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第1章 材料力学概述 1

1.1 材料力学的性质和任务 1

1.2 材料力学的基本假设 1

1.2.1 变形固体的基本假设 2

1.2.2 构件变形的基本假设 2

1.3 材料力学的研究对象 3

1.4 杆件变形的形式 4

1.5 外力及其分类 6

1.6 内力和应力 6

1.7 变形、位移和应变 7

1.8 材料力学的研究方法 8

复习思考题 9

习题 10

第2章 材料的力学性能 11

2.1 低碳钢的拉伸力学性能 11

2.1.1 拉伸曲线与应力-应变曲线 11

2.1.2 材料的力学性能 14

2.2 其他塑性材料拉伸时的力学性能 15

2.3 铸铁拉伸时的力学性能 15

2.4 低碳钢和铸铁的压缩试验 16

2.5 低碳钢和铸铁的扭转试验 17

2.5.1 低碳钢扭转试验 17

2.5.2 铸铁扭转试验 18

2.6 温度、时间及加载速率对材料力学性能的影响 18

2.6.1 短期静载下温度对材料力学性能的影响 18

2.6.2 高温下时间对材料力学性能的影响 18

2.6.3 加载速率对材料力学性能的影响 19

复习思考题 19

习题 20

第3章 杆件的内力 21

3.1 确定内力的截面法 21

3.2 轴向受力杆件的内力 22

3.3 轴向分布力集度与轴力的关系 26

3.4 受扭杆件（轴）的内力 28

3.5 分布力偶矩集度与扭矩的关系 30

3.6 受弯杆件（梁）的内力 31

3.6.1 梁的剪力和弯矩 33

3.6.2 梁的剪力方程和弯矩方程·剪力图和弯矩图 35

3.7 横向分布力集度与剪力、弯矩的关系 38

3.8 叠加原理作弯矩图 45

3.9 静定平面刚架和曲杆的内力 46

3.10 组合变形时杆件的内力 48

3.10.1 两相互垂直平面内的弯曲 48

3.10.2 拉伸（压缩）与弯曲 49

3.10.3 扭转和弯曲的组合 54

3.10.4 拉伸和扭转的组合 54

3.10.5 拉伸、扭转和弯曲的组合 55

复习思考题 56

习题 58

第4章 杆件的应力 64

4.1 轴向拉伸和压缩杆件的应力 64

4.2 应力集中、圣维南（Saint-Venant）原理 67

4.3 扭转杆件的应力 68

4.3.1 圆轴扭转的应力 68

4.3.2 切应力互等定理 73

4.3.3 非圆截面扭转简介 73

4.4 纯弯曲梁的应力 76

4.4.1 纯弯曲梁的正应力 76

4.4.2 梁弯曲时截面的几何量计算 79

4.5 横力弯曲梁的应力 81

4.5.1 横力弯曲梁的正应力 81

4.5.2 横力弯曲梁的切应力 83

4.6 开口薄壁截面梁的切应力·弯曲中心 91

4.7 组合变形杆件的应力 94

4.7.1 两相互垂直平面内弯曲变形的应力 95

4.7.2 拉（压）弯组合变形的应力 97

4.7.3 扭转和弯曲的组合变形的应力 103

4.7.4 拉（压）扭组合变形的应力 104

4.7.5 拉伸、扭转和弯曲组合变形的应力 104

复习思考题 107

习题 110

第5章 杆件的变形和位移 124

5.1 杆的拉伸和压缩变形 124

5.2 圆轴的扭转变形 128

5.3 梁的弯曲变形 130

5.3.1 概述 130

5.3.2 挠曲线近似微分方程 131

5.3.3 积分法求弯曲变形 131

5.3.4 叠加法求弯曲变形 137

5.4 组合变形杆件的位移 141

5.4.1 斜弯曲梁的位移 141

5.4.2 拉（压）弯组合变形的位移 141

5.4.3 弯曲、扭转组合变形的位移 143

5.5 能量法求杆件的位移 144

5.5.1 能量法概述和应变能计算 144

5.5.2 功的互等定理，位移互等定理 148

5.5.3 莫尔定理及图乘法 148

复习思考题 155

习题 158

第6章 简单超静定问题 168

6.1 静定与超静定系统 168

6.2 变形比较法解简单超静定问题 170

6.2.1 拉伸（压缩）超静定问题 170

