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第1章 绪论1

1.1材料力学的任务及研究对象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变形固体及其基本假设2

1.3杆件的外力及变形的基本形式3

1.3.1杆件的外力及其分类3

1.3.2杆件变形的基本形式4

1.4材料力学的发展概况5

第2章 杆件的内力及内力图7

2.1内力及截面法7

2.2拉压杆的内力及内力图8

2.3扭转轴的内力及内力图13

2.3.1外力偶矩与功率、转速的关系13

2.3.2扭矩和扭矩图14

2.4弯曲梁的内力及内力图17

2.4.1梁的简化18

2.4.2梁的内力——剪力和弯矩19

2.4.3剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图21

2.4.4剪力、弯矩和分布载荷集度三者之间的微分关系23

2.5平面刚架的内力27

2.6平面曲杆的内力29

小结31

思考题32

习题33

第3章 杆件的应力和强度41

3.1应力、应变及其相互关系41

3.1.1正应力和剪应力41

3.1.2正应变和剪应变42

3.1.3材料的线弹性物性关系43

3.2材料的力学性质44

3.2.1概述44

3.2.2材料拉伸、压缩时的力学性质44

3.2.3温度、时间、加载速率对材料力学性能的影响49

3.2.4安全系数和许用应力51

3.3轴向拉（压）杆的应力与强度52

3.3.1轴向拉（压）杆件横截面上的应力52

3.3.2轴向拉（压）杆件斜截面上的应力53

3.3拉（压）杆件的强度条件54

3.3.4圣维南原理和应力集中57

3.4连接构件的实用计算59

3.4.1剪切的实用计算59

3.4.2挤压的实用计算60

3.4.3焊缝的实用计算60

3.5扭转轴的应力和强度62

3.5.1纯剪切62

3.5.2圆轴扭转时的应力63

3.5.3圆轴扭转时的强度条件66

3.5.4圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和强度68

3.5.5矩形截面杆的扭转69

3.5.6理想弹塑性圆截面杆的扭转71

3.6梁的应力与强度72

3.6.1梁的正应力与正应力强度条件72

3.6.2梁的剪应力与剪应力强度条件78

3.6.3提高弯曲强度的措施84

3.6.4梁的弹塑性弯曲88

小结89

思考题91

习题92

第4章 杆件的变形和刚度105

4.1杆件的拉压变形和刚度105

4.1.1杆件的拉压变形和刚度105

4.1.2拉压杆的弹性应变能106

4.2杆件的扭转变形和刚度108

4.2.1杆件的扭转变形108

4.2.2杆件扭转的刚度条件109

4.2.3杆件扭转应变能111

4.3弯曲变形113

4.3.1梁的弯曲变形和位移113

4.3.2用叠加法计算梁的变形117

4.3.3梁的弯曲应变能120

小结122

思考题122

习题122

第5章 应力状态与强度理论126

5.1应力状态概述126

5.1.1一点处的应力状态126

5.1.2一点处应力状态的研究对象——单元体126

5.1.3应力状态分类127

5.2分析平面应力状态的方法128

5.2.1平面应力状态举例128

5.2.2分析平面应力状态的解析法129

5.2.3分析平面应力状态的图解法134

5.3空间应力状态简介137

5.3.1三向应力状态举例137

5.3.2三向应力状态任意斜截面上的应力137

5.3.3三向应力状态的应力圆139

5.3.4三向应力状态中的最大应力140

5.4广义虎克定律140

5.4.1主应力状态下的广义虎克定律140

5.4.2一般应力状态下的广义虎克定律141

5.4.3体积虎克定律142

5.4.4复杂应力状态下的应变能密度143

5.5强度理论及其应用144

5.5.1强度理论概述144

5.5.2常用四种强度理论145

5.5.3莫尔强度理论148

5.5.4强度理论的应用150

小结155

思考题158

习题159

第6章 组合变形分析166

6.1组合变形的概念及分析方法166

6.2斜弯曲166

6.3拉伸（压缩）与弯曲的组合169

6.4偏心压缩（拉伸）截面核心170

6.5扭转与弯曲的组合172

6.6平面曲轴的强度计算174

小结177

思考题178

习题179

第7章压杆稳定187

7.1压杆稳定的概念187

7.1.1压杆稳定的概念187

7.1.2临界力的概念188

7.2细长压杆的临界压力 欧拉公式189

7.2.1两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式189

7.2.2不同杆端约束细长压杆临界力的欧拉公式190

7.2.3.对临界力计算公式的一些分析192

7.3压杆的临界应力 临界应力总图192

7.3.1细长压杆的临界应力192

7.3.2超过比例极限时压杆的临界应力和临界力193

7.3.3压杆的临界应力总图194

7.4压杆的稳定计算压杆的合理截面196

7.4.1压杆的稳定条件与稳定校核196

7.4.2实际压杆的稳定系数198

7.4.3压杆横截面尺寸的设计201

7.4.4压杆截面形式的选择202

小结203

思考题204

习题205

第8章能量法与超静定结构209

8.1能量法209

8.1.1应变能的一般表达式209

8.1.2克拉贝依隆定理212

8.1.3互等定理214

8.1.4卡氏定理216

8.1.5虚功原理与莫尔定理218

8.1.6计算莫尔积分的图乘法223

8.2超静定结构225

8.2.1超静定结构的基本概念225

8.2.2求解超静定问题的基本方法227

8.2.3装配应力与温度应力228

8.2.4用力法解超静定问题230

小结234

思考题235

习题235

第9章 动载荷241

9.1概述241

9.2惯性力问题241

9.3构件受冲击时的应力和变形245

9.4提高构件抗冲击的措施248

9.5冲击韧度249

小结250

思考题251

习题251

第10章 交变应力255

10.1交变应力的基本概念255

10.2疲劳失效257

10.3材料的持久极限259

10.4影响持久极限的因素260

10.4.1构件外形的影响260

10.4.2构件尺寸的影响263

10.4.3构件表面质量的影响264

10.5疲劳强度的校核264

10.5.1对称循环下构件疲劳强度的校核264

10.5.2持久极限曲线266

10.5.3非对称循环的疲劳强度校核267

10.5.4扭弯组合的疲劳强度269

10.6变幅交变应力271

10.7提高构件疲劳强度的措施272

小结273

思考题274

习题274

第11章 薄壁杆件的剪应力277

11.1薄壁杆件的基本特点277

11.2薄壁杆件的扭转剪应力278

11.2.1薄壁杆件的自由扭转278

11.2.2约束扭转的概念283

11.3开口薄壁杆件的弯曲剪应力 弯曲中心285

11.3.1开口薄壁杆件的弯曲剪应力285

11.3.2开口薄壁杆件的弯曲中心288

小结291

思考题292

习题293

附录Ⅰ截面的几何性质296

Ⅰ.1平面图形的静矩和形心296

Ⅰ.2平面图形的惯性矩、极惯性矩和惯性积298

Ⅰ.3平面图形的平行移轴和转轴公式*主惯性轴的主惯性矩300

Ⅰ.4组合截面的惯性矩计算302

附录Ⅱ型钢表304

部分习题参考答案315

主要参考文献323