高等学校机械设计制造及其自动化专业“十三五”规划教材 机械设计制造及其自动化 材料力学 第2版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 绪论1

1.1 材料力学的任务与研究对象1

1.1.1 材料力学的任务1

1.1.2 材料力学的研究对象2

1.2 材料力学的基本假设2

1.3 外力与内力4

1.4 应力与应变5

1.5 杆件变形的基本形式7

思考题8

习题8

第2章 轴向拉压与材料的力学性能11

2.1 引言11

2.2 拉压杆的内力与应力12

2.2.1 轴力与轴力图12

2.2.2 横截面上的应力13

2.2.3 圣维南原理14

2.2.4 拉压杆斜截面上的应力15

2.3 材料拉伸与压缩时的力学性能17

2.3.1 拉伸试验与应力-应变曲线17

2.3.2 低碳钢拉伸时的力学性能19

2.3.3 卸载定律及冷作硬化现象20

2.3.4 材料的塑性21

2.3.5 其他材料拉伸时的力学性能21

2.3.6 复合材料与高分子材料的拉伸力学性能22

2.3.7 材料在压缩时的力学性能23

2.3.8 应力集中24

2.4 拉压杆的强度计算25

2.4.1 失效与许用应力25

2.4.2 强度条件26

2.5 拉压杆的变形计算29

2.5.1 拉压杆的轴向变形与胡克定律29

2.5.2 拉压杆的横向变形与泊松比29

2.5.3 轴向拉压时的应变能32

2.6 简单拉压静不定问题33

2.6.1 静不定问题分析33

2.6.2 热应力与预应力36

2.7 连接件的强度计算37

2.7.1 剪切与剪切强度条件37

2.7.2 挤压与挤压强度计算38

思考题41

习题42

第3章 扭转47

3.1 引言47

3.2 扭力偶矩、扭矩与扭矩图48

3.3 薄壁圆筒扭转试验与剪切胡克定律50

3.4 圆轴扭转的应力与变形52

3.4.1 试验与假设52

3.4.2 圆轴扭转切应力的一般公式53

3.4.3 最大扭转切应力54

3.4.4 圆轴的扭转变形55

3.5 圆轴扭转时的强度条件与刚度条件56

3.6 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力与变形61

3.7 非圆截面轴扭转64

思考题66

习题67

第4章 弯曲内力70

4.1 引言70

4.2 梁的计算简图71

4.3 弯曲内力及内力图72

4.3.1 梁横截面上的内力——剪力与弯矩72

4.3.2 剪力图与弯矩图74

4.4 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系79

4.5 平面刚架与曲杆的内力83

思考题85

习题85

第5章 弯曲应力90

5.1 弯曲正应力90

5.1.1 试验与假设90

5.1.2 弯曲正应力的一般公式91

5.1.3 最大弯曲正应力93

5.1.4 弯曲正应力公式的适用范围94

5.2 弯曲切应力简介95

5.2.1 矩形截面梁的弯曲切应力96

5.2.2 圆形截面的弯曲切应力98

5.2.3 薄壁截面梁的弯曲切应力98

5.2.4 弯曲正应力与弯曲切应力的比较99

5.3 弯曲强度条件及其应用100

5.3.1 弯曲正应力强度条件100

5.3.2 弯曲切应力强度条件101

5.4 提高梁弯曲强度的主要措施106

思考题109

习题109

第6章 弯曲变形114

6.1 引言114

6.2 确定梁位移的积分法115

6.2.1 挠曲线的近似微分方程115

6.2.2 积分法求梁的变形116

6.3 确定梁位移的叠加法119

6.4 梁的刚度条件及合理设计124

6.5 简单静不定梁125

思考题129

习题129

第7章 应力状态与强度理论132

7.1 引言132

7.2 平面应力状态分析的解析法136

7.3 平面应力状态分析的几何法——应力圆139

7.4 三向应力状态下的最大应力143

7.5 广义胡克定律145

7.6 复杂应力状态下的应变能与畸变能148

7.7 强度理论概述149

思考题154

习题155

第8章 组合变形158

8.1 引言158

8.2 拉（压）弯组合变形159

8.2.1 杆件同时承受横向力与轴向力作用159

8.2.2 偏心拉（压）161

8.2.3 截面核心163

8.3 弯曲与扭转的组合164

8.3.1 弯曲与扭转组合变形时轴的强度计算165

8.3.2 双向弯曲时轴的强度计算168

思考题171

习题172

第9章 压杆稳定177

9.1 引言177

9.2 细长压杆的临界载荷178

9.2.1 两端铰支细长压杆的临界载荷179

9.2.2 大挠度理论与实际压杆180

9.2.3 两端非铰支细长压杆的临界载荷181

9.2.4 欧拉公式的一般形式182

9.3 压杆的临界应力183

9.4 压杆的稳定条件与合理设计186

9.4.1 压杆的稳定条件186

9.4.2 折减系数法187

9.4.3 压杆的合理设计188

思考题190

习题190

第10章 构件的疲劳强度193

10.1 引言193

10.2 交变应力的描述及其分类194

10.3 S-N曲线与材料的疲劳极限196

10.4 影响构件疲劳极限的因素197

10.5 构件的疲劳强度计算与提高构件疲劳强度的途径201

10.5.1 对称循环应力下构件的疲劳强度条件201

10.5.2 非对称循环应力下构件的疲劳强度条件201

10.5.3 弯扭组合交变应力下构件的疲劳强度条件202

10.5.4 提高构件疲劳强度的途径205

思考题205

习题206

第11章 能量法208

11.1 外力功与应变能的一般表达式208

11.1.1 外力功的计算208

11.1.2 应变能的计算209

11.1.3 互等定理211

11.2 变形体虚功原理212

11.3 单位载荷法213

11.4 冲击应力分析218

11.4.1 铅垂冲击应力分析218

11.1.2 水平冲击应力分析220

11.4.3 吊索冲击应力分析221

11.4.4 扭转冲击应力分析222

11.5 构件加速运动时的动应力分析223

11.5.1 构件作加速直线平动时的动应力分析223

11.5.2 构件转动时的动应力分析224

思考题225

习题226

第12章 静不定问题分析230

12.1 引言230

12.2 用力法分析求解静不定问题231

12.2.1 外力静不定结构分析231

12.2.2 内力静不定结构分析234

12.3 对称与反对称静不定问题分析236

12.3.1 结构对称、载荷对称的静不定结构分析237

12.3.2 结构对称、载荷反对称的静不定结构分析240

12.3.3 平面静不定刚架空间受力分析242

思考题244

习题244

附录A 平面图形的常用几何性质247

A.1 平面图形的静矩与形心247

A.2 惯性矩、惯性积、惯性半径与极惯性矩250

A.3 惯性矩的平行轴公式254

思考题255

习题256

附录B 单位制及数值精度258

附录C 型钢规格表260

习题答案273

参考文献282