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1.1　材料力学的任务 1

第1章　绪论及基本概念 1

1.2　可变形固体的性质及其基本假设 2

1.3　内力、截面法、应力 3

1.3.1　内力与截面法 3

1.3.2　应力 4

1.4　杆件的几何特征及其基本变形形式 5

2.1 轴向拉伸和压缩的概念 8

2.2　轴力、轴力图 8

第2章　轴向拉伸和压缩 8

2.3　拉（压）杆内的应力与圣维南原理 11

2.3.1 拉（压）杆横截面上的应力 11

2.3.2　拉（压）杆斜截面上的应力 12

2.3.3　圣维南原理 15

2.4　拉（压）杆的变形 16

2.4.1 绝对变形胡克定律 16

2.4.2　相对变形、泊松比 17

2.5　材料在拉伸和压缩时的力学性能 20

2.5.1　材料的拉伸和压缩试验 20

2.5.2　低碳钢拉伸时的力学性能 21

2.5.3　其他金属材料在拉伸时的力学性能 24

2.5.4　金属材料在压缩时的力学性能 25

2.5.5　几种非金属材料的力学性能 26

2.5.6　塑性材料和脆性材料的主要区别 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

2.7　应力集中与材料疲劳 33

2.7.1 应力集中 33

2.8　拉压杆的超静定问题 34

2.8.1　超静定问题的提出及其求解方法 34

2.7.2　应力集中对构件强度的影响 34

2.8.2　装配应力 37

2.8.3　温度应力 39

2.9 习题 41

第3章　扭转与剪切 48

3.1 扭转的概念及实例 48

3.2　扭矩的计算和扭矩图 49

3.2.1 外力偶矩的计算 49

3.2.2　扭矩及扭矩图 50

3.3　圆轴扭转时的应力与强度条件 53

3.3.1　薄壁圆筒的扭转应力 53

3.3.2 圆截面轴扭转时横截面上的应力 55

3.3.3　斜截面上的应力 57

3.3.4　强度条件 59

3.4　圆轴扭转时的变形与刚度条件 61

3.4.1　扭转变形公式 61

3.4.2　圆轴扭转刚度条件 61

3.5　扭转超静定问题 63

3.6　剪切的概念及实例 65

3.7　连接件的强度计算 66

3.7.1　剪切实用计算 66

3.7.2　挤压实用计算 67

3.8　习题 71

第4章　弯曲内力 80

4.1 平面弯曲的概念及梁的计算简图 80

4.1.1　平面弯曲的概念 80

4.1.2　梁的计算简图 81

4.2　梁的内力及内力图 83

4.2.1 梁的内力——剪力和弯矩 83

4.2.2　梁的内力图——剪力图和弯矩图 87

4.2.3　平面刚架与曲杆的内力图 96

4.3 习题 97

5.1.1　实验分析及假设 102

5.1　纯弯曲时梁横截面上的正应力 102

第5章　弯曲应力 102

5.1.2　正应力公式的推导 103

5.1.3　纯弯曲理论的推广 105

5.1.4　正应力公式的适用条件 105

5.1.5　梁的正应力强度计算 106

5.2　梁的横截面上的切应力 110

5.2.1 矩形截面梁横截面上的切应力 110

5.2.2　其他截面梁的切应力 113

5.2.3　梁的切应力强度条件 115

5.3　梁的合理设计 116

5.3.2　合理设计截面形状 117

5.3.1 合理配置支座和荷载 117

5.3.3　合理设计梁的形状——变截面梁 118

5.4 习题 119

第6章　弯曲变形 127

6.1　弯曲变形的基本概念 127

6.2　梁的挠曲线近似微分方程 127

6.3　积分法求梁的变形 128

6.3.1　两次积分 128

6.3.2　积分常数的确定 129

6.4　叠加法求梁的变形 134

6.5　梁的刚度条件 137

6.6　梁的合理刚度设计 139

6.7　简单超静定梁的求解 140

6.8 习题 142

第7章　应力状态和强度理论 146

7.1　概述 146

7.2　平面应力状态下的应力分析 146

7.2.1 平面应力状态的概念 147

7.2.2　解析法 147

7.2.3　几何法——应力圆法 152

7.3.1 空间应力状态的概念 157

7.3 空间应力状态下的应力分析 157

7.3.2　任意截面上的应力 158

7.3.3 最大切应力及其方位 158

7.4　广义胡克定律 159

7.4.1　广义胡克定律 159

7.4.2　体积应变 162

7.4.3 空间应力状态的比能 163

7.5 强度理论 165

7.5.1　四个强度理论 165

7.5.3 强度理论的应用 169

7.5.2　相当应力及强度条件 169

7.6　习题 171

第8章　组合变形的强度计算 179

8.1　组合变形的概念 179

8.2　斜弯曲 180

8.3　拉伸（压缩）与弯曲的组合 183

8.4　偏心拉伸（压缩） 187

8.4.1　偏心拉（压）的应力计算 187

8.4.2　截面核心 190

8.5　扭转与弯曲 192

8.6　习题 195

第9章　压杆稳定 201

9.1　压杆稳定的概念 201

9.2　理想压杆临界力的计算 202

9.2.1 两端铰支细长压杆的临界力 202

9.2.2　一端固定、一端自由细长压杆的临界力 204

9.2.3　两端固定的细长压杆的临界力 205

9.2.4　细长压杆的临界力公式 206

9.3　欧拉公式的适用范围 207

9.3.1　临界应力和柔度 207

9.3.2　欧拉公式的适用范围 208

9.3.3 临界应力总图 208

9.4.1　稳定安全因数法 210

9.4　压杆的稳定计算 210

9.4.2　稳定因数法 212

9.4.3　稳定条件的应用 215

9.5　压杆的合理截面设计 219

9.6　习题 219

第10章　能量法 226

10.1　概述 226

10.2　应变能和余能 226

10.2.1 应变能 226

10.2.2　余能 230

10.3.1　卡氏第一定理 231

10.3　卡氏定理 231

10.3.2　卡氏第二定理 233

10.4　用能量法求解超静定问题 235

10.5 习题 237

第11章 动荷载与交变应力 240

11.1　概述 240

11.2　加速直线运动或等角速转动时的动应力计算 240

11.2.1　构件作等加速直线运动 240

11.2.2　构件作等角速转动 242

11.3　冲击荷载 244

11.4.1　交变应力及应力－时间历程 250

11.4　交变应力 250

11.4.2　金属疲劳破坏的概念 251

11.4.3　金属材料的S-N曲线和疲劳极限 252

11.4.4　钢结构构件及其连接部位的S-N曲线 253

11.4.5　钢结构构件及其连接部位的疲劳计算 254

11.5　习题 258

附录A　截面的几何性质 261

A.1　截而的形心和静矩 261

A.2　极惯性矩、惯性矩、惯性积…………263　A.3　惯性矩和惯性积的平行移轴公式及转轴公式 265

A.3.1 惯性矩和惯性积的平行移轴公式 265

A.3.2　惯性矩和惯性积的转轴公式 266

A.4　主惯性轴和主惯性矩 267

A.5　组合截面的形心主轴与形心主惯性矩 268

A.6　习题 270

附录B　常用材料的力学性能 274

附录C　型钢表 277

附录D　简单荷载作用下梁的挠度和转角 290

附录E　常见截面的几何性质 293

习题答案 295

主要符号表 306

索引 309

主要参考文献 317