

思考题 247

习题 247

附录A　平面图形的几何性质 249

A.1　静矩和形心 249

A.1.1　静矩 249

A.1.2　形心 249

A.1.3　组合图形的静矩及形心 250

A.2　惯性矩及惯性积 252

A.2.1　惯性矩及惯性半径 252

A.2.2　惯性积 253

A.2.3　组合图形的惯性矩及惯性积 254

A.3　惯性矩的平行移轴定理 255

A.4　形心主轴及形心主惯性矩 257

A.4.1　转轴公式 257

A.4.2　主惯性轴、主惯性矩、形心主惯性轴及形心主惯性矩 258

思考题 260

习题 260

附录B　常用材料的力学性能 263

附录C　常见截面的几何性质 264

附录D　简单梁的挠度与转角 266

附录E　型钢规格表 269

附录F　各章部分习题答案 281

参考文献 289