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目次
商品簡介
本書根據教育部高等工科院校力學課程教學指導委員會面向21世紀工科力學課程教學改革材料力學中多學時的要求編寫而成。在內容的編排中，將微元體法在第一章的應力基本概念中開始引入，而且在每一種基本變形中也強調其微元體的畫法，這樣降低了應力狀態微元體畫法這一難度。在彎曲的內力中通過變形來闡述內力的正負，並結合變形採用直接法求解截面的內力，總結了內力圖的形狀，降低了畫彎曲內力圖這一難點。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 材料力學的研究內容及任務 1
1.2 變形固體的性質與基本假設 3
1.3 杆件的外力、內力與基本變形 5
1.3.1 外力 5
1.3.2 內力與截面法 5
1.3.3 內力分量與變形 7
1.4 杆件的應力 8
1.5 杆件的應變 9
習題 11
第2章 軸向拉伸與壓縮 13
2.1 拉壓杆的內力 13
2.1.1 軸力的正負規定 13
2.1.2 軸力方程、軸力圖 13
2.2 拉壓杆的應力 14
2.2.1 橫截面上的應力 14
2.2.2 斜截面上的應力 15
2.2.3 影響軸向拉(壓)杆截面上應力的因素 16
2.3 材料在常溫靜載下的拉壓力學性能 18
2.3.1 軸向拉伸和壓縮試驗 18
2.3.2 低碳鋼拉伸時的力學性能 20
2.3.3 其他材料拉伸時的力學性能 23
2.3.4 材料在壓縮時的力學性能 24
2.4 軸向拉壓杆的強度問題 25
2.4.1 材料失效形式 25
2.4.2 許用應力和安全因數 26
2.4.3 強度條件和應用 26
2.5 軸向拉壓杆的變形和位移 28
2.5.1 軸向變形 28
2.5.2 橫向變形和泊松比 29
2.5.3 軸向拉壓杆變形和位移計算 30
2.6 軸向拉壓杆的超靜定問題 31
2.6.1 靜定和超靜定的概念 31
2.6.2 超靜定問題分析 32
2.6.3 超靜定問題的特點 33
習題 35
第3章 連接件的實用計算 41
3.1 引言 41
3.2 連接件的實用計算 42
3.2.1 剪切實用計算 42
3.2.2 擠壓實用計算 44
習題 47
第4章 扭轉 50
4.1 引言 50
4.2 扭矩和扭矩圖 50
4.2.1 外力偶矩的計算 50
4.2.2 軸的扭矩 51
4.2.3 扭矩圖 51
4.3 圓軸扭轉的應力分析 52
4.3.1 圓軸扭轉的應變和應力的特點 52
4.3.2 等直圓軸橫截面上的應力 54
4.4 圓軸扭轉的強度問題 56
4.4.1 扭轉失效和極限應力 56
4.4.2 圓軸扭轉強度計算 57
4.5 圓軸扭轉的變形和剛度問題 58
4.5.1 圓軸扭轉的變形 58
4.5.2 圓軸扭轉剛度條件 59
*4.6 非圓截面杆的扭轉 61
4.6.1 引言 61
4.6.2 矩形截面杆的自由扭轉 61
習題 62
第5章 彎曲內力 66
5.1 引言 66
5.1.1 彎曲的概念 66
5.1.2 梁的計算簡圖及分類 67
5.2 梁的內力――剪力和彎矩 67
5.3 剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖 70
5.4 載荷集度、剪力和彎矩的關係 75
*5.5 靜定平面剛架和曲杆的內力圖 77
5.5.1 靜定平面剛架和靜定平面曲杆 77
5.5.2 靜定平面剛架和靜定平面曲杆的內力圖 78
習題 79
第6章 截面的幾何性質 84
6.1 靜矩和形心 84
6.1.1 截面的靜矩 84
6.1.2 截面的形心 84
6.2 慣性矩、慣性積、極慣性矩和慣性半徑 85
6.2.1 截面的慣性矩、慣性積和極慣性矩 85
6.2.2 截面的慣性半徑 87
6.3 平行移軸公式 87
*6.4 轉軸公式、主慣性軸和主慣性矩 89
6.4.1 慣性矩和慣性積的轉軸公式 89
6.4.2 截面的主慣性軸和主慣性矩 90
習題 91
第7章 彎曲應力及彎曲強度 93
7.1 純彎曲時梁的正應力 93
7.1.1 平面假設與變形幾何關係 93
7.1.2 物理關係 94
7.1.3 靜力關係 94
7.2 橫力彎曲時梁的正應力及彎曲強度問題 95
7.3 彎曲切應力及強度條件 98
7.3.1 矩形截面梁 98
7.3.2 工字形截面梁 100
7.3.3 圓形及薄壁圓環截面梁 101
7.3.4 彎曲切應力強度條件 102
