普通高等院校基础力学系列教材：材料力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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范钦珊，蔡新 编

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• 结构力学
• 应力应变

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302132691

版次：1

商品编码：10398574

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2006-08-01

页数：414

内容简介

《材料力学》是适用于土木工程和水利工程专业以及其他相关专业的教材力学教材。全书共分基础篇和专题篇，共14章。基础篇（第1～10章）包括反映材料力学基本要求的材料力学概论、拉伸与压缩杆件的应用力变形分析与强度计算、连接件强度的工作假定计算、圆轴扭转时的强度与刚度计算、位移分析与刚度计算、梁的弯曲问题（包括：剪力图和弯矩图、截面的几何性质、应力分析与强度计算、位移分析与刚度计算）、应力状态与强度理论及其工程应用、压杆的稳定问题等教学内容；专题篇（第11～14章）包括材料力学中的能量法、简单的静不定系统以及动荷载与疲劳强度、新材料的材料力学等概述性的内容，供不同院校选用。《材料力学》注重基本概念，而不追求冗长的理论推导与繁琐的数字运算。与以往的同类教材相比，难度有所下降，工程概念有所加强，引入了大量涉及广泛领域的工程实例以及与工程有关的例题和习题。根据不同院校的实际情况，基础篇所需教学时数约为48学时左右（不含实验教学时数）；专题篇所需教学时数约为16～24学时。

作者简介

范钦珊，清华大学工程力学系教授，博士生导师。历任清华大学固体力学教研组副主任、材料力学教研组主任、系学术委员会委员、校专业技术职称评审委员会委员、校教学委员会委员；现任教育部工科力学课程教学指导委员会副、主任，教育部工科基础力学课程教学指导组组长；国家面向21世纪力学系列课程教学内容和体系改革项目总负责人。长期从事“非线性屈曲理论与应用”、“反应堆结构力学”、“结构疲劳寿命”、“电力系统导线振动与舞动”、“高压输电线路铁塔优化设计”等方面研究。同时从事“材料力学”、“工程力学”、“反应堆结构力学基础”、“板壳应力与设计”、“弹性稳定理论”等本科生和研究生课程的教学工作以及计算机辅助教学软件的研制与开发工作。
出版教材专著与译著15部共约500余万字，在国內外发表各类学术论文60余篇。
1979年获全国优秀科技图书奖，1989年获国家级优秀教学成果奖，1995年、1996年获电力部、核工业部科技进步奖，1993年

目录

基础篇
第一章 概论
第二章 拉伸与压缩杆件的应力变形分析与强度计算
第三章 连接件强度的工程假定计算
第四章 圆轴扭转时的强度与刚度计算
第五章 梁的弯曲问题（1）——剪力图与弯矩图
第六章 梁的弯曲问题（2）——截面的几何性质
第七章 梁的弯曲问题（3）——应力分析与强度计算
第八章 梁的弯曲问题（4）——位移分析与刚度计算
第九章 应力状态与强度理论及其工程应用
第十章 压杆的稳定问题

