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模块0 绪论 1

0.1材料力学发展概况 1

0.2材料力学的研究任务 2

0.3变形体及其基本假定 3

0.4杆件的基本变形形式 5

模块1 平面图形的几何性质 7

模块概述 7

学习目标 7

学习重点 7

课时建议 7

1.1平面图形的形心位置和面积矩 8

1.1.1重心和形心 8

1.1.2面积矩 9

1.2惯性矩、极惯性矩、惯性积 10

1.2.1惯性矩 10

1.2.2极惯性矩 10

1.2.3惯性积 10

1.2.4组合图形的几何参数 12

1.3平行移轴公式 13

1.4形心主惯性轴、形心主惯性矩 15

1.4.1惯性矩和惯性积的转轴公式 15

1.4.2形心主惯性轴和形心主惯性矩 15

重点串联 16

拓展与实训 17

基础训练 17

链接执考 19

模块2 杆件的内力分析 21

模块概述 21

学习目标 21

学习重点 21

课时建议 21

2.1轴心拉压杆的内力及内力图 22

2.1.1轴心拉压杆的受力特点 22

2.1.2用截面法求轴心拉压杆的内力 22

2.1.3轴心拉压杆的内力图 23

2.2受扭圆轴的内力及内力图 26

2.2.1受力变形特点 26

2.2.2外力偶矩的换算公式 26

2.2.3用截面法求受扭圆轴的内力 27

2.2.4受扭圆轴的内力图 28

2.3平面弯曲梁的内力及内力图 30

2.3.1受力变形特点 30

2.3.2梁的计算简图 31

2.3.3静定梁的3种基本形式 31

2.3.4梁弯曲时横截面上的内力——剪力和弯矩 31

2.3.5用写方程的方法求解梁的内力 33

2.3.6剪力、弯矩和荷载集度之间的关系 38

2.3.7用“叠加法”绘制梁的弯矩图 43

重点串联 48

拓展与实训 49

基础训练 49

链接执考 50

模块3 应力和变形 52

模块概述 52

学习目标 52

学习重点 52

课时建议 52

3.1应力、应变及相互关系 53

3.1.1应力 53

3.1.2线应变和胡克定律 54

3.1.3切应变和剪切胡克定律 54

3.1.4切应力互等定理 55

3.2轴向拉压杆的应力和变形 55

3.2.1轴向拉（压）杆的应力 55

3.2.2轴向拉压杆的变形 59

3.3圆轴扭转的应力和变形 61

3.3.1圆轴扭转时的应力 61

3.3.2圆轴扭转时的变形 64

3.4平面弯曲梁的应力 66

3.4.1纯弯曲与横力弯曲 66

3.4.2纯弯曲梁横截面上的正应力 66

3.4.3横力弯曲梁横截面上的正应力 70

3.4.4横力弯曲梁横截面上的切应力 71

3.5平面弯曲梁的变形 76

3.5.1平面弯曲梁的变形 76

3.5.2挠曲线近似微分方程 76

3.5.3积分法求梁的转角和挠度 77

3.5.4叠加法计算梁的变形 78

重点串联 80

拓展与实训 81

基础训练 81

链接执考 83

模块4 应力状态分析和强度理论 84

模块概述 84

学习目标 84

学习重点 84

课时建议 84

4.1应力状态的概念 85

4.1.1一点处的应力状态 85

4.1.2主应力及应力状态的分类 85

4.2平面应力状态分析的数解法 86

4.2.1二向应力状态下斜截面上的应力 86

4.2.2主应力及主平面的方位 87

4.2.3切应力的极值及其所在平面 87

4.3平面应力状态分析的图解法 88

4.3.1应力圆方程 88

4.3.2应力圆的应用 89

4.3.3利用应力圆确定主应力、主平面和最大切应力 90

4.4三向应力状态 91

4.5平面应力状态下的应变分析 92

4.5.1 任意方向应变的解析表达式 92

4.5.2主应变及主应变方向 93

4.6广义胡克定律 93

4.7强度理论及相当应力 96

4.7.1强度理论 96

4.7.2相当应力 96

4.7.3强度理论的应用 97

重点串联 97

拓展与实训 98

基础训练 98

链接执考 99

模块5 强度计算和刚度计算 100

模块概述 100

学习目标 100

学习重点 100

课时建议 100

5.1材料的力学性能 101

5.1.1低碳钢拉伸时的力学性能 101

5.1.2其他塑性材料拉伸时的力学性能 103

5.1.3铸铁拉伸时的力学性能 104

5.1.4材料压缩时的力学性能 104

5.1.5许用应力与安全系数 105

5.2构件的强度条件和刚度条件 105

5.2.1构件的失效模式 105

5.2.2构件的强度条件 105

5.2.3构件的刚度条件 106

5.3轴心拉压杆的强度计算 106

5.3.1轴心拉压杆的强度条件 106

5.3.2强度条件的应用 106

5.4梁的强度计算和刚度计算 108

5.4.1梁的正应力强度计算 108

5.4.2梁的切应力强度条件 110

5.4.3梁的刚度条件 112

5.5轴的扭转强度计算 112

5.5.1受扭圆轴的强度计算 112

5.5.2受扭圆轴的刚度计算 113

5.6连接件的强度计算 114

5.6.1抗剪强度计算 114

5.6.2挤压强度计算 115

5.7组合变形 115

5.7.1斜弯曲 116

5.7.2拉伸弯曲组合 117

5.7.3弯曲扭转组合变形 117

重点串联 118

拓展与实训 119

基础训练 119

链接执考 120

模块6 轴心压杆的稳定性计算 122

模块概述 122

学习目标 122

学习重点 122

课时建议 122

6.1轴心压杆稳定性的概念 123

6.2临界力和临界应力 125

6.2.1细长压杆临界力计算公式——欧拉公式 125

6.2.2细长压杆临界应力计算公式 131

6.2.3中长杆的临界力计算——经验公式、临界应力总图 132

6.3压杆的稳定性校核 135

6.3.1压杆稳定许用应力的确定 135

6.3.2压杆的稳定条件 140

6.4提高压杆稳定性的措施 147

6.4.1选择合理的截面形状 147

6.4.2设法改变压杆的约束条件 149

6.4.3合理选择压杆的材料 149

重点串联 149

拓展与实训 150

基础训练 150

链接执考 152

模块7 动荷载作用下的动应力计算 154

模块概述 154

学习目标 154

学习重点 154

课时建议 154

7.1概述 155

7.2构件等加速平动和等匀速转动问题 155

7.2.1构件等加速平动 155

7.2.2构件等匀速转动 156

7.3冲击荷载问题 157

7.4交变荷载问题和疲劳破坏 160

7.4.1交变应力和疲劳破坏 160

7.4.2交变应力的基本参数 160

重点串联 161

拓展与实训 162

基础训练 162

参考答案 164

附录 168

参考文献 181