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第一篇 客体结构及变形原理 3

第1章 绪论 3

1.1 我国刑事科学技术的发展与现状 3

1.2 刑事科学技术的学科体系 5

1.3 科技的发展对刑事科学技术的要求 6

1.4 刑事科学技术新知识体系的建立 6

1.5 对刑事科学技术人才的新要求 7

1.6 刑事科学技术的“工程学”课程 9

1.6.1 “工程学”课程的设计原则 9

1.6.2 “刑事科学技术工程学基础”课程简介 9

第2章 金属的结构及缺陷理论 11

2.1 金属的特性 11

2.1.1 金属键 11

2.1.2 金属的特性 12

2.2 金属的晶体结构 12

2.2.1 晶体与非晶体 12

2.2.2 晶体结构与空间点阵 13

2.2.3 三种典型的金属晶体结构 13

2.3 晶体缺陷理论基础 20

2.3.1 晶体缺陷概论 20

2.3.2 位错 24

2.3.3 金属晶体中的位错 27

2.3.4 扩展位错和面角位错 30

习题 34

第3章 金属的塑性变形原理及规律 36

3.1 塑性变形的主要机制 36

3.1.1 滑移 36

3.1.2 孪生 44

3.1.3 其他变形机制 45

3.2 多晶体塑性变形的特点 46

3.2.1 变形的不均匀性 46

3.2.2 晶界的作用及晶粒大小的影响 47

3.3 合金的塑性变形 47

3.3.1 固溶体的塑性变形 48

3.3.2 多相合金的塑性变形 48

3.3.3 塑性变形对金属组织与性能的影响 50

3.4 金属的断裂行为 51

3.4.1 断裂的基本类型 51

3.4.2 脆性断裂 52

3.4.3 韧性断裂 53

3.4.4 影响断裂类型的因素 55

习题 56

第4章 金属塑性变形的计算原理 57

4.1 基本概念和研究方法 57

4.1.1 应力状态的基本假设 57

4.1.2 均匀变形与不均匀变形 57

4.1.3 基本应力与附加应力 58

4.1.4 研究变形分布的主要方法 60

4.2 自由变形理论 61

4.3 影响金属变形行为的因素及所呈现的现象 62

4.3.1 接触摩擦 62

4.3.2 变形物体的外端 62

4.3.3 材质不均的影响 63

4.4 残余应力 63

4.4.1 残余应力的概念 63

4.4.2 残余应力所引起的后果 63

4.5 金属塑性变形时的接触摩擦 64

4.5.1 塑性加工时接触摩擦的特征及摩擦定律 64

4.5.2 影响接触摩擦系数的因素 65

4.6 变形力学方程 67

4.6.1 力的平衡方程 67

4.6.2 应力边界条件 68

4.6.3 应变协调方程 69

4.6.4 屈服准则 70

4.6.5 塑性应变时的应力-应变关系 70

4.7 滑移线理论及其应用 71

4.7.1 基本假设 71

4.7.2 基本概念 71

4.8 极限分析原理 72

习题 73

第5章 常用材料及其特点 74

5.1 碳钢的分类、牌号和用途 74

5.1.1 碳钢的分类 74

5.1.2 碳钢的牌号及用途 75

5.2 合金钢 80

5.2.1 合金钢的分类及牌号 80

5.2.2 合金元素在钢中的作用 81

5.2.3 钢的强韧化机制 83

5.2.4 特殊性能钢 85

5.3 高分子材料 86

5.3.1 工程塑料 87

5.3.2 特种塑料 88

5.3.3 橡胶材料 88

5.4 陶瓷材料 88

5.5 复合材料 89

5.6 木材和现代家装建筑材料 90

5.6.1 木材 90

5.6.2 人造板材 91

5.7 纺织材料 93

5.7.1 纺织材料的分类 93

5.7.2 纺织材料的性能 94

习题 95

第二篇 材料力学的基本概念和原理 99

第6章 材料力学基础 99

6.1 材料力学的任务 99

