第1章 绪论 1
1.1 材料力学的研究对象、内容及任务 1
1.1.1 材料力学的研究对象 1
1.1.2 材料力学的研究内容及任务 2
1.2 材料力学的基本假设 3
1.3 外力与内力 3
1.3.1 外力及其分类 3
1.3.2 内力及内力分量 4
1.4 应力与应变 5
1.4.1 应力的概念 5
1.4.2 应变的概念 6
1.5 杆件变形的基本形式 7
1.5.1 轴向拉伸或轴向压缩 7
1.5.2 剪切 7
1.5.3 扭转 7
1.5.4 弯曲 7
小结 7
思考题 8
习题 8
第2章 轴向拉伸与压缩 10
2.1 引言 10
2.2 拉（压）杆件的轴力与轴力图 10
2.2.1 轴力 10
2.2.2 轴力的计算 11
2.2.3 轴力图 12
2.3 拉（压）杆的应力 13
2.3.1 横截面上的应力 14
2.3.2 斜截面上的应力 15
2.3.3 圣维南原理 17
2.3.4 应力集中 17
2.4 拉（压）杆的变形与位移 18
2.4.1 轴向变形与胡克定律 18
2.4.2 横向变形与泊松比 19
2.4.3 位移 21
2.5 材料在拉伸与压缩时的力学性能 22
2.5.1 材料在拉伸时的力学性能 22
2.5.2 材料在压缩时的力学性能 26
2.5.3 温度对材料力学性能的影响 27
2.6 许用应力与强度条件 28
2.6.1 许用应力 28
2.6.2 强度条件 29
小结 32
思考题 33
习题 33
第3章 扭转 37
3.1 引言 37
3.2 传动轴的外力偶矩、扭矩及扭矩图 38
3.2.1 外力偶矩的计算 38
3.2.2 扭矩 38
3.3 纯剪切、切应力互等定理及剪切胡克定律 40
3.3.1 薄壁圆筒扭转时横截面上的应力 40
3.3.2 切应力互等定理 40
3.3.3 剪切胡克定律 41
3.4 圆轴扭转时的应力及强度条件 41
3.4.1 横截面上的切应力 41
3.4.2 截面的极惯性矩和抗扭截面系数 44
3.4.3 强度条件 46
3.5 圆轴扭转时的变形及刚度条件 47
3.5.1 圆轴扭转时的变形 47
3.5.2 刚度条件 48
小结 50
思考题 51
习题 51
第4章 弯曲内力 54
4.1 引言 54
4.1.1 弯曲变形 55
4.1.2 梁的载荷及计算简图 55
4.2 剪力与弯矩 57
4.3 剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图 59
4.4 剪力、弯矩和分布载荷集度间的微分关系 62
4.4.1 微分关系与图形关系 62
4.4.2 用叠加法作弯矩图 65
4.5 平面刚架的内力图 67
小结 69
思考题 69
习题 69
第5章 弯曲应力 73
5.1 引言 73
5.1.1 平面弯曲与对称弯曲的概念 73
5.1.2 纯弯曲与横力弯曲的概念 74
5.2 梁的弯曲正应力及其强度条件 74
5.2.1 纯弯曲时横截面上的应力 74
5.2.2 纯弯曲理论在横力弯曲中的推广 79
5.2.3 弯曲正应力强度条件 81
5.3 梁的弯曲切应力及其强度条件 86
5.3.1 矩形截面梁的弯曲切应力 86
5.3.2 工字形、T形等薄壁截面梁的弯曲切应力 88
5.3.3 圆截面梁的弯曲切应力 89
5.3.4 弯曲切应力强度条件 91
5.4 提高梁弯曲强度的措施 93
5.4.1 合理受力布置 93
5.4.2 合理截面形状 94
5.4.3 变截面梁 95
小结 97
思考题 97
习题 99
第6章 梁的位移 105
6.1 引言 105
6.1.1 挠度与挠曲线方程 106
6.1.2 转角与转角方程 106
6.2 挠曲线的近似微分方程 106
6.3 用积分法计算梁的位移 107
6.4 用叠加法计算梁的位移 113
6.4.1 载荷叠加法 113
6.4.2 位移叠加法 115
6.5 梁的刚度条件及提高刚度的措施 116
6.5.1 刚度条件 116
6.5.2 提高梁的弯曲刚度的措施 116
小结 117
思考题 118
习题 118
第7章 连接件强度的实用计算 121
7.1 引言 121
7.2 剪切实用计算 122
7.3 挤压实用计算 123
小结 127
思考题 128
习题 128
第8章 应力状态分析和广义胡克定律 130
8.1 引言 130
8.1.1 应力状态的概念 130
8.1.2 单元体 130
8.1.3 主应力的概念 133
8.1.4 应力状态分类 133
8.2 平面应力状态分析 134
8.2.1 斜截面上的应力 134
8.2.2 应力极值与主应力 138
8.2.3 面内切应力极值 139
8.3 空间应力状态分析 142
