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第1章 绪论 1

1.1 材料力学的基本任务 1

1.1.1 基本术语 1

1.1.2 杆件变形的基本形式 2

1.1.3 材料力学的基本任务 4

1.2 变形固体的基本假设 4

第2章 拉伸、压缩与剪切 6

2.1 轴向拉伸与压缩的受力与变形特征 6

2.2 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力 6

2.2.1 内力与截面法 6

2.2.2 轴力与轴力图 8

2.3 轴向拉伸与压缩时的应力 9

2.3.1 应力的概念 9

2.3.2 应力的计算 10

2.4 轴向拉伸与压缩时的变形 12

2.4.1 拉压杆的轴向变形及其计算 12

2.4.2 胡克定律 13

2.5 材料拉伸、压缩时的力学性能 14

2.5.1 低碳钢拉伸试验及力学性能 15

2.5.2 其他塑性材料拉伸时的力学性能 17

2.5.3 铸铁拉伸时的力学性能 17

2.5.4 塑性材料压缩时的力学性能 18

2.5.5 脆性材料压缩时的力学性能 18

2.6 失效、安全因数和强度计算 19

2.6.1 基本概念 19

2.6.2 强度条件 19

2.7 拉伸压缩超静定问题 21

2.7.1 拉伸压缩超静定的概念 21

2.7.2 拉伸压缩超静定问题的求解方法与步骤 22

2.8 剪切和挤压的实用计算 23

2.8.1 剪切的概念 23

2.8.2 剪切的实用计算 23

2.8.3 挤压的实用计算 24

练习题 26

第3章 平面图形的几何性质 29

3.1 静矩和形心 29

3.1.1 单一截面的静矩和形心 29

3.1.2 组合截面的静矩和形心 30

3.2 惯性矩和惯性积 31

3.2.1 惯性矩 31

3.2.2 惯性积 31

3.3 平行移轴公式和转轴公式 33

3.3.1 平行移轴公式 33

3.3.2 转轴公式与主惯性轴简介 34

练习题 35

第4章 扭转 37

4.1 扭转的受力与变形特征 37

4.2 外力偶矩的计算及扭矩和扭矩图 37

4.2.1 外力偶矩的计算 38

4.2.2 扭转内力和扭矩图 38

4.3 纯剪切 40

4.3.1 薄壁圆筒扭转时的切应力 40

4.3.2 切应力互等定理 41

4.3.3 剪切胡克定律 41

4.4 圆轴扭转时的应力与强度条件 42

4.4.1 圆轴扭转时的应力计算 42

4.4.2 强度条件 44

4.5 圆轴扭转时的变形与刚度条件 46

4.5.1 扭转变形公式计算 46

4.5.2 刚度条件 47

练习题 49

第5章 弯曲内力 52

5.1 弯曲的概念和实例 52

5.2 受弯杆件的简化 52

5.2.1 支座的几个基本形式 53

5.2.2 载荷的简化 53

5.2.3 静定梁的基本形式 53

5.3 剪力和弯矩 54

5.3.1 剪力和弯矩的概念 54

5.3.2 剪力和弯矩的计算 55

5.4 剪力方程和弯矩方程及剪力图和弯矩图 56

5.4.1 剪力方程和弯矩方程 56

5.4.2 剪力图和弯矩图 57

5.5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系 62

5.5.1 载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系 62

5.5.2 利用微分关系作剪力图和弯矩图 63

练习题 65

第6章 弯曲应力 69

6.1 纯弯曲时的正应力 69

6.1.1 纯弯曲的概念 69

6.1.2 梁的纯弯曲试验 69

6.1.3 纯弯曲时的正应力公式推导 70

6.2 横力弯曲时的正应力及弯曲正应力强度条件 72

6.2.1 横力弯曲的正应力 72

6.2.2 弯曲正应力强度条件 73

6.3 弯曲切应力 76

6.3.1 矩形截面梁横截面上的切应力 76

6.3.2 工字形截面梁 78

6.3.3 圆形截面梁 79

6.4 提高弯曲强度的措施 80