6.2 材料力学的研究对象及基体变形形式 101

6.3 变形固体的概念及其基本假设 102

6.4 杆件的内力与截面法 104

6.4.1 内力 104

6.4.2 截面法 104

6.4.3 应力 105

6.5 位移和应变 105

6.5.1 位移 105

6.5.2 应变 106

6.6 客体变形的概念 107

6.7 材料力学的特点 107

6.8 材料力学研究的主要问题及方法 108

习题 109

第7章 轴向拉伸和压缩 112

7.1 概述 112

7.2 轴力及轴力图 114

7.3 轴向拉伸（压缩）杆件横截面上的应力 115

7.3.1 横截面上的正应力 116

7.3.2 斜截面上的应力 117

7.3.3 轴向拉伸（压缩）杆件的强度计算 118

7.4 拉伸和压缩时材料的力学性质 120

7.4.1 退火低碳钢拉伸时的力学性质 120

7.4.2 铸铁的应力-应变曲线 121

7.4.3 木材 122

7.4.4 压缩时材料的力学性质 122

7.4.5 容许应力和安全系数 123

7.5 超静定问题及其解法 124

7.6 应力集中的概念和应用 126

7.6.1 应力集中的概念 127

7.6.2 应力集中的应用 129

习题 129

第8章 扭转与弯曲 131

8.1 扭转与弯曲概述 131

8.2 圆轴扭转时的内力及形变 131

8.2.1 扭矩的计算 132

8.2.2 扭转圆杆截面上的应力 135

8.2.3 低碳钢和灰口铸铁的τ-γ曲线 137

8.2.4 应力互等定理 139

8.3 梁弯曲时的内力及变形 140

8.3.1 弯曲时的内力分析 140

8.3.2 剪力及弯矩图 141

8.3.3 剪力、弯矩和荷载集度间的关系 143

8.3.4 叠加法作弯矩图 146

8.4 斜弯曲 148

8.4.1 正应力计算 148

8.4.2 中性轴的位置、最大正应力和强度条件 149

8.5 斜弯曲变形特点 151

8.6 组合变形 151

习题 152

第9章 材料的破坏及强度理论 153

9.1 材料的破坏条件 153

9.2 两种失效形式 156

9.3 四种常用的强度理论 157

9.4 相当应力 161

9.5 莫尔强度理论 161

9.6 双剪应力强度理论 163

习题 164

第三篇 绘图基础 169

第10章 立体上点、直线、平面的投影 169

10.1 点的投影分析 169

10.2 直线的投影分析 171

10.3 平面的投影分析 173

习题 175

第11章 立体及表面交线的投影作图 177

11.1 常见立体作图 177

11.1.1 棱柱 177

11.1.2 棱锥 178

11.1.3 圆柱 179

11.1.4 圆锥 180

11.1.5 圆球 180

11.2 立体表面交线 181

11.2.1 截交线的投影作图 181

11.2.2 相贯线的投影作图 182

习题 184

第12章 组合体的视图及尺寸标注 186

12.1 组合体的组合形式与表面连接关系 186

12.1.1 组合体的组合形式 186

12.1.2 组合体中相邻形体表面的连接关系 186

12.2 画组合体视图的方法与步骤 188

12.2.1 叠加型组合体的视图画法 188

12.2.2 切割型组合体的视图画法 190

12.3 组合体的尺寸标注 191

12.3.1 尺寸标注的基本要求 191

12.3.2 尺寸标注举例 191

12.3.3 综合应用 193

习题 196

第13章 零件图 198

13.1 零件图的概述 198

13.1.1 零件图与装配图的作用和关系 198

13.1.2 零件图的内容 198

13.2 零件结构形状的表达 200

13.2.1 选择主视图 200

13.2.2 选择其他视图 201

13.2.3 零件表达方案选择举例 202

习题 204

参考文献 207