材料力学PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1材料力学的研究对象及任务 1

1.2材料力学的基本假设 3

1.3构件的变形与应变 5

1.3.1杆件的变形形式 5

1.3.2位移与变形 6

1.3.3应变 6

1.4构件的内力与应力 8

1.4.1截面法 8

1.4.2内力与应力 9

1.5应力应变的基本关系 10

1.5.1胡克定律 10

1.5.2圣文南原理 10

1.6材料力学的特点 11

习题1 12

第2章 杆件的拉伸与压缩 14

2.1拉压杆件的工程实例 14

2.2杆件的轴向变形与应变 15

2.3杆件的轴向内力与应力 16

2.3.1轴向内力 16

2.3.2轴力图 17

2.3.3横截面应力 18

2.3.4斜截面上的应力 21

2.4材料拉伸和压缩的力学性能 23

2.4.1低碳钢的拉伸力学性能 23

2.4.2其他塑性材料的拉伸力学性能 27

2.4.3铸铁的拉伸力学性能 27

2.4.4低碳钢的压缩力学性能 28

2.4.5铸铁的压缩力学性能 28

2.4.6几种常用材料的力学性能参数 29

2.4.7复合材料的力学性能 30

2.5轴向拉压杆的应变能 31

2.5.1外力做功 31

2.5.2应变能 31

2.6轴向拉压杆的强度计算 35

2.6.1容许应力和安全因数 35

2.6.2强度条件与刚度条件 36

2.6.3强度分析 37

2.6.4等强度柱的形状设计 38

2.6.5桁架结构的内力计算 40

2.7拉压超静定问题 42

2.7.1约束超静定问题 43

2.7.2装配超静定问题 44

2.7.3温度超静定问题 45

2.7.4桁架结构超静定问题 46

习题2 50

第3章 连接件的剪切与挤压 57

3.1剪切与挤压的工程实例及概念 57

3.2剪切应力的实用计算 59

3.2.1冲压剪切 59

3.2.2单个铆钉铆接结构 60

3.2.3多个铆钉铆接结构 62

3.3挤压应力的实用计算 63

3.3.1单连接件结构 63

3.3.2多连接件结构 65

3.4应力集中的实用计算 68

3.5焊缝强度的实用计算 70

3.5.1对接平焊的强度计算 70

3.5.2搭接角焊缝的强度计算 71

习题3 72

第4章 圆轴扭转 76

4.1扭转的工程实例 76

4.2扭矩和扭矩图 77

4.2.1轴的外力偶矩 77

4.2.2轴的内扭矩及扭矩图 77

4.3薄壁圆筒的扭转 79

4.3.1截面切应变 79

4.3.2截面切应力 79

4.3.3切应力互等定理 80

4.3.4剪切胡克定律 81

4.3.5薄壁圆筒的扭转变形 82

4.3.6外扭矩功与剪切应变能 82

4.3.7任意方向截面上的应力 83

4.4实心圆轴扭转 85

4.4.1圆轴变形的几何关系 85

4.4.2切应力与切应变的物理关系 87

4.4.3切应力的计算公式 87

4.4.4圆轴扭转变形 90

4.4.5直径平面切应力 91

4.5扭转的强度与刚度条件 93

4.5.1强度校核 93

4.5.2刚度校核 95

4.6扭转超静定问题 98

4.7密圈螺旋弹簧的应力和变形 99

4.7.1内力的计算 100

4.7.2截面应力的计算 100

4.7.3弹簧变形量计算 101

习题4 103

第5章 梁弯曲内力与应力 109

5.1工程梁实例及弯曲概念 109

5.2梁的截面内力和内力图 111

5.2.1截面内力求法 111

5.2.2截面内力符号 112

5.2.3截面内力方程和内力图 114

5.2.4截面内力之间的关系 118

5.3用叠加法绘制梁的内力图 122

5.3.1载荷叠加法求截面内力 122

5.3.2分段叠加法作弯矩图 125

5.4纯弯曲梁的截面正应力 129

5.4.1变形几何关系 130

5.4.2应力应变物理关系 132

5.4.3静力学平衡关系 132

5.4.4截面正应力 133

5.5横力弯曲梁的截面正应力 137

5.6横力弯曲梁的截面切应力 141

5.6.1矩形截面梁的切应力 141

5.6.2组合矩形截面梁的切应力 145

5.6.3圆形截面梁的切应力 148

习题5 149