专题篇
第十一章 材料力学中的能量法
第十二章 简单的静不定系统
第十三章 动荷载与疲劳强度概述
第十四章 新材料的材料力学概述
附录
参考文献

前言/序言

材料力学：解构物质世界的支撑之道 在宏伟的建筑拔地而起，精密的机械飞速运转，微小的器件承载信息洪流的时代，我们无时无刻不沐浴在工程设计的智慧光辉中。而在这背后，有一门学科，它以严谨的逻辑和深刻的洞察，揭示了材料在承受外力时的内在规律，指导我们如何设计出既能承受重任又不至崩塌的结构。这门学科，便是材料力学。 材料力学，并非仅仅是冰冷的公式堆砌，它是一门观察、分析和预测物质行为的艺术。它教导我们如何理解一根梁承受桥车驶过的压力，一片金属薄板在加工过程中产生的形变，甚至一座摩天大楼在风力作用下的晃动。它将看似复杂的工程难题，分解为一系列可控的力学原理，为工程师们提供了一把洞悉物质本质的钥匙。 本书旨在为广大读者，特别是高等院校理工科专业的学生，提供一套系统、深入的材料力学知识体系。我们将从最基础的力学概念入手，逐步引导您探索材料在各种受力状态下的响应。 第一部分：应力和应变——物质世界的内在语言 一切力学行为的源头，在于力的作用。然而，直接分析力的大小和方向往往不足以揭示材料内部的奥秘。因此，我们首先引入“应力”的概念。应力，是对单位面积上所承受的内力的量化，它如同物质内部承受压力的“温度计”，能够精确地反映材料内部的受力状况。无论是拉伸、压缩、剪切还是弯曲，应力都扮演着至关重要的角色。 与应力相伴而生的是“应变”。当材料受到外力作用时，其几何形状会发生改变，这种相对变形的程度便是应变。应变是材料响应外力的直接体现，它描述了材料是如何“变形”以适应外界压力的。我们将详细探讨不同应力状态下对应的各种应变形式，以及它们之间的内在联系。 第二部分：材料的力学性能——物质的韧性与强度 不同的材料，拥有截然不同的“脾气”。有的材料坚韧无比，能够承受巨大的载荷而纹丝不动；有的材料则相对脆弱，稍有不慎便会断裂。材料力学正是要深入探究这些性能的来源。我们将详细介绍材料在拉伸、压缩、剪切等基本试验中的表现，如弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等关键参数。 通过对这些力学性能的理解，我们可以为不同的工程应用选择最合适的材料。例如，在建造高层建筑时，我们需要具有高强度的钢材；在设计飞机部件时，则需要兼顾轻质和高强度的复合材料。了解材料的“极限”，是确保工程安全可靠的基础。 第三部分：构件的受力分析——结构设计的核心 在掌握了应力、应变以及材料性能的基本原理后，我们将进入更为核心的构件受力分析。本书将系统地介绍各种常见构件在不同受力形式下的力学行为： 轴向拉伸与压缩：这是最简单的受力形式，也是理解其他复杂应力状态的基础。我们将探讨杆件在轴向拉、压下的应力分布、变形以及临界稳定性（稳定性问题将在后续章节更深入探讨）。 剪切与扭转：当外力作用在垂直于杆件轴线或绕轴线旋转时，材料会产生剪切应力和扭转应力。我们将分析螺栓连接中的剪切问题，以及轴类零件在传递动力时的扭转变形。 弯曲：这是工程中最普遍、也最为复杂的受力形式之一。当载荷作用在梁的横向时，梁会产生弯曲变形。我们将深入研究弯曲应力（正应力）和剪切应力的分布规律，以及由此产生的挠度和转角。这部分内容对于桥梁、楼板、飞机机翼等结构的设计至关重要。 组合变形：在实际工程中，构件往往同时承受多种力的作用，形成组合变形。例如，一个受轴向力、弯矩和剪力作用的杆件。我们将学习如何叠加不同应力状态的影响，从而获得构件的整体受力情况。 第四部分：强度理论与失效分析——保障结构安全的屏障 材料并非无限坚固，当应力超过材料的承受极限时，便会发生失效。失效的形式多种多样，可能表现为断裂、屈服、失稳等。强度理论，便是用来判断材料在复杂应力状态下是否会发生屈服或断裂的准则。