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內容簡介

　　《材料力學》通過有關材料力學概念群的分章討論，既突齣重點，又體現共性和個性的相互關係，有助於強化材料力學的基本概念、基本理論和基本方法，提高學生的工程素質和認識水平，培養全麵的綜閤分析能力。《材料力學》共9章，包括材料力學概述、受力杆件的內力、杆件的應力和應變、杆件的變形和位移、簡單超靜定係統的受力分析、應力應變狀態分析、壓杆的穩定性、動載荷與交變應力、構件的失效準則與安全設計。

內頁插圖

目錄

目錄
前言
第1章 材料力學概述 1
1.1 材料力學的性質和任務 1
1.2 材料力學的基本假設 1
1.2.1 變形固體的基本假設 2
1.2.2 構件變形的基本假設 2
1.3 材料力學的研究對象 3
1.4 杆件變形的形式 4
1.5 外力及其分類 6
1.6 內力和應力 6
1.7 變形、位移和應變 7
1.8 材料力學的研究方法 8
復習思考題 9
習題 10
第2章 材料的力學性能 11
2.1 低碳鋼的拉伸力學性能 11
2.1.1 拉伸麯綫與應力一應變麯綫 11
2.1.2 材料的力學性能 14
2.2 其他塑性材料拉伸時的力學性能 15
2.3 鑄鐵拉伸時的力學性能 15
2.4 低碳鋼和鑄鐵的壓縮試驗 16
2.5 低碳鋼和鑄鐵的扭轉試驗 17
2.5.1 低碳鋼扭轉試驗 17
2.5.2 鑄鐵扭轉試驗 18
2.6 溫度、時間及加載速率對材料力學性能的影響 18
2.6.1 短期靜載下溫度對材料力學性能的影響 18
2.6.2 高溫下時間對材料力學性能的影響 18
2.6.3 加載速率對材料力學性能的影響 19
復習思考題 19
習題 20
第3章 杆件的內力 21
3.1 確定內力的截麵法 21
3.2 軸嚮受力杆件的內力 22
*3.3 軸嚮分布力集度與軸力的關係 26
3.4 受扭杆件（軸）的內力 28
*3.5 分布力偶矩集度與扭矩的關係 30
3.6 受彎杆件（梁）的內力 31
3.6.1 梁的剪力和彎矩 33
3.6.2 梁的剪力方程和彎矩方程 剪力圖和彎矩圖 35
3.7 橫嚮分布力集度與剪力、彎矩的關係 38
3.8 疊加原理作彎矩圖 45
3.9 靜定平而剛架和麯杆的內力 46
3.10 組閤變形時杆件的內力 48
3.10.1 兩相互垂直平麵內的彎麯 49
3.10.2 拉伸（壓縮）與彎麯 50
3.10.3 扭轉和彎麯的組閤 54
3.10.4 拉伸和扭轉的組閤 54
3. 0.5 拉伸、扭轉和彎麯的組閤 55
復習思考題 56
習題 58
第4章 杆件的應力 64
4.1 軸嚮拉伸和壓縮杆件的應力 64
4.2 應力集中、聖維南(Saint-Venant)原理 67
4.3 扭轉杆件的應力 68
4.3.1 圓軸扭轉的應力 68
4.3.2 切應力互等定理 73
4.3.3 非圓截麵扭轉簡介 73
4.4 純彎麯梁的應力 76
4.4.1 純彎麯梁的正應力 76
4.4.2 梁彎麯時截麵的幾何量計算 79
4.5 橫力彎麯梁的應力 81
4.5.1 橫力彎麯梁的正應力 81
4.5.2 橫力彎麯梁的切應力 83
*4.6 開口薄壁截麵梁的切應力和彎麯中心 91
4.7 組閤變形杆件的應力 94
4.7.1 兩相互垂直平麵內彎麯變形的應力 95
4.7.2 拉（壓）彎組閤變形的應力 97
4.7.3 扭轉和彎麯的組閤變形的應力 103
4.7.4 拉（壓）扭組閤變形的應力 104
4.7.5 拉伸、扭轉和彎麯組閤變形的應力 104
復習思考題 107
習題 110
第5章 杆件的變形和位移 124
5.1 杆的拉伸和壓縮變形 124
5.2 圓軸的扭轉變形 128
5.3 梁的彎麯變形 130
5.3.1 撓度和轉角 130
5.3.2 撓麯綫近似微分方程 131
5.3.3 積分法求彎麯變形 131
5.3.4 疊加法求彎麯變形 137
5.4 組閤變形杆件的位移 141
5.4.1 斜彎麯梁的位移 141
5.4.2 拉（壓）彎組閤變形的位移 141
5.4.3 彎麯、扭轉組閤變形的位移 143
5.5 能量法求杆件的位移 144
5.5.1 能量法概述和應變能計算 144
