目錄 第1章緒論1 1.1材料力學(xué)簡(jiǎn)史1 1.2材料力學(xué)的任務(wù)4 1.3變形固體的基本假設(shè)5 1.4外力、內(nèi)力及應(yīng)力的概念6 1.4.1外力6 1.4.2內(nèi)力6 1.4.3應(yīng)力7 1.5位移、變形及應(yīng)變的概念8 1.5.1位移8 1.5.2變形和應(yīng)變9 1.6構(gòu)件的分類桿件的基本變形11 思考題12 習(xí)題12 第2章拉伸與壓縮15 2.1概述15 2.2軸力和軸力圖15 2.3截面上的應(yīng)力16 2.3.1橫截面上的應(yīng)力17 2.3.2斜截面上的應(yīng)力18 2.4材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)19 2.4.1試件(試樣)20 2.4.2低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)21 2.4.3卸載定律及冷作硬化24 2.4.4其他材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)24 2.4.5真應(yīng)力-應(yīng)變26 2.4.6材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線的簡(jiǎn)化26 2.5材料壓縮時(shí)的力學(xué)性質(zhì)28 2.6拉(壓)桿的強(qiáng)度條件30 2.6.1安全系數(shù)和許用應(yīng)力30 2.6.2強(qiáng)度條件31 2.7拉(壓)桿的變形胡克定律34 2.7.1縱向變形34 2.7.2橫向變形35 2.8拉(壓)超靜定問(wèn)題43 2.9裝配應(yīng)力和溫度應(yīng)力50 2.9.1裝配應(yīng)力50 2.9.2溫度應(yīng)力54 2.10拉伸(壓縮)時(shí)的應(yīng)變能58 2.11應(yīng)力集中的概念59 思考題61 習(xí)題63 第3章剪切72 3.1連接件的強(qiáng)度計(jì)算72 3.1.1剪切的實(shí)用計(jì)算72 3.1.2擠壓的實(shí)用計(jì)算73 3.2純剪切切應(yīng)力互等定理剪切胡克定律82 3.2.1純剪切82 3.2.2切應(yīng)力互等定理83 3.2.3剪切胡克定律83 3.3剪切應(yīng)變能84 思考題85 習(xí)題86 第4章扭轉(zhuǎn)90 4.1概述90 4.2外力偶矩扭矩和扭矩圖91 4.2.1外力偶矩的計(jì)算91 4.2.2扭矩和扭矩圖91 4.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)截面上的應(yīng)力計(jì)算93 4.3.1橫截面上的應(yīng)力93 4.3.2截面二次極矩Ip和扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)Wp96 4.3.3斜截面上的應(yīng)力97 4.4圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算100 4.5圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件剛度條件圓軸的設(shè)計(jì)計(jì)算103 4.5.1強(qiáng)度條件103 4.5.2剛度條件103 4.5.3設(shè)計(jì)計(jì)算103 4.6材料扭轉(zhuǎn)時(shí)的力學(xué)性質(zhì)107 4.6.1試件(試樣)108 4.6.2試驗(yàn)設(shè)備108 4.6.3試驗(yàn)條件108 4.6.4性能測(cè)定108 4.6.5低碳鋼和鑄鐵扭轉(zhuǎn)力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定110 4.6.6塑性極限扭矩111 4.7圓柱形密圈螺旋彈簧的應(yīng)力和變形111 4.7.1簧絲橫截面上的應(yīng)力111 4.7.2彈簧的變形113 4.8矩形截面桿自由扭轉(zhuǎn)理論的主要結(jié)果114 4.8.1非圓截面桿和圓截面桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的區(qū)別114 4.8.2矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)115 4.9扭轉(zhuǎn)超靜定問(wèn)題117 思考題120 習(xí)題121 第5章彎曲內(nèi)力128 5.1彎曲的概念128 5.2梁的載荷與支座的簡(jiǎn)化129 5.2.1外載荷的簡(jiǎn)化129 5.2.2常見(jiàn)支座的簡(jiǎn)化129 5.2.3靜定梁的基本形式130 5.3平面彎曲的內(nèi)力方程及內(nèi)力圖130 5.4載荷集度、剪力和彎矩間的微分關(guān)系137 5.4.1分布載荷作用段137 5.4.2集中力F作用處138 5.4.3集中力偶Me作用處139 5.4.4積分關(guān)系及應(yīng)用139 5.5用疊加法作彎矩圖144 5.6平面剛架與曲桿的內(nèi)力145 5.6.1平面剛架145 5.6.2平面曲桿148 思考題149 習(xí)題149 第6章彎曲應(yīng)力155 6.1純彎曲時(shí)梁的正應(yīng)力155 6.1.1變形幾何關(guān)系155 6.1.2物理關(guān)系156 6.1.3靜力平衡關(guān)系157 6.2正應(yīng)力公式的推廣強(qiáng)度條件160 6.2.1非對(duì)稱梁的純彎曲160 6.2.2橫力彎曲時(shí)的正應(yīng)力161 6.2.3彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件161 