*7.4 非對稱截面梁的平面彎曲、開口薄壁截面的彎曲中心 105
7.4.1 非對稱截面梁的平面彎曲 105
7.4.2 開口薄壁截面的彎曲中心 106
7.5 提高梁彎曲強度的措施 108
7.5.1 合理佈置載荷和支座 108
7.5.2 合理選擇梁的橫截面 109
7.5.3 合理利用材料的力學性能·等強度梁 109
習題 111
第8章 彎曲變形 117
8.1 引言 117
8.2 梁的撓曲線近似微分方程 118
8.3 積分法求梁的位移 119
8.4 疊加法求梁的位移 122
8.5 簡單超靜定梁 127
8.6 梁的剛度條件與提高梁剛度的措施 130
8.6.1 梁的剛度條件 130
8.6.2 提高梁的剛度措施 131
習題 132
第9章 應力狀態及強度理論 136
9.1 應力狀態概述 136
9.1.1 一點的應力狀態 136
9.1.2 單元體 136
9.1.3 應力狀態分析的意義 138
9.1.4 應力狀態的分類 138
9.2 平面應力狀態分析 139
9.2.1 解析法 140
9.2.2 應力圓法 140
9.2.3 主平面和主應力的確定 141
9.3 空間應力狀態分析 143
9.4 廣義胡克定律 145
9.4.1 平面應力狀態下的胡克定律 145
9.4.2 空間應力狀態下的胡克定律 145
9.4.3 體積胡克定律 146
9.5 複雜應力狀態下的應變能 147
9.5.1 應變能的概念 147
9.5.2 複雜應力狀態下的應變能密度 148
9.5.3 體積改變能密度和畸變能密度 148
9.6 強度理論 148
9.6.1 強度理論的概念 148
9.6.2 四種常用的強度理論 149
9.6.3 莫爾強度理論 150
9.6.4 強度理論的應用 151
習題 153
第10章 組合變形 156
10.1 組合變形概述 156
10.2 斜彎曲 157
10.2.1 斜彎曲正應力分析 157
10.2.2 斜彎曲正應力強度計算 158
10.2.3 合成彎矩 159
10.3 拉伸或壓縮與彎曲組合變形 160
10.3.1 拉壓與彎曲組合變形 160
10.3.2 偏心拉伸或壓縮 161
10.3.3 截面核心 162
10.4 彎曲與扭轉組合變形 163
習題 168
第11章 壓杆穩定 172
11.1 壓杆穩定概述 172
11.2 細長壓杆的臨界壓力分析 174
11.2.1 兩端鉸支細長壓杆的臨界壓力 174
11.2.2 其他支座條件下壓杆的臨界壓力 176
11.3 壓杆的臨界應力 178
11.3.1 大柔度杆的臨界應力 178
11.3.2 中小柔度杆的臨界應力 179
11.4 壓杆的穩定計算 181
11.4.1 安全因數法 181
*11.4.2 折減係數法 184
11.5 提高壓杆穩定性的措施 184
習題 185
第12章 能量法188
12.1 引言 188
12.2 廣義力和廣義位移 188
12.3 杆件的外力功和彈性變形能 189
12.3.1 軸向拉壓杆的外力功和應變能 190
12.3.2 圓軸扭轉時的外力功和應變能 190
12.3.3 梁彎曲時的外力功和應變能 190
12.3.4 組合變形杆件的應變能 192
12.4 莫爾定理 194
12.5 卡氏定理 199
12.6 互等定理 204
習題 205
第13章 動應力 210
13.1 概述 210
13.2 構件平移或轉動時的動應力 210
13.2.1 構件平移時的動應力 210
13.2.2 構件轉動時的動應力 211
13.3 受衝擊時構件的應力 212
13.3.1 衝擊的特點和力學模型 212
13.3.2 衝擊應力 213
13.4 提高構件抗衝擊能力的措施 216
習題 217
第14章 交變應力 219
14.1 交變應力概述 219
14.2 金屬的疲勞破壞 220
14.3 材料的持久極限及其測定 221
14.4 影響構件持久極限的主要因素 222
14.4.1 構件外形引起的應力集中的影響 223
14.4.2 構件尺寸大小的影響 224
14.4.3 構件表面加工質量的影響 224
14.5 構件的疲勞強度計算 225
14.5.1 對稱循環下構件的強度校核 225
14.5.2 非對稱循環下構件的強度校核 226
14.5.3 彎扭組合交變下構件的強度計算 229
14.6 提高構件疲勞強度的措施 230
14.6.1 減小應力集中 230
14.6.2 提高表面加工質量 231
14.6.3 提高表面強度 231
習題 231
部分習題答案 233