5.5.2 功的互等定理，位移互等定理 148
5.5.3 莫爾定理及圖乘法 148
復習思考題 155
習題 158
第6章 簡單超靜定問題 168
6.1 靜定與超靜定係統 168
6.2 變形比較法解簡單超靜定問題 170
6.2.1 拉伸（壓縮）超靜定問題 170
6.2.2 扭轉超靜定問題 176
*6.2.3 薄壁杆件的自由扭轉 178
6.2 .4 彎麯超靜定問題 182
6.3 能量法解起靜定問題 185
6.3.1 莫爾定理解超靜定問題 185
6.3.2 圖乘法解超靜定問題 187
6.3.3 力法解超靜定問題 188
6.4 對稱和反對稱特性的應用 194
復習思考題 198
習題 199
第7章 應力分析和應變分析 204
7.1 應力狀態的概念 204
7. 2 平麵應力狀態分析的解析法 206
7.2.1 應力分量和方嚮角的符號規定 206
7.2.2 任意方嚮麵上的應力 207
7.2.3 主應力與最大切應力 208
7.3 平麵應力狀態分析的圖解法 211
7.3.1 應力圓（莫爾圓）方程 211
7.3.2 應力圓的畫法 212
7.3.3 應力圓上的點與單元體麵上的應力的對應關係 212
7.3.4 應力圓的應用 213
7.4 三嚮應力狀態 216
7.5 復雜應力狀態下的應力應變關係 218
7.5.1 廣義鬍剋定律 218
7.5.2 體積鬍剋定律 219
7.6 復雜應力狀態的應變能密度 223
*7.7 平麵應變狀態分析 224
7.7.1 任意方嚮的應變 225
7.7.2 主應變的數值與方嚮 226
7.7.3 應變的測量與應力計算 227
7.8 幾種組閤變形的主應力分析 228
7.8.1 彎麯和扭轉組閤變形的主應力 228
7.8.2 拉伸和扭轉組閤變形的主應力 229
7.8.3 拉伸、彎麯和扭轉組閤變形的主應力 230
復習思考題 234
習題 237
第8章 壓杆的穩定性 245
8.1 兩類穩定性問題 245
8.2 細長壓杆的臨界壓力 247
8.2.1 兩端鉸支細長壓杆的臨界壓力 247
8.2.2 其他支座下細長壓杆的臨界壓力 249
8.3 壓杆的臨界應力和經驗公式 253
8.3.1 臨界應力 253
8.3.2 歐拉會式的適用範圍 253
8.3.3 臨界應力的經驗公式 254
復習思考題 259
習題 260
第9章 動荷載與交變應力 265
9.1 構件變速運動時的應力與變形 265
9.1.1 構件勻加速平移時的應力與變形 265
9.1.2 構件定軸轉動時的應力與變形 266
9.2 衝擊荷載作用下構件的應力與變形 269
9.2.1 垂直衝擊 270
9.2.2 水平衝擊 275
9.2.3 突然製動引起的衝擊 276
9.2.4 降低衝擊影響的措施 279
9.3 交變應力和疲勞強度 280
9.3.1 交變應力和疲勞破壞特徵 280
9.3.2 材料的疲勞試驗與持久極限 282
9.3.3 構件的持久極限及影響因素 284
9.3.4 提高構件疲勞強度的措施 285
復習思考題 286
習題 286
第10章 杆件的失效準則與安全設計 294
10.1 杆件的失效與設計的基本思想 294
10.2 強度失效與強度條件 294
10.3 強度理論的概念 296
10.4 常用的四種強度理論 296
10.4.1 最大拉應力理論（第一強度理論） 296
10.4.2 最大伸長綫應變理論（第二強度理論） 297
10.4.3 最大切應力理論（第三強度理論） 297
10.4.4 畸變能密度理論（第四強度理論） 298
10.4.5 相當應力 299
10.5 強度設計 301
10.5.1 杆件的強度設計 301
10.5.2 連接件強度的工程計算 310
10.6 剛度設計 314
10.7 壓杆穩定設計 317
*10.8 疲勞強度設計簡介 319
10.9 杆件綜閤設計應用 320
10.10 提高杆件強度、剛度和穩定性的一些措施 328
10.10.1 選用閤理的截麵形狀 329
10.10.2 閤理安排杆件的受力情況 330
10.10.3 閤理選用材料 331
復習思考題 332
習題 334
附錄A 截麵的幾何性質 344
附錄B 型鋼錶 357
習題答案 370
參考文獻 382

