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第一章 简单应力与应变 1

1-1 载荷 1

1-2 正应力（σ） 1

1-3 线应变（ε） 2

1-4 正应力和线应变的符号规则 2

1-5 弹性材料－虎克定律 2

1-6 弹性模量－杨氏模数 2

1-7 拉伸试验 3

1-8 延性材料 5

1-9 脆性材料 5

1-10 泊松比 5

1-11 剪应力 6

1-12 剪应变 7

1-13 刚度模量 7

1-14 双剪 7

1-15 许用工作应力－安全系数 7

1-16 载荷系数 8

1-17 温度应力 8

1-18 应力集中－应力集中系数 9

1-19 靭性 9

1-20 蠕变与疲劳 10

例题 11

习题 17

参考文献 18

第二章 组合杆 19

摘要 19

2-1 外载荷作用下的组合杆 19

2-2 组合杆－“等效”模量或“组合”模量 21

2-3 承受温度变化的组合杆 21

2-4 组合杆（管子与螺栓的组合） 23

2-5 承受外载荷和温度效应共同作用的组合杆 25

2-6 承受温度变化的组合厚壁圆筒 25

例题 25

习题 30

第三章 剪力图与弯矩图 31

摘要 31

3-1 剪力和弯矩 31

3-1-1 剪力的符号规定 32

3-1-2 弯矩的符号规定 32

3-2 梁只承受集中载荷时的剪力图和弯矩图 33

3-3 匀布载荷作用下的剪力图和弯矩图 35

3-4 集中载荷和匀布载荷共同作用下的剪力图和弯矩图 35

3-5 反弯点 36

3-6 剪力Q、弯矩M和载荷集度ω间的关系 37

3-7 在力偶或力矩作用下的剪力图和弯矩图 38

3-8 斜向载荷作用下的剪力图和弯矩图 40

3-9 用图解法作剪力图与弯矩图 40

3-10 梁受任意分布载荷作用时的剪力图和弯矩图 42

3-11 集中载荷作用点处的剪力 42

例题 42

习题 45

第四章 弯曲 47

摘要 47

引言 48

4-1 简单的弯曲理论 49

4-2 中性轴 50

4-3 截面模量 51

4-4 截面的面积二次矩 52

4-5 组合梁或组合板梁的弯曲 53

4-6 钢筋混凝土梁－简单拉伸筋 54

4-7 斜向加载 56

4-8 弯曲与拉压的组合－偏心加载 56

4-9 “中间四分之一”和“中间三分之一”法则 58

4-10 由于弯曲产生的剪应力 59

4-11 弯曲应变能 59

例题 59

习题 66

第五章 梁的斜率与挠度 69

摘要 69

引言 70

5-1 载荷、剪力、弯矩、斜率和挠度间的关系 71

5-2 直接积分法 73

5-3 麦考莱法 76

5-4 对于匀布载荷的麦考莱法 79

5-5 梁在一段上受匀布载荷作用时的麦考莱法 79

5-6 对于集中力偶的麦考莱法 80

5-7 莫尔“面积－力矩”法 81

5-8 叠加原理 84

5-9 能量法 84

5-10 马克斯威尔位移互等定理 84

5-11 连续梁－克拉贝隆“三弯矩”方程式 86

例题 88

习题 98

第六章 固端梁 101

摘要 101

引言 101

6-1 中点受集中载荷作用的固端梁 102

6-2 全梁受匀布载荷作用的固端梁 102

6-3 受偏离中点的集中载荷作用的固端梁 103

6-4 受非均匀分布载荷作用的固端梁 104

6-5 固端梁的优缺点 105

6-6 支座移动的影响 105

例题 106

习题 110

第七章 剪应力分布 111

摘要 111

引言 112

7-1 弯曲剪应力的分布 112

7-2 矩形截面梁的剪应力分布 114

7-3 工字形截面梁的剪应力分布 114

7-3-1 腹板上的铅垂剪应力 115

7-3-2 翼缘上的铅垂剪应力 115

7-3-3 翼缘上的水平剪应力 116

7-4 圆形截面梁的剪应力分布 116

7-5 剪切中心 118

例题 119

习题 123

第八章 扭转 126

摘要 126

8-1 简单扭转理论 127