6.2.2 扭转超静定问题 176

6.2.3 薄壁杆件的自由扭转 178

6.2.4 弯曲超静定问题 182

6.3 能量法解超静定问题 185

6.3.1 莫尔定理解超静定问题 185

6.3.2 图乘法解超静定问题 187

6.3.3 力法解超静定问题 188

6.4 对称和反对称特性的应用 194

复习思考题 198

习题 199

第7章 应力分析和应变分析 204

7.1 应力状态的概念 204

7.2 平面应力状态分析的解析法 206

7.2.1 应力分量和方向角的符号规定 206

7.2.2 任意方向面上的应力 207

7.2.3 主应力与最大切应力 208

7.3 平面应力状态分析的图解法 211

7.3.1 应力圆（莫尔圆）方程 211

7.3.2 应力圆的画法 212

7.3.3 应力圆上的点与单元体面上的应力的对应关系 212

7.3.4 应力圆的应用 213

7.4 三向应力状态 216

7.5 复杂应力状态下的应力应变关系 218

7.5.1 广义胡克定律 218

7.5.2 体积胡克定律 219

7.6 复杂应力状态的应变能密度 223

7.7 平面应变状态分析 224

7.7.1 任意方向的应变 225

7.7.2 主应变的数值与方向 226

7.7.3 应变的测量与应力计算 227

7.8 几种组合变形的主应力分析 228

7.8.1 弯曲和扭转组合变形的主应力 228

7.8.2 拉伸和扭转组合变形的主应力 229

7.8.3 拉伸、弯曲和扭转组合变形的主应力 230

复习思考题 234

习题 237

第8章 压杆的稳定性 245

8.1 两类稳定性问题 245

8.2 细长压杆的临界压力 247

8.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 247

8.2.2 其他支座下细长压杆的临界压力 249

8.3 压杆的临界应力经验公式 253

8.3.1 临界应力 253

8.3.2 欧拉公式的适用范围 253

8.3.3 临界应力的经验公式 254

复习思考题 259

习题 260

第9章 动荷载与交变应力 265

9.1 构件变速运动时的应力与变形 265

9.1.1 构件匀加速平移时的应力与变形 265

9.1.2 构件定轴转动时的应力与变形 266

9.2 冲击荷载作用下构件的应力与变形 269

9.2.1 垂直冲击 270

9.2.2 水平冲击 275

9.2.3 突然制动引起的冲击 276

9.2.4 降低冲击影响的措施 279

9.3 交变应力和疲劳强度 280

9.3.1 交变应力和疲劳破坏特征 280

9.3.2 材料的疲劳试验与持久极限 282

9.3.3 构件的持久极限及影响因素 284

9.3.4 提高构件疲劳强度的措施 285

复习思考题 286

习题 286

第10章 杆件的失效准则与安全设计 294

10.1 杆件的失效与设计的基本思想 294

10.2 强度失效与强度条件 294

10.3 强度理论的概念 296

10.4 常用的四种强度理论 296

10.4.1 最大拉应力理论（第一强度理论） 296

10.4.2 最大伸长线应变理论（第二强度理论） 297

10.4.3 最大切应力理论（第三强度理论） 297

10.4.4 畸变能密度理论（第四强度理论） 298

10.4.5 相当应力 299

10.5 强度设计 301

10.5.1 杆件的强度设计 301

10.5.2 连接件强度的工程计算 310

10.6 刚度设计 314

10.7 压杆稳定设计 317

10.8 疲劳强度设计简介 319

10.9 杆件综合设计应用 320

10.10 提高杆件强度、刚度和稳定性的一些措施 328

10.10.1 选用合理的截面形状 329

10.10.2 合理安排杆件的受力情况 330

10.10.3 合理选用材料 331

复习思考题 332

习题 334

附录A 截面的几何性质 344

附录B 型钢表 357

习题答案 370

参考文献 382