第1章 绪论 1
1.1材料力学的研究对象 1
1.2材料力学的任务 1
1.3材料力学的基本假设 2
1.4杆件的基本变形 3
1.5材料力学实验及有限元模拟简介 5
第2章 轴向拉伸和压缩 6
2.1拉压变形概述 6
2.1.1拉压杆的内力 6
2.1.2拉压杆的应力 6
2.1.3变形和应变的概念 7
2.2杆件拉伸和压缩的应力应变理论分析 8
2.2.1拉压胡克定律 8
2.2.2低碳钢材料拉伸时的力学性能分析 9
2.2.3应力集中 11
2.3杆件的拉伸和压缩实验 12
2.3.1低碳钢和铸铁材料的拉伸实验 12
2.3.2低碳钢和铸铁的压缩实验 17
2.3.3含孔平板拉伸实验 19
2.4拉伸和压缩行为的有限元模拟 20
2.4.1金属材料拉伸过程模拟 20
2.4.2金属材料压缩过程模拟 36
2.4.3含孔平板拉伸过程模拟 48
第3章 扭转 61
3.1扭转变形概述 61
3.2薄壁圆筒的扭转实验 61
3.3等直圆杆的扭转实验 63
3.4杆件扭转行为的有限元模拟 65
3.5杆件扭转的应力应变理论分析 75
3.5.1薄壁圆筒扭转时的应力及变形 75
3.5.2剪切胡克定律 77
3.5.3等直圆杆扭转时的应力及变形 77
3.5.4矩形截面杆扭转时的应力及变形 80
第4章 弯曲 81
4.1弯曲变形概述 81
4.2梁的纯弯曲实验 82
4.3梁弯曲行为的有限元模拟 84
4.4梁弯曲的应力应变理论分析 91
4.4.1纯弯曲时梁横截面上的正应力 91
4.4.2梁的切应力 95
第5章 强度理论 99
5.1强度理论概述 99
5.1.1单向应力状态 99
5.1.2纯剪应力状态 99
5.1.3平面应力状态 99
5.2梁的强度校核有限元模拟 100
5.2.1问题描述 100
5.2.2有限元分析 101
5.3强度理论 106
5.3.1脆性断裂 106
5.3.2塑性屈服 107
5.3.3强度理论的统一形式 108
第6章 组合变形 110
6.1组合变形概述 110
6.2薄壁圆筒弯扭组合变形实验 110
6.3薄壁圆筒拉扭（压扭）组合有限元模拟 114
6.3.1问题描述 114
6.3.2拉扭模型与相关参数 114
6.3.3有限元分析 114
6.4薄壁圆筒弯扭组合有限元模拟 122
6.4.1问题描述 122
6.4.2弯扭模型与相关参数 122
6.4.3有限元分析 122
6.5组合变形理论 130
6.5.1拉伸和扭转 130
6.5.2压缩和扭转 130
6.5.3弯曲和扭转 131
第7章 压杆稳定 133
7.1压杆稳定概述 133
7.2压杆失稳实验 134
7.3压杆失稳有限元模拟 136
7.3.1问题描述 136
7.3.2模型与参数 136
7.3.3有限元分析 136
7.4压杆稳定理论 144
7.4.1两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式 144
7.4.2其他杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式 146
7.4.3对欧拉公式的一些分析 148
第8章 交变应力-疲劳分析 150
8.1概述 150
8.2疲劳失效实验 150
8.3梁的疲劳失效有限元模拟 152
8.3.1 ABAQUS疲劳分析简介 152
8.3.2有限元分析 153
8.4疲劳分析 171
8.4.1疲劳极限 171
8.4.2疲劳分析方法 173
第9章 材料力学性能的进一步研究 176
9.1概述 176
9.2应变速率和应力速率相关材料力学性能实验 176
9.3温度相关材料力学性能实验 177
9.4金属材料的蠕变和应力松弛实验 179
9.5材料一些特殊力学性能的模拟 181
9.5.1蠕变有限元模拟 181
9.5.2带孔平板的热应力分析 187
9.6材料力学性能评估方法 191
9.6.1率相关理论 191
9.6.2温度相关理论 192
9.6.3蠕变和松弛理论 192
第10章 有限元软件分析常见错误 194
10.1错误查看和分析 194
10.2常见错误和解决方法 194
10.2.1 DAT文件常见错误和警告信息 195
10.2.2 MSG文件常见错误和警告信息 199
10.2.3 LOG文件常见错误和警告信息 201
10.3小结 201
参考文献 202