8-2 面积的极二次矩 128

8-3 轴内的剪应力和剪应变 129

8-4 截面模量 130

8-5 扭转刚度 130

8-6 空心轴的扭转 130

8-7 薄壁管的扭转 131

8-8 组合轴－串联连结 131

8-9 组合轴－并联连结 131

8-10 主应力 132

8-11 扭转应变能 133

8-12 数据沿轴长变化－锥形轴的扭转 133

8-13 弯曲与扭转的组合－等效弯矩 134

8-14 弯曲与扭转的组合－等效扭矩 135

8-15 弯曲、扭转和轴向推力的组合作用 135

例题 136

习题 140

第九章 薄壁圆筒与薄壳 143

摘要 143

9-1 内压力作用下的薄壁圆筒 143

9-1-1 环向应力或周向应力 143

9-1-2 纵向应力 144

9-1-3 圆筒尺寸的改变 144

9-2 内压力作用下的薄壁球壳 146

9-2-1 内部体积的改变 146

9-3 承受流体压力的容器 146

9-4 两端为半球的圆筒容器 147

9-5 端板和接合的影响 148

9-6 绕线薄壁圆筒 148

例题 150

习题 154

第十章 厚壁圆筒 156

摘要 156

10-1 薄壁圆筒与厚壁圆筒在分析处理上的不同—基本假定 157

10-2 拉梅理论的导出 158

10-3 只受内压力作用的厚壁圆筒 159

10-4 纵向应力 160

10-5 最大剪应力 160

10-6 圆筒尺寸的改变 160

10-7 与薄壁圆筒理论的比较 161

10-8 图解分析－拉梅直线 162

10-9 组合圆筒 163

10-10 组合圆筒的图解分析 164

10-11 收缩裕量 165

10-12 实心轴上的轮毂 167

10-13 压装 167

10-14 不同材料的组合圆筒 168

10-15 不同材料组合圆筒的均匀受热 169

10-16 塑性屈服－“自锁” 170

10-17 失效理论－屈服准则 171

10-18 塑性理论－毁坏压力 171

10-19 绕线厚壁圆筒 173

例题 174

习题 187

第十一章 应变能 190

摘要 190

引言 192

11-1 拉伸或压缩时的应变能 193

11-2 剪切应变能 194

11-3 弯曲应变能 195

11-4 扭转应变能 195

11-5 三向主应力系统下的应变能 196

11-6 体积应变能或膨胀应变能 196

11-7 剪切应变能或畸变应变能 196

11-8 骤加载荷 196

11-9 沿轴向作用的冲击载荷 197

11-10 引起弯曲的冲击载荷 198

11-11 求位移的卡氏第一定理 199

11-12 应用卡氏定理求角位移 201

11-13 “单位载荷”法 201

11-14 剪切挠度 201

例题 205

习题 218

第十二章 弹簧 221

摘要 221

引言 222

12-1 受轴向载荷W作用的密圈螺旋弹簧 223

12-2 受绕弹簧轴线的扭矩T作用的密圈螺旋弹簧 223

12-3 受轴向载荷W作用的松圈螺旋弹簧 224

12-4 受绕弹簧轴线的扭矩T作用的松圈螺旋弹簧 226

12-5 串联弹簧 227

12-6 并联弹簧 227

12-7 片弹簧或叠板弹簧：半椭圆型 228

12-8 片弹簧或叠板弹簧：四分之一椭圆型 230

12-9 蜷弹簧 231

例题 233

习题 237

第十三章 复杂应力 240

摘要 240

13-1 斜平面上的应力 241

13-2 材料受纯剪切 241

13-3 材料受两个互相垂直的正应力作用 242

13-4 材料受正应力和剪应力的组合作用 243

13-5 以相关的主应力表示主平面的倾角 244

13-6 图解法－莫尔应力圆 245

13-7 三向应力状态－图解表示法 247

例题 248

习题 261

第十四章 复杂应变与弹性常数 264

摘要 264

14-1 三向应力状态下的线应变 264

14-2 用主应力表示主应变 265

14-3 用主应变表示主应力－二向应力系统 265