參考文獻 240
附錄 型鋼表 241
附錄A 熱軋等邊角鋼（GB 9787―1988） 241
附錄B 熱軋不等邊角鋼（GB 9788―1988） 244
附錄C 熱軋普通槽鋼（GB 707―1988） 246
附錄D 熱軋普通工字鋼（GB 706―1988） 247
中英文對照 249
第1章 緒論 1
1.1 材料力學的研究內容及任務 1
1.2 變形固體的性質與基本假設 3
1.3 杆件的外力、內力與基本變形 5
1.3.1 外力 5
1.3.2 內力與截面法 5
1.3.3 內力分量與變形 7
1.4 杆件的應力 8
1.5 杆件的應變 9
習題 11
第2章 軸向拉伸與壓縮 13
2.1 拉壓杆的內力 13
2.1.1 軸力的正負規定 13
2.1.2 軸力方程、軸力圖 13
2.2 拉壓杆的應力 14
2.2.1 橫截面上的應力 14
2.2.2 斜截面上的應力 15
2.2.3 影響軸向拉(壓)杆截面上應力的因素 16
2.3 材料在常溫靜載下的拉壓力學性能 18
2.3.1 軸向拉伸和壓縮試驗 18
2.3.2 低碳鋼拉伸時的力學性能 20
2.3.3 其他材料拉伸時的力學性能 23
2.3.4 材料在壓縮時的力學性能 24
2.4 軸向拉壓杆的強度問題 25
2.4.1 材料失效形式 25
2.4.2 許用應力和安全因數 26
2.4.3 強度條件和應用 26
2.5 軸向拉壓杆的變形和位移 28
2.5.1 軸向變形 28
2.5.2 橫向變形和泊松比 29
2.5.3 軸向拉壓杆變形和位移計算 30
2.6 軸向拉壓杆的超靜定問題 31
2.6.1 靜定和超靜定的概念 31
2.6.2 超靜定問題分析 32
2.6.3 超靜定問題的特點 33
習題 35
第3章 連接件的實用計算 41
3.1 引言 41
3.2 連接件的實用計算 42
3.2.1 剪切實用計算 42
3.2.2 擠壓實用計算 44
習題 47
第4章 扭轉 50
4.1 引言 50
4.2 扭矩和扭矩圖 50
4.2.1 外力偶矩的計算 50
4.2.2 軸的扭矩 51
4.2.3 扭矩圖 51
4.3 圓軸扭轉的應力分析 52
4.3.1 圓軸扭轉的應變和應力的特點 52
4.3.2 等直圓軸橫截面上的應力 54
4.4 圓軸扭轉的強度問題 56
4.4.1 扭轉失效和極限應力 56
4.4.2 圓軸扭轉強度計算 57
4.5 圓軸扭轉的變形和剛度問題 58
4.5.1 圓軸扭轉的變形 58
4.5.2 圓軸扭轉剛度條件 59
*4.6 非圓截面杆的扭轉 61
4.6.1 引言 61
4.6.2 矩形截面杆的自由扭轉 61
習題 62
第5章 彎曲內力 66
5.1 引言 66
5.1.1 彎曲的概念 66
5.1.2 梁的計算簡圖及分類 67
5.2 梁的內力――剪力和彎矩 67
5.3 剪力方程、彎矩方程、剪力圖和彎矩圖 70
5.4 載荷集度、剪力和彎矩的關係 75
*5.5 靜定平面剛架和曲杆的內力圖 77
5.5.1 靜定平面剛架和靜定平面曲杆 77
5.5.2 靜定平面剛架和靜定平面曲杆的內力圖 78
習題 79
第6章 截面的幾何性質 84
6.1 靜矩和形心 84
6.1.1 截面的靜矩 84
6.1.2 截面的形心 84
6.2 慣性矩、慣性積、極慣性矩和慣性半徑 85
6.2.1 截面的慣性矩、慣性積和極慣性矩 85
6.2.2 截面的慣性半徑 87
6.3 平行移軸公式 87
*6.4 轉軸公式、主慣性軸和主慣性矩 89
6.4.1 慣性矩和慣性積的轉軸公式 89
6.4.2 截面的主慣性軸和主慣性矩 90
習題 91
第7章 彎曲應力及彎曲強度 93
7.1 純彎曲時梁的正應力 93
7.1.1 平面假設與變形幾何關係 93
7.1.2 物理關係 94
7.1.3 靜力關係 94
7.2 橫力彎曲時梁的正應力及彎曲強度問題 95
7.3 彎曲切應力及強度條件 98
7.3.1 矩形截面梁 98
7.3.2 工字形截面梁 100
7.3.3 圓形及薄壁圓環截面梁 101
7.3.4 彎曲切應力強度條件 102
*7.4 非對稱截面梁的平面彎曲、開口薄壁截面的彎曲中心 105
7.4.1 非對稱截面梁的平面彎曲 105
7.4.2 開口薄壁截面的彎曲中心 106
7.5 提高梁彎曲強度的措施 108
7.5.1 合理佈置載荷和支座 108
7.5.2 合理選擇梁的橫截面 109
7.5.3 合理利用材料的力學性能·等強度梁 109
習題 111
第8章 彎曲變形 117
8.1 引言 117