第6章 梁弯曲变形及强度和刚度 156

6.1梁弯曲变形的概念 156

6.2梁轴线挠度和转角的近似微分方程 157

6.3挠曲线微分方程积分 158

6.4载荷叠加法计算梁的变形 164

6.5梁的强度与刚度校核 171

6.5.1强度校核 171

6.5.2刚度校核 174

6.6提高梁承载能力的措施 179

6.6.1提高强度措施 179

6.6.2提高刚度措施 185

6.7简单超静定梁 185

习题6 190

第7章 应力状态与强度理论 198

7.1应力状态概念 198

7.2平面应力状态分析 199

7.2.1单向拉伸杆件应力状态 199

7.2.2圆轴扭转应力状态 200

7.2.3横力弯曲梁的应力状态 200

7.2.4一般的平面应力状态解析 201

7.2.5主应力状态 203

7.3平面应力状态图解 203

7.3.1应力圆作法 204

7.3.2主平面和主应力作图 206

7.3.3横力弯曲梁的主应力迹线 210

7.4三向应力状态介绍 212

7.5复杂应力与应变状态的关系 214

7.5.1广义胡克定律 214

7.5.2体积应变 218

7.5.3应变能密度 219

7.6强度理论基础 220

7.6.1脆性断裂的强度理论 221

7.6.2塑性屈服的强度理论 222

7.6.3莫尔强度理论 223

习题7 228

第8章 组合变形与强度设计 236

8.1组合变形概念与工程实例 236

8.2拉伸（压缩）与横力弯曲组合 238

8.3偏心拉压 241

8.4梁斜弯曲 248

8.4.1正应力计算 249

8.4.2中性轴的位置、最大正应力 250

8.4.3斜弯曲变形特点 251

8.4.4切应力计算 252

8.5弯曲与扭转组合 255

8.6组合变形的强度设计 258

习题8 265

第9章 压杆稳定 274

9.1压杆稳定概念与工程实例 274

9.2压杆的临界压力 276

9.2.1两端球铰支的压杆 276

9.2.2压杆端约束对临界力的影响 278

9.3压杆失稳条件修正 281

9.3.1压杆的临界应力与柔度 281

9.3.2欧拉公式的适用范围 282

9.3.3非弹性失稳压杆的临界力 282

9.3.4临界应力总图 283

9.4压杆的稳定校核方法 286

9.5提高压杆稳定性的措施 288

9.6杆的纵横弯曲概念 291

习题9 293

第10章 动载荷应力与交变应力 299

10.1工程实例与基本概念 299

10.2构件受动载荷的应力 300

10.2.1构件做匀加速直线运动 300

10.2.2构件做匀速转动 302

10.3构件受冲击时的变形和应力 305

10.3.1垂直冲击问题 306

10.3.2水平冲击问题 308

10.3.3提高构件抗冲能力的措施 311

10.4交变应力 312

10.4.1交变应力与疲劳破坏概念 312

10.4.2交变应力的特性 314

10.5疲劳持久极限 316

10.5.1对称循环下的疲劳曲线 317

10.5.2非对称循环下的疲劳曲线 318

10.5.3影响疲劳持久极限的因素 319

10.6工程疲劳强度的校核方法 324

10.6.1单向交变应力 324

10.6.2弯扭组合交变应力 327

10.6.3变幅交变应力 329

10.6.4焊接结构交变应力 329

10.6.5提高构件抗疲劳的措施 331

习题10 331

第11章能量分析法与超静定系统 336

11.1概述 336

11.2构件的外力功与应变能 337

11.2.1拉（压）杆轴力功与应变能 337

11.2.2扭转杆扭矩功与应变能 338

11.2.3弯曲梁力矩功与应变能 339

11.3功与应变能的普遍表达式 341

11.3.1外力功的普遍表达式 341

11.3.2杆件组合变形应变能 342

11.4功的互等定理 345

11.5卡氏定理 346

11.6虚功原理 349

11.7莫尔积分法 351

11.7.1单位载荷法 351

11.7.2积分图乘法 354

11.8超静定结构求解 357

习题11 363

附录A平面图形的几何性质 372

附录B型钢规格参数 380

习题参考答案 388

参考文献 398