14-4 体积模数K 265

14-5 体积应变 266

14-6 非三向等值应力下的体积应变 266

14-7 圆杆体积的改变 267

14-8 侧向约束的影响 267

14-9 弹性常数E、G、K、v间的关系 268

14-10 斜平面上的应变 270

14-11 主应变－莫尔应变圆 272

14-12 莫尔应变圆－根据一般的应力方程所作的另一种推导 273

14-13 莫尔应力圆和应变圆间的关系 275

14-14 由三个已知应变画应变圆（麦克林托克法）－应变片丛分析 277

14-15 根据应变片丛读数求主应变的分析解法 278

14-16 三向应力状态下的应变能 280

例题 282

习题 290

第十五章 弹性失效理论 295

摘要 295

引言 295

15-1 最大主应力理论 296

15-2 最大剪应力理论 296

15-3 最大主应变理论 296

15-4 单位体积最大总应变能理论 297

15-5 单位体积最大剪切应变能（或称畸变能量）理论 297

15-6 对于脆性材料的莫尔修正剪应力理论（有时称为内摩擦理论） 298

15-7 二向应力状态下（一个主应力为零）失效理论的图示 299

15-8 失效问题按二向理论的图解法 302

15-9 三向应力状态下失效理论的图示 303

15-9-1 塑性材料 303

15-9-2 脆性材料 304

15-10 结论 304

例题 305

习题 312

第十六章 非对称弯曲 315

摘要 315

引言 316

16-1 面积的二次矩 317

16-2 面积的主二次矩 318

16-3 面积二次矩的莫尔圆 319

16-4 面积二次矩的兰德圆 320

16-5 轴的旋转：用主值表示面积矩 320

16-6 面积二次矩的椭圆 322

16-7 力矩椭圆 322

16-8 应力的确定 323

16-9 确定应力的另一种方法 323

16-10 利用力矩椭圆的另一方法 324

16-11 挠度 326

例题 326

习题 333

第十七章 压杆 335

摘要 335

引言 337

17-1 欧拉理论 337

17-2 压杆的等效长度 342

17-3 欧拉理论与实验结果的比较 342

17-4 欧拉“有效极限” 342

17-5 兰金或兰金－戈登公式 343

17-6 佩里－罗伯逊公式 344

17-7 英国标准中的方法（BS449） 346

17-8 有初始弯曲的压杆 347

17-9 偏心载荷作用下的压杆 347

17-10 有横向载荷作用的压杆 350

17-11 对于任何承载情况的压杆之另一解法 352

17-12 横截面不对称的压杆 353

例题 354

习题 359

第十八章 超过弹性极限的应变 363

摘要 363

引言 364

18-1 矩形截面梁的塑性弯曲 365

18-2 形状系数－对称截面 366

18-3 对于工字形截面梁的应用 368

18-4 非对称截面梁的部分塑性弯曲 368

18-5 形状系数－非对称截面 369

18-6 部分塑性梁的挠度 369

18-7 梁内屈服区的长度 370

18-8 毁坏载荷－塑性极限设计 371

18-9 屈服后的残余应力：弹性完全塑性的材料 372

18-10 超过弹性极限时轴的扭转－塑性扭转 374

18-11 应变超过弹性限度时轴的扭转角 376

18-12 空心管的塑性扭转 376

18-13 表面硬化轴的塑性扭转 377

18-14 扭转屈服后的残余应力 378

18-15 应变硬化材料的塑性弯曲与扭转 379

18-16 残余应力－应变硬化材料 379

18-17 残余应力对弯曲和扭转强度的影响 380

18-18 矩形截面杆偏心加载时的塑性屈服 380

18-19 有应力集中时轴向载荷作用下的塑性屈服及残余应力 381

18-20 轴对称构件的塑性屈服 382

例题 384

习题 394

第十九章 旋转及承受热梯度的圆环、圆盘和圆筒摘要 400

19-1 薄壁旋转圆环或圆筒 401

