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基础篇 3

第1章　概论 3

1.1　“材料力学”的研究内容 3

1.2　杆件的受力与变形形式 4

1.3　工程构件静力学设计的主要内容 5

1.4　关于材料的基本假定 7

1.5　弹性体受力与变形特征 7

1.6　材料力学的分析方法 9

1.7　应力、应变及其相互关系 10

1.8　结论与讨论 12

习题 13

第2章　拉伸与压缩杆件的应力变形分析与强度计算 17

2.1　轴力与轴力图 17

2.2　拉伸与压缩杆件横截面上的应力 19

2.3　最简单的强度问题 22

2.4　拉伸与压缩杆件的变形分析 30

2.5　材料的力学性能 35

2.6　结论与讨论 40

习题 44

第3章　连接件强度的工程假定计算 49

3.1　铆接件的强度失效形式及相应的强度计算方法 49

3.2　焊缝强度的剪切假定计算 53

3.3　结论与讨论 57

习题 57

第4章 圆轴扭转时的强度与刚度计算 61

4.1　外加扭力矩、扭矩与扭矩图 61

4.2　剪应力互等定理剪切胡克定律 63

4.3 圆轴扭转时横截面上的剪应力分析与强度计算 64

4.4　圆轴扭转时的变形分析及刚度条件 72

4.5　结论与讨论 75

习题 79

5.1　工程中的弯曲构件 83

第5章　梁的弯曲问题（1）——剪力图与弯矩图 83

5.2　梁的内力及其与外力的相互关系 84

5.3　剪力方程与弯矩方程 87

5.4　剪力图与弯矩图 90

5.5　荷载集度、剪力、弯矩之间的微分关系及其应用 93

5.6 刚架的内力与内力图 99

5.7　结论与讨论 104

习题 106

第6章　梁的弯曲问题（2）——截面的几何性质 111

6.1　为什么要研究截面的几何性质 111

6.2　静矩、形心及其相互关系 112

6.3　惯性矩、惯性积、惯性半径 114

6.4　惯性矩与惯性积的移轴定理 116

6.5　惯性矩与惯性积的转轴定理 118

6.6　主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩的概念 119

6.7　组合图形的形心主轴与形心主惯性矩 121

6.8　结论与讨论 123

习题 124

第7章　梁的弯曲问题（3）——应力分析与强度计算 127

7.1　平面弯曲时梁横截面上的正应力 127

7.2　斜弯曲的应力计算 137

7.3　弯矩与轴力同时作用时横截面上的正应力 140

7.4　弯曲剪应力分析 143

7.5　弯曲强度计算 151

7.6　结论与讨论 164

习题 174

第8章　梁的弯曲问题（4）——位移分析与刚度计算 185

8.1　梁的变形与梁的位移 185

8.2　梁的小挠度微分方程及其积分 187

8.3　叠加法确定梁的挠度与转角 192

8.4　梁的刚度计算 200

8.5　简单的静不定梁 204

8.6　结论与讨论 208

习题 213

9.1　应力状态的基本概念 217

第9章　应力状态与强度理论及其工程应用 217

9.2　平面应力状态任意方向面上的应力 219

9.3　应力状态中的主应力与最大剪应力 222

9.4　应力圆及其应用 226

9.5　广义胡克定律 230

9.6　应变能与应变能密度 231

9.7　强度理论概述 233

9.8　关于脆性断裂的强度理论 233

9.9　关于屈服的强度理论 235

9.10　工程应用之一——组合截面梁的强度全面校核 238

9.11 工程应用之二——圆轴承受弯曲与扭转共同作用时的强度计算 241

9.12 工程应用之三——圆柱形薄壁容器的应力状态与强度计算 246

9.13　结论与讨论 248

习题 252

10.1　压杆稳定的基本概念 257

第10章　压杆的稳定问题 257

10.2　两端铰支压杆的临界荷载欧拉公式 259

10.3　不同刚性支承对压杆临界荷载的影响 261

10.4　临界应力与临界应力总图 262

10.5　压杆稳定性设计 268

10.6　其他形式的屈曲问题 275

10.7　结论与讨论 276

习题 280

专题篇 289

第11章　材料力学中的能量法 289

11.1　基本概念 289

11.2　互等定理 292

11.3　应用于弹性杆件的虚位移原理 296

11.4　计算位移的莫尔积分 298

11.5　计算莫尔积分的图乘法 301

11.6　卡氏定理 305

11.7　结论与讨论 309

习题 310

第12章　简单的静不定系统 315

12.1　静不定系统的几个基本概念 315

12.2　力法与正则方程 317

12.3　对称性与反对称性在求解静不定问题中的应用 319

12.4　空间静不定结构的特殊情形 322

12.5　能量法在求解静不定问题中的应用 323

12.6　结论与讨论 332

习题 333

第13章　动荷载与疲劳强度概述 337

13.1 等加速度直线运动时构件上的惯性力与动应力 337

13.2　旋转构件的受力分析与动应力计算 339

13.3　构件上的冲击荷载与冲击应力计算 342

13.4　疲劳强度概述 346

13.5　疲劳极限与应力－寿命曲线 351

13.6　影响疲劳寿命的因素 352

13.7　基于无限寿命设计方法的疲劳强度 354

13.8　结论与讨论 356

习题 358

第14章　新材料的材料力学概述 361

14.1　复合材料概述 361

14.2　单层纤维复合材料的弹性模量 363

14.3　纤维增强效应 366

14.4　高分子材料概述 368

14.5　聚合物的粘弹性行为 369

14.6　非线性粘弹性构件设计的工程方法 374

14.7　结论与讨论 376

习题 378

附录 381

附录A　型钢规格表 383

附录B　习题答案 397

附录C　索引 407

参考文献 415