6.2.4塑性極限彎矩166 6.3矩形截面梁的彎曲切應(yīng)力167 6.4常見(jiàn)截面梁的昀大彎曲切應(yīng)力170 6.4.1工字形、槽形截面171 6.4.2圓形截面171 6.5彎曲切應(yīng)力的強(qiáng)度校核172 6.6變截面梁和等強(qiáng)度梁的計(jì)算176 6.7提高梁強(qiáng)度的主要措施180 6.7.1合理安排梁的受力180 6.7.2選用合理的截面形狀181 6.7.3組合梁183 思考題184 習(xí)題185 第7章彎曲變形191 7.1概述191 7.2撓曲線的近似微分方程191 7.3用積分法求梁的變形193 7.4用疊加法求梁的變形200 7.5梁的剛度條件及提高梁剛度的措施206 7.5.1剛度條件206 7.5.2提高梁剛度的措施206 7.6用變形比較法解簡(jiǎn)單超靜定梁207 思考題212 習(xí)題212 第8章應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)變狀態(tài)分析218 8.1概述218 8.2用解析法分析二向應(yīng)力狀態(tài)219 8.3用圖解法分析二向應(yīng)力狀態(tài)224 8.4主應(yīng)力跡線229 8.5三向應(yīng)力狀態(tài)230 8.6平面應(yīng)變狀態(tài)分析235 8.7廣義胡克定律237 8.8三向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變參數(shù)240 8.8.1體積應(yīng)變240 8.8.2應(yīng)變能密度241 8.8.3體積改變比能和形狀改變比能241 8.9彈性常數(shù)E、G、μ的關(guān)系242 8.10各向異性材料的廣義胡克定律243 思考題244 習(xí)題245 第9章強(qiáng)度理論250 9.1概述250 9.2經(jīng)典強(qiáng)度理論251 9.2.1昀大拉應(yīng)力理論(第一強(qiáng)度理論)251 9.2.2昀大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論(第二強(qiáng)度理論)252 9.2.3昀大切應(yīng)力理論(第三強(qiáng)度理論)252 9.2.4形狀改變比能理論(第四強(qiáng)度理論)253 9.3經(jīng)典強(qiáng)度理論的試驗(yàn)研究254 9.3.1關(guān)于斷裂條件的試驗(yàn)研究254 9.3.2關(guān)于屈服條件的試驗(yàn)研究255 9.4近代強(qiáng)度理論256 9.4.1莫爾強(qiáng)度理論256 9.4.2雙切應(yīng)力強(qiáng)度理論258 9.5統(tǒng)一強(qiáng)度理論260 9.6強(qiáng)度理論的應(yīng)用261 思考題267 習(xí)題267 第10章組合變形時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算271 10.1概述271 10.2斜彎曲271 10.3拉伸(壓縮)與彎曲的組合275 10.3.1拉伸(壓縮)與彎曲的組合275 10.3.2偏心拉伸(壓縮)278 10.4彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合281 10.5組合變形的普遍情形288 思考題293 習(xí)題294 第11章壓桿穩(wěn)定298 11.1基本概念298 11.2細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力299 11.2.1兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力299 11.2.2其他支承條件下細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力302 11.3壓桿的臨界應(yīng)力304 11.3.1細(xì)長(zhǎng)桿臨界應(yīng)力及歐拉公式的適用范圍304 11.3.2中、小柔度桿的臨界應(yīng)力306 11.3.3臨界應(yīng)力總圖307 11.4壓桿的穩(wěn)定計(jì)算313 11.5穩(wěn)定系數(shù)法316 11.6提高壓桿穩(wěn)定性的措施320 11.6.1選擇合理的截面形狀320 11.6.2減小壓桿的支承長(zhǎng)度320 11.6.3改善桿端約束情形320 11.6.4合理選擇材料320 11.7縱橫彎曲的概念321 思考題324 習(xí)題324 第12章動(dòng)載荷329 12.1概述329 12.2等加速直線運(yùn)動(dòng)及勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力計(jì)算329 12.2.1構(gòu)件做等加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力329 12.2.2構(gòu)件做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力331 12.3沖擊問(wèn)題334 12.4沖擊韌度345 12.5提高構(gòu)件抗沖擊能力的措施346 12.6考慮被沖擊構(gòu)件質(zhì)量的沖擊應(yīng)力347 思考題350 習(xí)題351 附錄A平面圖形的幾何性質(zhì)356 附錄B簡(jiǎn)單截面圖形的幾何性質(zhì)379 附錄C簡(jiǎn)單載荷下梁的彎矩、剪力、撓度和轉(zhuǎn)角381 附錄D型鋼截面尺寸、截面面積、理論重量及截面特性384 附錄EQ235鋼各類截面受壓直桿的穩(wěn)定系數(shù).395 附錄F中英文名詞對(duì)照397 習(xí)題參考答案403 參考文獻(xiàn)415