第一章 基本概念 1
1.1 绪论 1
1.2 固体、物性的方向性、均匀性、结构的连续性 1
1.3 固体的变形——小变形 2
1.4 弹性、塑性 3
1.5 外力、内力、截面法、应力 3
1.6 强度、刚度 5
1.7 静载、动载 6
第二章 拉伸与压缩 7
2.1 横截面的内力与应力 7
2.2 等直柱体的变形 9
2.3 虎克定律 9
2.4 计算示例 10
2.5 超静定问题 13
2.6 斜截面的应力 15
第三章 固体的力学性质 19
3.1 研究固体力学性质的意义 19
3.2 研究固体力学性质的基本方法 19
3.3 低炭钢拉伸实验现象 21
3.4 其它几种金属材料的拉伸实验现象 23
3.5 金属的压缩实验现象 24
3.6 岩石的压缩实验现象 25
3.7 岩石的拉伸实验 29
3.8 岩石在围压作用下的力学性质 29
3.9 岩石在高温高围压条件下的力学性质 32
3.10 岩石含有液态介质时的力学性质 35
3.11 固体变形的微观机理 35
3.12 泥料实验现象 40
第四章 剪切 43
4.1 剪切变形、剪应力 43
4.2 剪应变 44
4.3 简单剪切的实验现象 45
4.4 简单剪切任意斜截面的应力 46
4.5 剪切在地质构造中的实例 48
4.6 剪切强度的工程测定方法 50
第五章 扭转 51
5.1 无限平板在集中力偶作用下的应力分布 51
5.2 圆柱体的扭转 54
5.3 矩形截面柱体扭转的概念 58
第六章 弯曲内力与应力 61
6.1 定义、术语 61
6.2 梁的分类 61
6.3 梁横截面的内力、剪力与弯矩 62
6.4 剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图 65
6.5 剪力弯矩与载荷集度之间的关系 69
6.6 弯曲正应力 71
6.7 弯曲剪应力 77
6.8 梁的强度条件 80
6.9 关于非纯弯曲梁横截面的翘曲问题 82
6.10 层迭梁弯曲应力——第一种情况 83
6.11 层迭梁弯曲应力——第二种情况 89
6.12 层迭梁与整体梁的比较 90
6.13 常用几何量的总结与相关定理 91
6.14 圆形截面梁弯曲应力的计算 96
第七章 弯曲变形 99
7.1 平面弯曲梁的挠曲微分方程 99
7.2 弯曲变形计算示例 101
7.3 迭加原理及其应用 105
7.4 超静定梁 108
7.5 岩盘顶复盖层隆起压强的近似计算 110
第八章 屈曲 113
8.1 基本概念 113
8.2 两端铰支杆纵弯曲的临界力——欧拉公式 114
8.3 两端铰支杆纵弯曲临界应力及欧拉公式适用范围 116
8.4 两端铰支杆的纵横弯曲 118
第九章 轴对称薄壳的薄膜应力 123
9.1 壳体及壳体内力 123
9.2 基本方程 124
9.3 计算示例 125
第十章 应力的一般分析原理 129
10.1 平面应力状态的实例 129
10.2 平面应力状态不同截面应力分量的变换式 131
10.3 平面(二向)应力状态的几何表示法——应力圆 134
10.4 梁的应力迹线 140
10.5 几种特例,平面应力状态的分解 143
10.6 空间应力状态、标号、斜截面的应力 145
10.7 空间应力状态的主应力 148
10.8 空间应力状态的应力圆 151
10.9 空间应力状态的几种特例 155
10.10 平衡方程 157
10.11 表面力与表面内应力的关系式——边界条件 159
第十一章 应变的一般分析原理 161
11.1 位移 161
11.2 应变、应变与位移间的关系 163
11.3 转轴应变分量的交换式 167
11.4 平面应力、应变圆 171
11.5 已知平面上一点沿三个方向的线应变求主应变与主方向 176
11.6 变形谐调方程 177
11.7 体积应变 178
第十二章 线性弹性体力学的基本方程及其解法 181
12.1 广义虎克定律 181
12.2 体积改变的虎克定律 183