8.3.1 斜截面上的应力 142
8.3.2 最大应力 142
8.4 广义胡克定律 144
8.4.1 广义胡克定律内容 144
8.4.2 体积应变 145
8.5 应变能密度 147
8.5.1 应变能的概念 147
8.5.2 空间应力状态下的应变能密度 147
8.5.3 体变能密度和畸变能密度 148
小结 148
思考题 149
习题 150
第9章 强度理论 154
9.1 引言 154
9.2 四种常用的强度理论 155
9.2.1 关于脆性断裂的强度理论 155
9.2.2 关于塑性屈服的强度理论 156
9.3 强度理论的应用 157
9.3.1 强度理论的统式 157
9.3.2 强度理论的选用 158
小结 161
思考题 162
习题 162
第10章 组合变形 164
10.1 引言 164
10.2 双对称弯曲的组合变形 165
10.2.1 双对称弯曲的应力 165
10.2.2 双对称弯曲的强度计算 167
10.2.3 双对称弯曲的变形 167
10.3 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 168
10.3.1 拉伸（压缩）与弯曲组合 169
10.3.2 偏心压缩 172
10.4 圆轴的扭转与弯曲的组合变形 174
小结 178
思考题 179
习题 180
第11章 压杆稳定 183
11.1 引言 183
11.2 细长压杆临界力的欧拉公式 184
11.2.1 两端铰支等直细长压杆的临界力 184
11.2.2 两端铰支等直细长压杆的临界应力 187
11.2.3 不同杆端约束细长杆的临界力 187
11.3 不同类型压杆临界力的计算 189
11.3.1 压杆的分类 189
11.3.2 柔度公式 190
11.3.3 等直压杆的类型及其临界应力 190
11.4 压杆的稳定性校核及提高压杆承载能力的措施 195
11.4.1 压杆稳定的力准则 195
11.4.2 压杆稳定的安全因数法准则 196
11.4.3 提高压杆承载能力的措施 198
小结 199
思考题 199
习题 200
第12章 能量法 203
12.1 引言 203
12.2 杆件的应变能 204
12.2.1 拉压杆的应变能 204
12.2.2 受扭圆轴的应变能 204
12.2.3 梁的应变能 205
12.2.4 组合变形杆件的应变能 206
12.3 单位载荷法 209
12.4 冲击应力的计算 214
小结 218
思考题 218
习题 218
第13章 超静定问题 222
13.1 引言 222
13.2 拉（压）超静定问题 223
13.3 扭转超静定问题 226
13.4 弯曲超静定问题 227
13.5 对称性的应用 230
小结 232
思考题 233
习题 233
第14章 交变应力与疲劳强度 236
14.1 交变应力的概念 236
14.1.1 应力-时间历程 236
14.1.2 恒幅交变应力的特征参量 237
14.1.3 应力循环的类型 238
14.2 金属疲劳破坏的概念 238
14.2.1 疲劳破坏现象 238
14.2.2 金属疲劳破坏的特点 239
14.2.3 金属疲劳破坏的过程 239
14.2.4 金属疲劳的分类 239
14.3 材料S-N曲线和疲劳极限 240
14.3.1 材料S-N曲线和疲劳极限 240
14.3.2 材料S-N曲线的测定 241
14.4 影响构件疲劳极限的主要因素 243
14.4.1 构件横截面尺寸的影响 243
14.4.2 构件表面加工质量的影响 243
14.4.3 构件外形的影响 244
14.5 对称循环下的疲劳强度条件和提高疲劳强度的措施 244
14.5.1 构件的疲劳极限 244
14.5.2 疲劳强度条件 245
14.5.3 提高疲劳强度的主要措施 245
小结 247
思考题 247
习题 247
附录A 平面图形的几何性质 249
A.1 静矩和形心 249
A.1.1 静矩 249
A.1.2 形心 249
A.1.3 组合图形的静矩及形心 250
A.2 惯性矩及惯性积 252
A.2.1 惯性矩及惯性半径 252
A.2.2 惯性积 253
A.2.3 组合图形的惯性矩及惯性积 254
A.3 惯性矩的平行移轴定理 255
A.4 形心主轴及形心主惯性矩 257
A.4.1 转轴公式 257
A.4.2 主惯性轴、主惯性矩、形心主惯性轴及形心主惯性矩 258
思考题 260
习题 260
附录B 常用材料的力学性能 263
附录C 常见截面的几何性质 264
附录D 简单梁的挠度与转角 266
附录E 型钢规格表 269
附录F 各章部分习题答案 281
参考文献 289