19-2 旋转实心圆盘 401

19-3 中心有圆孔的旋转圆盘 404

19-4 旋转的厚壁圆筒或实心轴 406

19-5 等强度旋转圆盘 407

19-6 等厚圆盘和厚壁圆筒中旋转应力和热应力的组合 408

例题 410

习题 416

第二十章 非圆形截面和薄壁截面的扭转 421

摘要 421

20-1 矩形截面 421

20-2 狭长的矩形截面 422

20-3 薄壁开口截面 423

20-4 薄壁有缝圆管 424

20-5 其它实心的（非管状的）轴 424

20-6 非圆截面的薄壁闭口管（布雷特－巴索理论） 425

20-7 薄壁格状截面 427

20-8 薄膜比拟 428

20-9 开口截面翘曲的影响 428

例题 429

习题 434

第二十一章 实验应力分析 438

引言 438

21-1 脆性漆法 439

21-2 应变计法 442

21-3 不平衡桥路 443

21-4 零点平衡或平衡桥路 443

21-5 应变计的构造 443

21-6 应变计的选择 444

21-7 温度补偿 444

21-8 安置程序 445

21-9 基本量测系统 446

21-10 直流系统和交流系统 448

21-11 其它类型的应变计 448

21-12 光弹性法 448

21-13 平面偏振光－基本的偏振镜装置 449

21-14 暂时双折射现象 450

21-15 条纹图的形成 450

21-16 条纹图的判读 452

21-17 标定 452

21-18 非整数条纹序数的确定－补偿法 453

21-19 等倾线－圆偏振 454

21-20 应力的分解方法 456

21-21 三向光弹性 456

21-22 光贴片法 456

21-23 量测应变的其它方法 457

参考文献 458

第二十二章 圆板与圆隔板 459

摘要 459

A．圆板 460

22-1 应力 460

22-2 弯矩 461

22-3 斜率和挠度的一般方程 462

22-4 受匀布载荷q（压强）和中心集中载荷F联合作用的圆板或圆隔板之一般情况 464

22-5 边缘固定而受匀布载荷作用的圆板 464

22-6 边缘自由支承而受匀布载荷作用的圆板 466

22-7 边缘固定而受中心集中载荷F作用的圆板 467

22-8 边缘自由支承而受中心集中载荷F作用的圆板 468

22-9 沿一圆周作用有载荷F的圆板 469

22-10 用于圆环承载的情况 471

22-11 圆板和圆隔板受横向压力作用时的应力分布 472

22-12 结果的讨论－理论的局限性 473

22-13 其它几种实用上重要的载荷情况 474

B．矩形板的弯曲 475

22-14 边缘简支受匀布载荷的矩形板 475

22-15 边缘固定受匀布载荷的矩形板 476

例题 476

习题 479

第二十三章 高等弹性理论引论 481

23-1 应力的类型 481

23-2 笛卡儿应力分量－符号及正负号规则 481

23-2-1 正负号规则 482

23-3 一点处的应力状态 482

23-4 三向系统中的主应力和主应变－莫尔圆图示 484

23-5 三向应力和应变系统的组合莫尔图解 485

23-6 组合莫尔圆在二向应力系统中的应用 487

23-7 关于一点处应力状态的作图法 488

23-8 关于一般应变平面上应变状态的作图法 489

23-9 以应力表示的平衡方程 489

23-10 三向笛卡儿应力系统中的主应力 494

23-10-1 三次方程的解法 494

23-11 八面体平面和八面体应力 495

23-12 偏应力 496

23-13 偏应变 498

23-14 平面应力和平面应变 498

23-14-1 平面应力 499

23-14-2 平面应变 500

23-15 应力－应变关系 500

23-16 应变－位移关系 501

23-17 应变的变换方程 503

23-18 相容性 503

例题 505

习题 510

符号 517

附录 工程材料典型的力学和物理性质 519