我们将介绍常见的强度理论，如最大正应力理论、最大剪应力理论、以及更为完善的第三强度理论（Von Mises屈服准则）等，并分析它们在不同材料和不同应力状态下的适用性。 失效分析不仅是理论上的推演，更是对现实工程事故的深刻反思。通过对失效案例的研究，我们可以总结经验教训，优化设计方案，进一步提高结构的可靠性。 第五部分：结构稳定性——避免“坍塌”的智慧 除了强度问题，结构在承受载荷时还可能发生另一种形式的失效——失稳。例如，一根细长的柱子在受压时，即使材料本身的强度足够，也可能突然发生巨大的侧向弯曲而失效，这便是所谓的“屈曲”。稳定性问题是材料力学中一个独立而重要的分支，它关注的是结构在受到小扰动后是否能保持其原有的平衡状态。我们将重点研究细长杆件的屈曲问题，并介绍欧拉公式等经典稳定性判据，帮助我们设计出能够抵抗失稳的结构。 学习材料力学，您将获得： 严谨的思维方式：学会如何将实际问题抽象为力学模型，运用逻辑和数学工具进行分析。 解决工程问题的能力：掌握预测材料在各种载荷下的行为，并据此进行合理设计。 深刻的物质理解：洞悉物质结构与性能之间的内在联系，为新材料的研发提供理论指导。 对工程安全的敬畏：深刻认识到材料力学在保障人民生命财产安全中的重要作用。 材料力学是一门基础而重要的工程学科，它为我们理解和改造世界提供了强大的理论武器。希望本书能成为您探索物质世界支撑之道，成就卓越工程设计的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《材料力学》的时候，我正处于对力学知识的迷茫期，不知道如何将抽象的公式与现实世界联系起来。而这本书，就像一盏明灯，照亮了我前行的道路。它在讲解理论的同时，大量引用了生活中的实例，比如台灯的弯曲、自行车的车架受力等等，让我感觉材料力学并非遥不可及，而是与我们的生活息息相关。书中对于“剪切变形”的讲解，更是通过形象的比喻和图示，让我清晰地理解了当构件承受剪切力时，其内部会产生剪切应力，并导致横截面发生相对滑动。我印象深刻的是书中关于“扭转”的章节，作者详细地讲解了轴在扭矩作用下所产生的剪切应力分布，以及圆轴和方轴在扭转时的不同变形规律。这对于我理解机械传动中的扭矩传递至关重要。此外，书中还对一些比较复杂的结构，例如桁架和框架的受力分析进行了初步的介绍，虽然内容不多，但足以让我对整体结构的受力情况有一个初步的认识。总而言之，这是一本内容生动、讲解形象、贴近生活的材料力学教材，对于初学者来说，它能够有效地激发学习兴趣，并帮助建立对力学概念的直观理解。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅这本《材料力学》的过程中，我深切体会到了作者在内容编排上的匠心独运。它从最基本的概念入手，层层递进，将复杂的力学原理掰开了、揉碎了呈现在读者面前。我特别赞赏书中对于“虚功原理”和“能量法”的介绍，虽然这两个概念在初学时可能有些抽象，但作者通过清晰的数学推导和实际算例，让我逐渐理解了它们在结构分析中的强大应用。书中对于屈曲和失稳的章节，用大量的图例和文字描述，生动地展示了细长杆件在压缩载荷下可能发生的突然变形，并详细介绍了欧拉公式的推导过程以及其适用条件。这让我对结构的稳定性问题有了更深刻的认识。此外，书中还对一些高阶的材料力学概念，例如塑性力学和断裂力学进行了初步的介绍，虽然内容不多，但足以引起我的兴趣，并为我未来的进一步学习打下了基础。我印象最深的是书中关于“疲劳强度”的章节，作者通过大量的实验数据和曲线图，让我直观地理解了材料在交变载荷作用下会发生疲劳破坏，并介绍了提高疲劳寿命的设计原则。总的来说，这是一本内容详实、讲解透彻、兼顾理论与实践的材料力学教材，对于想要全面掌握材料力学知识的读者来说，是一本不可多得的好书。

