第1章 材料力学概述 1
1.1材料力学的性质和任务 1
1.2变形固体的基本假设 3
1.3材料力学的研究对象 4
1.3.1杆件和板件 4
1.3.2横截面的形心 6
1.3.3杆件的变形形式 7
1.4杆件的计算简图 9
1.4.1外力的种类及其简图 9
1.4.2支座约束的种类及其简图 10
1.4.3杆件的计算简图 12
1.5材料力学的研究方法 13
1.5.1几何分析 13
1.5.2物性分析 15
1.5.3力学分析 15
1.6工程材料的基本力学性能试验 17
1.6.1低碳钢的拉伸力学性能 17
1.6.2不同金属材料的拉伸应力-应变曲线 21
1.6.3低碳钢和铸铁的压缩试验 21
1.6.4低碳钢和铸铁的扭转试验 22
1.6.5结论 23
1.7例题分析 24
小结 30
复习思考题 32
习题 33
第2章 受力杆件的内力 36
2.1内力的概念、确定内力的截面法 36
2.2轴向受力杆件的内力——轴力、轴力图 37
2.3分布力集度与轴力的关系 41
2.4受扭杆件(轴)的内力——扭矩、扭矩图 43
2.5分布力偶矩集度与扭矩的关系 45
2.6受弯杆件(梁)的内力和内力图——剪力、弯矩、剪力图、弯矩图 46
2.7分布力集度与剪力、弯矩的关系 52
2.8力的独立作用法则和叠加原理 54
2.9组合变形时杆件的内力、内力图 55
2.10例题分析 59
小结 76
复习思考题 77
习题 79
第3章 应力和应变 90
3.1应力的概念 90
3.2变形、位移的概念 92
3.3应变的概念 92
3.4轴向变形杆件的应力、应变 94
3.5应力集中的概念、圣维南(Saint-Venant )原理 96
3.6扭转圆轴的应力、应变 97
3.6.1圆截面扭转轴的应力和应变 98
3.6.2切应力互等定理 103
3.6.3矩形截面自由扭转轴的切应力、扭转角 104
3.7纯弯曲梁的应力、应变 106
3.7.1纯弯曲梁的正应力 108
3.7.2梁弯曲时截面的几何量计算 111
3.8横力弯曲梁的应力、应变 117
3.8.1横力弯曲梁的正应力、正应变 117
3.8.2横力弯曲梁的切应力、切应变 117
3.9弯曲中心(弯心)的概念 123
3.10组合变形杆件的应力 124
3.10.1杆件在斜弯曲变形时的应力 125
3.10.2杆件在拉伸(压缩)、弯曲组合变形时的应力 127
3.10.3杆件在拉伸(压缩)、扭转组合变形时的应力 129
3.10.4杆件在弯曲、扭转组合变形时的应力 130
3.11例题分析 131
小结 151
复习思考题 153
习题 156
第4章 杆件的变形和位移 176
4.1拉伸(压缩)杆件的位移 176
4.2圆轴扭转的位移——扭转角(角位移) 177
4.3弯曲梁的位移——挠度、转角 178
4.3.1概述 178
4.3.2积分法求梁的位移 181
4.3.3叠加法求梁的位移 182
4.4组合变形杆件的位移 183
4.4.1斜弯曲梁的位移 183
4.4.2拉伸(压缩)、弯曲组合变形杆件的位移 185
4.4.3弯曲、扭转组合变形杆件的位移 186
4.5能量法求杆件的位移 187
4.5.1能量法概述、应变能计算 187
4.5.2功的互等定理、位移互等定理 192
4.5.3莫尔定理及图乘法 194
4.6例题分析 198
小结 227
复习思考题 228
习题 231
第5章 简单超静定系统的受力分析 245
5.1静定与超静定系统 245
5.2变形比较法解简单超静定系统 248
5.2.1拉伸(压缩)超静定系统 248
5.2.2扭转超静定系统 250
5.2.3弯曲超静定系统 251
5.3能量法解超静定系统 253
5.3.1莫尔定理解超静定系统 253
5.3.2图乘法解超静定系统 255
5.3.3力法解超静定系统 256
5.4对称和反对称特性的应用 258