精彩書摘

　　第1章  材料力學概述
　　組成結構或機械的零部件，如建築物的梁和柱、鏇轉機械的軸等，常統稱為構件。製造構件的工程材料種類繁多，但一般都是固體。在力作用下，固體會發生尺寸和形狀的變化，這種變化稱為變形。因此，構件一般都是變形固體。材料力學就是研究變形固體在力作用下的變形規律和構件能否安全工作的一門科學。
　　1．1  材料力學的性質和任務
　　材料力學研究的構件可看成是由一根杆件或由幾根杆件組成的結構。構件在力的作用下會發生變形過大甚至發生斷裂破壞而失效。為瞭使製造的工程構件能夠正常工作，構件的設計必須滿足下麵三個基本要求：
　　（1）強度  構件不發生破壞（斷裂或失效），即具備足夠的抵抗破壞的能力；
　　（2）剛度  構件不産生過大的變形（不超齣工程上的許可範圍），即具備足夠的抵抗變形的能力；
　　（3）穩定性  構件在微小的乾擾下，不會改變原有的平衡狀態，即具備足夠的保持原有平衡狀態的能力。
　　強度、剛度、穩定性是構件設計必須滿足的條件，隨不同工況、不同結構，三個方麵會有所側重或兼而有之。顯然，改變構件的形狀和尺寸、選用優質材料等措施，可以提高構件安全工作的能力，但若片麵追求構件的承載能力和安全性，不恰當地改變構件形狀和尺寸或選用優質材料，將會增加構件的重量和製造成本，所以安全性與經濟性常常是矛盾的。材料力學就是要閤理地解決這對矛盾。
　　材料力學的任務可概括為：①研究構件的受力、變形和失效的規律；②為設計既經濟又安全的構件，提供強度、剛度和穩定性方麵的基本理論和計算方法。任務的前者是後者的理論基礎，後者則是前者的工程應用。
　　材料力學還在基本概念、基本理論和基本方法方麵為變形固體力學、實驗力學、機械設計和結構設計等課程奠定基礎，是機械、結構類專業必備的基礎知識。
　　1．2  材料力學的基本假設
　　理論力學是討論物體在力作用下整體産生的運動規律，稱為外效應，因此將研究對象視為剛體，在剛體內部各質點之間保持相對位置不變，所以物體受力過程中其形狀和尺寸都不改變（即不變形）。
　　材料力學研究的是變形固體，在力作用下，物體內部各質點間的位置發生改變，産生內力，引起物體尺寸和形狀的改變，即變形，這稱為內效應。因此，即使構件由於約束不允許有總體上的剛性移動，但未被約束的部分仍將有空間位置上的變化，這就是變形固體具有的特點。
　　……

前言/序言

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