材料力學(xué)（第二版）

第1章 緒論 1
1.1 材料力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象 1
1.1.1 材料力學(xué)的任務(wù) 1
1.1.2 材料力學(xué)的研究對(duì)象 2
1.2 材料力學(xué)的基本假設(shè) 2
1.3 外力與內(nèi)力 4
1.4 應(yīng)力與應(yīng)變 5
1.5 桿件變形的基本形式 7
思考題 8
習(xí)題 8
第2章 軸向拉壓與材料的力學(xué)性能 11
2.1 引言 11
2.2 拉壓桿的內(nèi)力與應(yīng)力 12
2.2.1 軸力與軸力圖 12
2.2.2 橫截面上的應(yīng)力 13
2.2.3 圣維南原理 14
2.2.4 拉壓桿斜截面上的應(yīng)力 15
2.3 材料拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能 17
2.3.1 拉伸試驗(yàn)與應(yīng)力應(yīng)變曲線 17
2.3.2 低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能 19
2.3.3 卸載定律及冷作硬化現(xiàn)象 20
2.3.4 材料的塑性 21
2.3.5 其他材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能 21
2.3.6 復(fù)合材料與高分子材料的拉伸力學(xué)性能 22
2.3.7 材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能 23
2.3.8 應(yīng)力集中 24
2.4 拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算 25
2.4.1 失效與許用應(yīng)力 25
2.4.2 強(qiáng)度條件 26
2.5 拉壓桿的變形計(jì)算 29
2.5.1 拉壓桿的軸向變形與胡克定律 29
2.5.2 拉壓桿的橫向變形與泊松比 29
2.5.3 軸向拉壓時(shí)的應(yīng)變能 32
2.6 簡(jiǎn)單拉壓靜不定問(wèn)題 33
2.6.1 靜不定問(wèn)題分析 33
2.6.2 熱應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力 36
2.7 連接件的強(qiáng)度計(jì)算 37
2.7.1 剪切與剪切強(qiáng)度條件 37
2.7.2 擠壓與擠壓強(qiáng)度計(jì)算 38
思考題 41
習(xí)題 42
第3章 扭轉(zhuǎn) 47
3.1 引言 47
3.2 扭力偶矩、扭矩與扭矩圖 48
3.3 薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)與剪切胡克定律 50
3.4 圓軸扭轉(zhuǎn)的應(yīng)力與變形 52
3.4.1 試驗(yàn)與假設(shè) 52
3.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的一般公式 53
3.4.3 最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 54
3.4.4 圓軸的扭轉(zhuǎn)變形 55
3.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件與剛度條件 56
*3.6 圓柱形密圈螺旋彈簧的應(yīng)力與變形 61
3.7 非圓截面軸扭轉(zhuǎn) 64
思考題 66
習(xí)題 67
第4章 彎曲內(nèi)力 70
4.1 引言 70
4.2 梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖 71
4.3 彎曲內(nèi)力及內(nèi)力圖 72
4.3.1 梁橫截面上的內(nèi)力——剪力與彎矩 72
4.3.2 剪力圖與彎矩圖 74
4.4 剪力、彎矩與載荷集度間的微分關(guān)系 79
4.5 平面剛架與曲桿的內(nèi)力 83
思考題 85
習(xí)題 85
第5章 彎曲應(yīng)力 90
5.1 彎曲正應(yīng)力 90
5.1.1 試驗(yàn)與假設(shè) 90
5.1.2 彎曲正應(yīng)力的一般公式 91
5.1.3 最大彎曲正應(yīng)力 93
5.1.4 彎曲正應(yīng)力公式的適用范圍 94
5.2 彎曲切應(yīng)力簡(jiǎn)介 95
5.2.1 矩形截面梁的彎曲切應(yīng)力 96
5.2.2 圓形截面的彎曲切應(yīng)力 98
5.2.3 薄壁截面梁的彎曲切應(yīng)力 98
5.2.4 彎曲正應(yīng)力與彎曲切應(yīng)力的比較 99
5.3 彎曲強(qiáng)度條件及其應(yīng)用 100
5.3.1 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件 100
5.3.2 彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件 101
5.4 提高梁彎曲強(qiáng)度的主要措施 106
思考題 109
習(xí)題 109
第6章 彎曲變形 114
6.1 引言 114
6.2 確定梁位移的積分法 115
6.2.1 撓曲線的近似微分方程 115
6.2.2 積分法求梁的變形 116
6.3 確定梁位移的疊加法 119
6.4 梁的剛度條件及合理設(shè)計(jì) 124
6.5 簡(jiǎn)單靜不定梁 125
思考題 129
習(xí)題 129
第7章 應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論 132
7.1 引言 132
7.2 平面應(yīng)力狀態(tài)分析的解析法 136