评分☆☆☆☆☆

在我学习材料力学的过程中，《材料力学》这本书扮演了至关重要的角色。它不仅仅是一本教科书，更像是一个陪伴我成长的学习伙伴。书中对材料在各种载荷作用下的力学响应进行了详尽的分析，从最基础的应力、应变，到复杂的弯曲、扭转，再到更深层次的屈曲和稳定性，每个章节都循序渐进，逻辑清晰。我特别喜欢书中对“泊松比”的讲解，作者通过对材料在单向拉伸时横向收缩的生动描述，让我深刻理解了这个看似微小的参数在实际工程中的重要性。书中还详细介绍了各种构件在受力后的变形分析，例如梁在弯矩作用下的挠度和转角计算，这对于我理解结构的整体变形和刚度设计至关重要。我印象非常深刻的是书中关于“圆薄壁容器”的应力分析，作者通过详细的公式推导，让我理解了这类结构在内部压力作用下所承受的环向应力和轴向应力，这对于我未来在压力容器设计方面的学习打下了基础。此外，书中还对材料的力学性能测试方法进行了详细的介绍，例如洛氏硬度试验、冲击试验等，这让我对接下来的实验课程有了更清晰的认识和准备。总的来说，这是一本内容严谨、讲解透彻、案例丰富的材料力学教材，对于想要系统学习材料力学知识的读者来说，是一本非常值得推荐的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料力学》给我的感觉是，它像一位经验丰富的导师，一步一步地引导我走进材料力学的殿堂。从最基础的应力应变概念，到复杂的梁的弯曲和扭转，再到更深入的屈曲和弹性稳定性，整个逻辑链条非常完整。我特别喜欢它在讲解理论公式时，总是会先介绍其物理意义，然后再进行数学推导，这样一来，我不仅知道“是什么”，更理解“为什么”。书中大量的图示和示意图，对于我理解力的传递、变形的产生以及应力的分布起到了至关重要的作用。例如，在讲解剪切应力时，书中通过剖面示意图清晰地展示了剪切力的作用效果，以及由此产生的剪切应力在截面上的分布规律。我印象非常深刻的是关于弯曲理论中“中性轴”的概念，书中通过对梁横截面受力变形的详细描述，让我清晰地理解了中性轴是如何产生的，以及它在弯曲分析中的核心地位。此外，书中还对各种材料的本构关系进行了详细的介绍，包括线弹性、弹塑性等，并给出了相应的实验方法和数据分析。这让我对接下来的实验课程充满了期待。总的来说，这本书的理论严谨，逻辑清晰，图文并茂，对于想要系统学习材料力学的读者来说，是一本不可多得的好教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书《材料力学》给我的整体感受是，它在概念的清晰度和理论的严谨性之间找到了一个完美的平衡点。作者在讲解每一个力学概念时，都力求将其最本质的内涵揭示出来，并且通过层层递进的推导过程，让读者能够理解其来龙去脉。我特别喜欢书中关于“应力应变曲线”的讲解，作者详细地分析了材料在拉伸过程中应力应变关系的各个阶段，例如弹性变形、屈服、强化以及断裂，并解释了曲线的各个关键点所代表的物理意义。这让我对材料的力学性能有了更深入的理解。书中还对“塑性变形”和“弹性恢复”进行了详细的区分，并给出了相应的计算方法，这对于理解材料在超出弹性极限后的行为至关重要。我印象深刻的是书中关于“冲击载荷”的分析，作者通过对冲击功和材料吸收能量的能力的介绍，让我理解了为何某些材料在承受突然载荷时容易发生破坏，以及如何选择合适的材料来抵抗冲击。此外，书中还对一些工程中的常见问题，例如薄壁结构件的强度校核和疲劳寿命估算进行了初步的探讨，这为我接下来的工程实践提供了重要的指导。总的来说，这是一本内容扎实、讲解透彻、兼具深度和广度的材料力学教材，对于想要深入理解材料力学原理并将其应用于实际工程的读者来说，是一本不可多得的优秀读物。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料力学》给我留下了极其深刻的印象，它就像一本精心打磨的工艺品，每一个细节都充满了智慧。我尤其欣赏书中在讲解理论知识的同时，融入了大量的工程应用案例，让我深切体会到材料力学在实际工程中的重要性和不可或缺性。例如，在介绍梁的弯曲理论时，作者不仅仅给出了公式，更是通过分析实际桥梁、飞机机翼等结构的受力情况，让我看到了这些理论是如何指导工程实践的。书中对“应力集中”的讲解，更是让我对工程设计中的细节有了更深刻的认识，并学到了如何通过改变构件的几何形状来减小应力集聚，提高结构的可靠性。我印象非常深刻的是书中关于“失效分析”的章节，作者通过对各种材料在不同工况下的失效模式进行详细分析，并给出了相应的预测和预防措施，这让我对接下来的工程设计过程有了更清晰的认识和更全面的考量。此外，书中还对一些前沿的材料力学研究方向，例如复合材料力学和损伤力学进行了初步的介绍，虽然内容不多，但足以激发我的学习兴趣，并为我未来的深入研究指明了方向。总而言之，这是一本内容丰富、讲解深入、兼具理论与实践的材料力学教材，对于想要成为一名合格的工程师的读者来说，是一本不可或缺的宝典。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对机械设计抱有浓厚兴趣的学生，我一直在寻找一本能够系统性地梳理材料力学知识的教材。《材料力学》这本书无疑满足了我的需求。它不仅仅是一本学习书，更像是一个百科全书，涵盖了材料力学领域的方方面面。我尤其欣赏书中对不同材料的力学性能指标的详细解读，例如弹性模量、泊松比、抗拉强度、屈服强度等等，以及这些指标在实际应用中的意义。书中还详细介绍了各种试验方法，例如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等，以及如何通过这些试验来测定材料的力学性能。这让我对接下来的实验课程有了更清晰的认识和准备。我印象深刻的是书中关于“应力集聚”的讲解，作者通过详细的公式推导和图示说明，让我理解了在几何突变处应力是如何被放大的，以及如何通过改变设计来减小应力集聚，提高构件的可靠性。书中还对一些重要的工程案例进行了分析，比如薄壁圆筒的应力分析，这对于理解压力容器的设计至关重要。总的来说，这本书的内容非常充实，讲解深入，对于想要深入了解材料力学原理并将其应用于工程设计的读者来说，是一本极具价值的学习资料。