12.3 广义虎克定律的几种其他表达形式 184
12.4 弹性应变能 187
12.5 广义虎克定律应用简例 189
12.6 线性弹性体力学问题的基本方程组与解法原则 192
12.7 位移解法的方程组与解的步骤 194
12.8 位移解法示例——弹性岩层在自重与上复压力作用下,岩层各点的应力与位移 196
12.9 应力解法的方程组与解的步骤 199
12.10 唯一性定理 200
第十三章 线性弹性体的平面问题 201
13.1 平面应变问题 201
13.2 平面应力、广义平面应力问题 203
13.3 应力函数 207
13.4 多项式解法 209
13.5 构造应力场 213
13.6 三角级数解 219
13.7 平面问题的极座标方程 222
13.8 平板圆孔附近的应力与变形 229
13.9 其他形状孔槽附近应力分布的概念、应力集中系数 236
13.10 楔形体顶点受力作用时的应力状态 238
13.11 半无限平面在边界力作用下的应力与位移 240
13.12 地应力测量的计算公式 245
第十四章 板的弯扭和屈曲 247
14.1 基本概念和假设 247
14.2 弹性曲面呈柱状的弯曲 248
14.3 弹性基础上板的柱状弯曲 250
14.4 板的纯弯曲 252
14.5 板的扭转 255
14.6 矩形板受横向载荷作用时挠曲面的微分方程 257
14.7 矩形板的三角级数解答 259
14.8 板在纵横弯曲时,挠曲面的微分方程 261
14.9 板的屈曲概念及简单受力时临界力的计算 263
14.10 矩形板在周边剪力作用下的屈曲问题 267
14.11 雁行褶皱构造型式的解析理论 270
第十五章 弹性平面问题的有限单元法 273
15.1 弹性力学基本方程的矩阵表示法 273
15.2 有限单元法简例——直杆拉伸问题 275
15.3 虚功原理 280
15.4 单元的划分 281
15.5 线性位移函数 282
15.6 单元的刚度矩阵和等效节点力向量 284
15.7 等效节点载荷向量 290
15.8 平衡方程 295
15.9 计算示例 296
15.10 有限单元法在地质中的应用 301
第十六章 粘性流动 305
16.1 粘性定律 306
16.2 粘性体在圆管中的流动——海根·泊肃叶定理 308
16.3 拉压粘性定律,不可压缩流体的广义粘性定律 310
16.4 不可压缩粘性体缓慢流动的运动方程 312
16.5 粘性流动的平面问题,流函数 314
16.6 粘性体在两个有限平行平板间的挤压流动 315
16.7 非线性粘性定律 319
第十七章 塑性变形 321
17.1 单向拉压弹塑性变形过程的特点与简化假设 321
17.2 梁的塑性弯曲应力 323
17.3 屈伏准则 324
17.4 塑性流动的物性方程—圣维昂—列维—密塞斯塑性流动理论 328
17.5 塑性流动平面问题的方程组与解法 329
17.6 平面滑移线场理论 331
17.7 塑性介质在两个粗糙平行平板间的挤压流动 332
第十八章 流变 339
18.1 流变问题的两个简单特例一蠕变与松弛 339
18.2 蠕变的经验公式 343
18.3 流变模型与物性方程 344
18.4 比拟方法 351
18.5 流变问题的计算简例 353
第十九章 断裂 359
19.1 简单变形的断裂 359
19.2 断裂准则 360
19.3 剪断裂准则—库仑—纳维叶—莫尔理论 360
19.4 剪断裂准则在地质上的应用 368
19.5 格瑞菲兹理论 370
19.6 考虑固体孔隙流体压力的剪断裂准则 373
第二十章 有限变形几何学 375
20.1 应变的度量 375
20.2 描述有限应变的拉格朗日法与欧拉法 377
20.3 均匀变形,变形椭圆 381
20.4 几种类型变形椭圆的计算 385
20.5 有限应变之应变圆 389
20.6 平面非均匀有限变形 396
20.7 岩层褶皱变形的计算 400
参考文献 405