7.3 平面應(yīng)力狀態(tài)分析的幾何法——應(yīng)力圓 139
7.4 三向應(yīng)力狀態(tài)下的最大應(yīng)力 143
7.5 廣義胡克定律 145
7.6 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能與畸變能 148
7.7 強(qiáng)度理論概述 149
思考題 154
習(xí)題 155
第8章 組合變形 158
8.1 引言 158
8.2 拉（壓）彎組合變形 159
8.2.1 桿件同時(shí)承受橫向力與軸向力作用 159
8.2.2 偏心拉(壓) 161
*8.2.3 截面核心 163
8.3 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合 164
8.3.1 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形時(shí)軸的強(qiáng)度計(jì)算 165
8.3.2 雙向彎曲時(shí)軸的強(qiáng)度計(jì)算 168
思考題 171
習(xí)題 172
第9章 壓桿穩(wěn)定 177
9.1 引言 177
9.2 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷 178
9.2.1 兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷 179
9.2.2 大撓度理論與實(shí)際壓桿 180
9.2.3 兩端非鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界載荷 181
9.2.4 歐拉公式的一般形式 182
9.3 壓桿的臨界應(yīng)力 183
9.4 壓桿的穩(wěn)定條件與合理設(shè)計(jì) 186
9.4.1 壓桿的穩(wěn)定條件 186
9.4.2 折減系數(shù)法 187
9.4.3 壓桿的合理設(shè)計(jì) 188
思考題 190
習(xí)題 190
第10章 構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度 193
10.1 引言 193
10.2 交變應(yīng)力的描述及其分類(lèi) 194
10.3 SN曲線與材料的疲勞極限 196
10.4 影響構(gòu)件疲勞極限的因素 197
10.5 構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算與提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的途徑 201
10.5.1 對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度條件 201
10.5.2 非對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度條件 201
10.5.3 彎扭組合交變應(yīng)力下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度條件 202
10.5.4 提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的途徑 205
思考題 205
習(xí)題 206
第11章 能量法 208
11.1 外力功與應(yīng)變能的一般表達(dá)式 208
11.1.1 外力功的計(jì)算 208
11.1.2 應(yīng)變能的計(jì)算 209
11.1.3 互等定理 211
11.2 變形體虛功原理 212
11.3 單位載荷法 213
11.4 沖擊應(yīng)力分析 218
11.4.1 鉛垂沖擊應(yīng)力分析 218
11.4.2 水平?jīng)_擊應(yīng)力分析 220
11.4.3 吊索沖擊應(yīng)力分析 221
11.4.4 扭轉(zhuǎn)沖擊應(yīng)力分析 222
*11.5 構(gòu)件加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力分析 223
11.5.1 構(gòu)件作加速直線平動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力分析 223
11.5.2 構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)應(yīng)力分析 224
思考題 225
習(xí)題 226
第12章 靜不定問(wèn)題分析 230
12.1 引言 230
12.2 用力法分析求解靜不定問(wèn)題 231
12.2.1 外力靜不定結(jié)構(gòu)分析 231
12.2.2 內(nèi)力靜不定結(jié)構(gòu)分析 234
12.3 對(duì)稱(chēng)與反對(duì)稱(chēng)靜不定問(wèn)題分析 236
12.3.1 結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、載荷對(duì)稱(chēng)的靜不定結(jié)構(gòu)分析 237
12.3.2 結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、載荷反對(duì)稱(chēng)的靜不定結(jié)構(gòu)分析 240
12.3.3 平面靜不定剛架空間受力分析 242
思考題 244
習(xí)題 244
附錄A 平面圖形的常用幾何性質(zhì) 247
A.1 平面圖形的靜矩與形心 247
A.2 慣性矩、慣性積、慣性半徑與極慣性矩 250
A.3 慣性矩的平行軸公式 254
思考題 255
習(xí)題 256
附錄B 單位制及數(shù)值精度 258
附錄C 型鋼規(guī)格表 260
習(xí)題答案 273
參考文獻(xiàn) 282