评分☆☆☆☆☆

第一次翻开这本《材料力学》，就被它厚实的封面和严谨的排版吸引了。作为一名即将步入工程领域的学生，我深知力学是基础中的基础，而材料力学更是连接理论与实践的关键桥梁。这本书的章节安排十分合理，从应力、应变的基本概念讲起，循序渐进地深入到材料在各种载荷作用下的行为分析。我特别喜欢它在讲解理论的同时，大量引用了实际工程中的案例，比如桥梁的受力分析、建筑物的结构设计，这些鲜活的例子让我对抽象的力学公式有了更直观的认识。书中对于不同材料的力学性能对比也非常详尽，例如钢、铝、混凝土等，以及它们在特定应用场景下的优缺点。我印象深刻的是关于弯曲理论的部分，作者用图文并茂的方式解释了梁在弯矩作用下的应力分布，还详细介绍了不同梁截面的抗弯刚度计算。此外，书中还涉及到扭转、剪切等重要概念，并且提供了多种计算方法和公式推导过程，对于我理解这些复杂现象非常有帮助。书后的习题也很有代表性，难度适中，能够很好地检验我学习的掌握程度。总的来说，这是一本内容丰富、讲解清晰、贴近实际的材料力学教材，对于我们这些初学者来说，无疑是一份宝贵的学习资料，能够帮助我们打下坚实的理论基础，为未来的学习和工作做好准备。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《材料力学》时，内心是既期待又有些忐忑的。力学一直是我学习中的一个难点，但这本书给我带来了不少惊喜。它的语言风格比较朴实，没有过多的华丽辞藻，而是将重点放在了知识的清晰传达上。我特别喜欢书中对各种加载方式下材料变形的详细描述，无论是轴向、横向还是扭转，都配有清晰的示意图，让我能够直观地看到材料在不同力的作用下的形变趋势。书中对于“应力”和“应变”这两个基本概念的讲解，可以说是深入浅出，并且通过大量的公式推导和例子，让我彻底理解了它们之间的内在联系。我印象比较深刻的是关于梁的弯曲理论，作者详细地解释了弯曲正应力的分布规律，以及中性轴的概念，并且通过大量的算例，演示了如何计算梁在不同载荷下的最大弯曲应力和挠度。这对于我理解建筑结构和机械零件的设计至关重要。此外，书中还对材料的蠕变和应力松弛现象进行了介绍，虽然这部分内容相对较少，但足以让我对材料在长期受力下的非弹性行为有一个初步的了解。总而言之，这是一本讲解严谨、案例丰富、易于理解的材料力学教材，对于初学者来说，它无疑是踏上力学学习之路的绝佳伙伴。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《材料力学》的时候，我正面临着如何将课堂上学到的理论知识转化为解决实际工程问题的能力。这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是理论的堆砌，而是深入浅出地引导读者思考“为什么”以及“如何”。例如，在介绍轴向拉伸和压缩时，作者不仅仅给出了应力应变的公式，更详细解释了应力集中的现象，并用有限元分析的原理进行了初步的引入，这让我对工程中的细节和精度有了更深刻的认识。书中关于杆件体系受力分析的部分，通过大量的图例和步骤分解，让原本复杂的结构力学计算变得清晰明了。我尤其欣赏的是书中对疲劳和断裂力学的初步探讨，这对于理解材料在长期使用过程中的可靠性至关重要。作者没有回避这些高阶概念，而是用通俗易懂的语言进行了概述，并给出了相应的参考资料，这无疑为我未来的深入学习指明了方向。书中还对一些常见的失效模式进行了案例分析，比如屈服、断裂、失稳等，并给出了相应的预防措施和设计原则。这一点对于我这样即将接触实际工程设计的人来说，具有极其重要的指导意义。感觉这本书不仅传授知识，更在培养一种工程思维和解决问题的能力。