5.5例题分析 259
小结 273
复习思考题 274
习题 276
第6章 应力分析和应变分析 282
6.1应力状态的概念 282
6.2平面应力状态分析的解析法 285
6.3平面应力状态分析的图解法——应力圆(莫尔圆) 287
6.4平面应力状态下的主平面、主应力和最大切应力 289
6.4.1主平面和主应力的确定 290
6.4.2最大切应力 292
6.5空间应力状态下的最大切应力 292
6.6平面应变状态分析 294
6.7复杂应力状态下的应力应变关系 296
6.8复杂应力状态的应变能密度 299
6.9例题分析 301
小结 313
复习思考题 314
习题 318
第7章 杆件组合变形时的应力分析 326
7.1梁在斜弯曲时的应力分析 327
7.2构件在拉伸(压缩)、扭转组合变形时的应力分析 329
7.3构件在拉伸(压缩)、弯曲组合变形时的应力分析 329
7.4构件在弯曲、扭转组合变形时的应力分析 333
7.5构件在拉伸(压缩)、弯曲、扭转组合变形时的应力分析 335
7.6例题分析 336
小结 340
复习思考题 341
习题 342
第8章 压杆的稳定性 350
8.1受压杆件的稳定性问题 350
8.2压杆的稳定性分析、欧拉公式 351
8.2.1两端铰支细长压杆的临界压力 351
8.2.2其他支座下细长压杆的临界压力 353
8.3压杆的临界应力、经验公式 357
8.3.1临界应力 357
8.3.2欧拉公式的适用范围 358
8.3.3临界应力的经验公式 359
8.4例题分析 360
小结 364
复习思考题 365
习题 366
第9章 动载荷与交变应力 372
9.1构件变速运动时的应力与变形 372
9.1.1构件匀加速平移时的应力与变形 373
9.1.2构件定轴转动时的应力与变形 374
9.2冲击载荷作用下构件的应力与变形 375
9.2.1垂直冲击 377
9.2.2水平冲击 379
9.2.3突然制动引起的冲击 380
9.2.4降低冲击影响的措施 382
9.3交变应力和疲劳强度 384
9.3.1交变应力和疲劳破坏特征 384
9.3.2材料的疲劳试验与持久极限 387
9.3.3构件的持久极限及影响因素 389
9.3.4提高构件疲劳强度的措施 391
9.4例题分析 392
小结 401
复习思考题 401
习题 402
第10章 构件的失效准则与安全设计 413
10.1构件的失效与设计的基本思想 413
10.2强度失效与强度条件 414
10.3强度理论的概念 415
10.4常用的四种强度理论 416
10.4.1最大拉应力理论(第一强度理论) 416
10.4.2最大伸长线应变理论(第二强度理论) 417
10.4.3最大切应力理论(第三强度理论) 417
10.4.4畸变能密度理论(第四强度理论) 418
10.4.5相当应力 419
10.5强度设计 422
10.5.1杆件的强度设计 422
10.5.2连接件强度的工程计算 423
10.6刚度设计 426
10.7压杆稳定设计 427
10.8疲劳强度设计简介 428
10.9构件的综合设计应用 429
10.10提高构件强度、刚度和稳定性的一些措施 429
10.10.1选用合理的截面形状 430
10.10.2合理安排构件的受力情况 431
10.10.3合理选用材料 433
10.11例题分析 433
10.11.1构件强度设计例题 433
10.11.2连接件强度的工程计算例题 441
10.11.3构件刚度设计例题 444
10.11.4构件稳定性设计例题 446
10.11.5构件综合设计应用例题 448
小结 459
复习思考题 460
习题 462
附录Ⅰ常用截面的几何性质 475
附录Ⅱ梁在简单载荷作用下的变形 477
附录Ⅲ型钢表 481
参考文献 496
习题答案 497