材料力學（簡體書）

《材料力學》共分8章，包含材料力學課程的基本內容：緒論、軸向拉壓與材料力學性能、圓軸扭轉、梁的彎曲、強度理論、組合變形及連接件的計算、壓杆的穩定、動載荷等。
本教材主要面向土木工程專業(建築、鐵道)專升本學生，可作為高等學校相關專業的教材，也可供工程技術人員參考。．

《高等教育軌道交通"十二五"規劃教材?土木工程類:材料力學》是高等教育軌道交通“十二五”規劃教材。

第一章緒論
第二章軸向拉壓與材料力學性能
第三章圓軸扭轉
第四章梁的彎曲
第五章強度理論
第六章組合變形及連接件的計算
第七章壓杆的穩定
第八章動載荷
附錄
參考文獻．

強度理論
【本章內容概要】
前面幾章研究了幾種基本變形桿件中的應力和應變，這一章中要將它們推廣到一般（空間）狀態，計算一點的最大正應力和最大切應力，并確定其所在方位。而一點的應變變換類似于一點的應力變換。本章還將給出應力、應變之間的關系（廣義胡克定律）。
本章還要討論工程實際中在復雜應力狀態下材料失效的四種強度理論，這些都是在常溫、靜載荷作用下，適用均勻、連續、各向同性的強度理論。當應用某一強度理論時，首先要計算出單元體上正應力和切應力分量。一旦確定了應力狀態，這些危險點的主應力即可以確定。每個強度理論都建立在主應力已知的基礎上。
【本章學習重點與難點】
1.正確建立一點應力狀態、主平面和主應力的概念。
2.熟練掌握用解析法分析和計算平面應力狀態下任意截面的應力、主應力，并能正確確定主平面方位。
3.理解三向應力狀態的概念，掌握三向應力狀態下最大切應力的計算方法。
4.了解廣義胡克定律。
5.了解材料的兩種失效形式，理解四種常用的強度理論及其應用范圍。
6.能正確應用四種常用的強度理論進行強度計算，熟練掌握用第三和第四強度理論進行強度分析的方法。
前述各章中，分別討論了拉伸與壓縮、扭轉、彎曲時桿件的強度設計，所涉及的最大應力點為單向拉伸、單向壓縮或純剪，即最大應力點只受單向正應力或切應力作用，因此可通過同樣受力情況下的試驗結果，直接確定許用正應力或許用切應力，從而建立強度條件。
工程實際中，許多桿件的危險點均處于復雜應力狀態，即同時承受正應力與切應力。這種情形下，如何建立強度條件？這就需要研究并建立復雜情況下的強度條件。
5.1 應力狀態
為了分析受力構件內一點處的應力狀態，可圍繞該點截取各邊長均為無窮小量的正六面體，稱為單元體。一般單元體的尺寸是無限小的，可認為單元體各面上的應力均勻分布，并且在每一對平行面上，應力的大小和性質都是相同的。因此，單元體六個面上的應力就代表在該點處位于互相垂直的三個截面上的應力。
過一點所有方位面上應力的集合，稱為該點的應力狀態。單元體各面上的應力已知時，可以應用截面法和靜力平衡條件求得過該點的任意方位面上的應力（該點的應力狀態）以及該點處的極值應力。因此，截取單元體時，應盡量使各面上的應力容易確定。例如，拉壓的矩形截面桿與扭轉的圓截面桿中單元體的取法便有所區別：對于矩形截面桿，三對面中的一對面為桿的橫截面，其他兩面為平行于桿表面的縱向截面；對于圓截面桿，分別用橫截面、徑向截面、切向截面截取單元體。例如圖5—1中A、B、C點的單元體。
圍繞構件內一點從不同方向選取單元體，則各個截面的應力也不盡相同。若單元體的三個相互垂直的面上都沒有切應力，該單元體稱為主單元體；而切應力為零的平面稱為主平面，主平面上的正應力稱為主應力。也就是說，主單元體的三個相互正交的平面均為主平面，單元體上只有三個正應力，且均為主應力，它們可以是拉應力，也可以是壓應力，或者等于零。可以證明，通過受力構件的任意一點必存在而且只存在一個主單元體，即過一點皆可找到三個相互垂直的主平面，因而每一點都有三個主應力。這三個主應力按代數值大小排列分別表示為σ1、σ2、σ3，它們的關系為σ1≥σ2≥σ3。對于軸向拉伸（或壓縮），三個主應力只有一個不等于零，稱為單向應力狀態（也稱為簡單應力狀態）。若三個主應力中有兩個不等于零，則稱為二向或平面應力狀態。當三個主應力都不等于零時，稱為三向或空間應力狀態。單向應力狀態和二向應力狀態是三向應力狀態的特例形式，二向應力狀態和三向應力狀態統稱為復雜應力狀態。