8.2 梁的撓曲線近似微分方程 118
8.3 積分法求梁的位移 119
8.4 疊加法求梁的位移 122
8.5 簡單超靜定梁 127
8.6 梁的剛度條件與提高梁剛度的措施 130
8.6.1 梁的剛度條件 130
8.6.2 提高梁的剛度措施 131
習題 132
第9章 應力狀態及強度理論 136
9.1 應力狀態概述 136
9.1.1 一點的應力狀態 136
9.1.2 單元體 136
9.1.3 應力狀態分析的意義 138
9.1.4 應力狀態的分類 138
9.2 平面應力狀態分析 139
9.2.1 解析法 140
9.2.2 應力圓法 140
9.2.3 主平面和主應力的確定 141
9.3 空間應力狀態分析 143
9.4 廣義胡克定律 145
9.4.1 平面應力狀態下的胡克定律 145
9.4.2 空間應力狀態下的胡克定律 145
9.4.3 體積胡克定律 146
9.5 複雜應力狀態下的應變能 147
9.5.1 應變能的概念 147
9.5.2 複雜應力狀態下的應變能密度 148
9.5.3 體積改變能密度和畸變能密度 148
9.6 強度理論 148
9.6.1 強度理論的概念 148
9.6.2 四種常用的強度理論 149
9.6.3 莫爾強度理論 150
9.6.4 強度理論的應用 151
習題 153
第10章 組合變形 156
10.1 組合變形概述 156
10.2 斜彎曲 157
10.2.1 斜彎曲正應力分析 157
10.2.2 斜彎曲正應力強度計算 158
10.2.3 合成彎矩 159
10.3 拉伸或壓縮與彎曲組合變形 160
10.3.1 拉壓與彎曲組合變形 160
10.3.2 偏心拉伸或壓縮 161
10.3.3 截面核心 162
10.4 彎曲與扭轉組合變形 163
習題 168
第11章 壓杆穩定 172
11.1 壓杆穩定概述 172
11.2 細長壓杆的臨界壓力分析 174
11.2.1 兩端鉸支細長壓杆的臨界壓力 174
11.2.2 其他支座條件下壓杆的臨界壓力 176
11.3 壓杆的臨界應力 178
11.3.1 大柔度杆的臨界應力 178
11.3.2 中小柔度杆的臨界應力 179
11.4 壓杆的穩定計算 181
11.4.1 安全因數法 181
*11.4.2 折減係數法 184
11.5 提高壓杆穩定性的措施 184
習題 185
第12章 能量法188
12.1 引言 188
12.2 廣義力和廣義位移 188
12.3 杆件的外力功和彈性變形能 189
12.3.1 軸向拉壓杆的外力功和應變能 190
12.3.2 圓軸扭轉時的外力功和應變能 190
12.3.3 梁彎曲時的外力功和應變能 190
12.3.4 組合變形杆件的應變能 192
12.4 莫爾定理 194
12.5 卡氏定理 199
12.6 互等定理 204
習題 205
第13章 動應力 210
13.1 概述 210
13.2 構件平移或轉動時的動應力 210
13.2.1 構件平移時的動應力 210
13.2.2 構件轉動時的動應力 211
13.3 受衝擊時構件的應力 212
13.3.1 衝擊的特點和力學模型 212
13.3.2 衝擊應力 213
13.4 提高構件抗衝擊能力的措施 216
習題 217
第14章 交變應力 219
14.1 交變應力概述 219
14.2 金屬的疲勞破壞 220
14.3 材料的持久極限及其測定 221
14.4 影響構件持久極限的主要因素 222
14.4.1 構件外形引起的應力集中的影響 223
14.4.2 構件尺寸大小的影響 224
14.4.3 構件表面加工質量的影響 224
14.5 構件的疲勞強度計算 225
14.5.1 對稱循環下構件的強度校核 225
14.5.2 非對稱循環下構件的強度校核 226
14.5.3 彎扭組合交變下構件的強度計算 229
14.6 提高構件疲勞強度的措施 230
14.6.1 減小應力集中 230
14.6.2 提高表面加工質量 231
14.6.3 提高表面強度 231
習題 231
部分習題答案 233
參考文獻 240
附錄 型鋼表 241
附錄A 熱軋等邊角鋼（GB 9787―1988） 241
附錄B 熱軋不等邊角鋼（GB 9788―1988） 244
附錄C 熱軋普通槽鋼（GB 707―1988） 246
附錄D 熱軋普通工字鋼（GB 706―1988） 247
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