6.4.1 合理安排梁的受力情况 81

6.4.2 合理选择梁的截面形状 81

练习题 83

第7章 弯曲变形 86

7.1 弯曲变形简介 86

7.1.1 弯曲变形实例 86

7.1.2 弯曲变形的概念 87

7.2 用积分法求弯曲变形 87

7.2.1 挠曲线的微分方程 87

7.2.2 用积分法求梁的弯曲变形 88

7.3 用叠加法求弯曲变形 92

7.3.1 简单载荷作用下的梁的变形列表 92

7.3.2 叠加法的应用 94

7.4 简单超静定梁 95

7.4.1 静不定梁的概念 95

7.4.2 静不定梁的求解步骤 95

练习题 97

第8章 应力应变分析及强度理论 100

8.1 应力状态概述 100

8.1.1 应力状态的概念 100

8.1.2 应力状态分类 101

8.2 二向应力状态分析——解析法 101

8.2.1 应力状态实例 101

8.2.2 二向应力状态分析的解析法 104

8.3 二向应力状态分析——图解法 108

8.3.1 应力圆方程 108

8.3.2 应力圆的画法与用途 108

8.4 三向应力状态 111

8.4.1 三向应力状态应力圆绘制 111

8.4.2 三向应力状态分析 113

8.5 广义胡克定律 114

8.5.1 三向一般应力状态单元体的广义胡克定律 114

8.5.2 其他应力状态单元体的广义胡克定律 115

8.6 强度理论 117

8.6.1 强度理论概念 117

8.6.2 四种强度理论 119

练习题 123

第9章 组合变形 127

9.1 组合变形和叠加原理 127

9.1.1 组合变形的概念 127

9.1.2 叠加法和叠加原理 127

9.2 弯曲与拉伸（或压缩）的组合 128

9.2.1 横向力与轴向力共同作用下的弯曲与拉伸（压缩）组合变形 128

9.2.2 偏心拉伸与偏心压缩 130

9.3 弯曲与扭转的组合 132

9.4 斜弯曲与截面核心 135

9.4.1 斜弯曲 135

9.4.2 截面核心 138

练习题 140

第10章 能量法 143

10.1 杆件的应变能 143

10.1.1 功能原理 143

10.1.2 基本变形杆件的应变能 143

10.1.3 组合变形杆件的应变能 145

10.2 互等定理 148

10.3 卡氏定理 149

10.4 单位载荷法（莫尔积分） 153

10.5 计算莫尔积分的图乘法 157

练习题 160

第11章 动载荷 164

11.1 概念 164

11.1.1 静载荷 164

11.1.2 动载荷 164

11.2 构件有加速度时的应力与变形 165

11.2.1 理论基础 165

11.2.2 构件匀加速度直线运动时的应力与变形 165

11.2.3 构件匀速转动时的应力与变形 167

11.3 构件受冲击时的应力和变形 169

11.3.1 理论基础 169

11.3.2 竖向冲击 170

11.3.3 水平冲击 171

练习题 174

第12章 压杆稳定 177

12.1 压杆稳定的概念 177

12.1.1 压杆 177

12.1.2 稳定性 179

12.1.3 压杆稳定性 179

12.2 细长压杆的临界压力 180

12.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 180

12.2.2 其他约束条件下细长压杆的临界压力 180

12.3 临界应力与柔度 182

12.3.1 临界应力 182

12.3.2 柔度 183

12.3.3 临界应力总图 184

12.4 压杆的稳定校核 186

12.5 提高压杆稳定性的措施 189

12.5.1 设计合理的截面形状 189

12.5.2 减小压杆计算长度 190

12.5.3 增大杆端支撑刚度 190

12.5.4 合理选择压杆材料 190

12.5.5 改善结构布局 190

练习题 191

附录A 常用材料的力学性能 194

附录B 型钢表 195

附录C 部分习题参考答案 204

参考文献 211