材料力學（第二版）

第1章 緒論 1
1.1 材料力學的任務與研究對象 1
1.1.1 材料力學的任務 1
1.1.2 材料力學的研究對象 2
1.2 材料力學的基本假設 2
1.3 外力與內(nèi)力 4
1.4 應力與應變 5
1.5 桿件變形的基本形式 7
思考題 8
習題 8
第2章 軸向拉壓與材料的力學性能 11
2.1 引言 11
2.2 拉壓桿的內(nèi)力與應力 12
2.2.1 軸力與軸力圖 12
2.2.2 橫截面上的應力 13
2.2.3 圣維南原理 14
2.2.4 拉壓桿斜截面上的應力 15
2.3 材料拉伸與壓縮時的力學性能 17
2.3.1 拉伸試驗與應力應變曲線 17
2.3.2 低碳鋼拉伸時的力學性能 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 其他材料拉伸時的力學性能 21
2.3.6 復合材料與高分子材料的拉伸力學性能 22
2.3.7 材料在壓縮時的力學性能 23
2.3.8 應力集中 24
2.4 拉壓桿的強度計算 25
2.4.1 失效與許用應力 25
2.4.2 強度條件 26
2.5 拉壓桿的變形計算 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 軸向拉壓時的應變能 32
2.6 簡單拉壓靜不定問題 33
2.6.1 靜不定問題分析 33
2.6.2 熱應力與預應力 36
2.7 連接件的強度計算 37
2.7.1 剪切與剪切強度條件 37
2.7.2 擠壓與擠壓強度計算 38
思考題 41
習題 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)試驗與剪切胡克定律 50
3.4 圓軸扭轉(zhuǎn)的應力與變形 52
3.4.1 試驗與假設 52
3.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)切應力的一般公式 53
3.4.3 最大扭轉(zhuǎn)切應力 54
3.4.4 圓軸的扭轉(zhuǎn)變形 55
3.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時的強度條件與剛度條件 56
*3.6 圓柱形密圈螺旋彈簧的應力與變形 61
3.7 非圓截面軸扭轉(zhuǎn) 64
思考題 66
習題 67
第4章 彎曲內(nèi)力 70
4.1 引言 70
4.2 梁的計算簡圖 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系 79
4.5 平面剛架與曲桿的內(nèi)力 83
思考題 85
習題 85
第5章 彎曲應力 90
5.1 彎曲正應力 90
5.1.1 試驗與假設 90
5.1.2 彎曲正應力的一般公式 91
5.1.3 最大彎曲正應力 93
5.1.4 彎曲正應力公式的適用范圍 94
5.2 彎曲切應力簡介 95
5.2.1 矩形截面梁的彎曲切應力 96
5.2.2 圓形截面的彎曲切應力 98
5.2.3 薄壁截面梁的彎曲切應力 98
5.2.4 彎曲正應力與彎曲切應力的比較 99
5.3 彎曲強度條件及其應用 100
5.3.1 彎曲正應力強度條件 100
5.3.2 彎曲切應力強度條件 101
5.4 提高梁彎曲強度的主要措施 106
思考題 109
習題 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計 124
6.5 簡單靜不定梁 125
思考題 129
習題 129
第7章 應力狀態(tài)與強度理論 132
7.1 引言 132
7.2 平面應力狀態(tài)分析的解析法 136
7.3 平面應力狀態(tài)分析的幾何法——應力圓 139
7.4 三向應力狀態(tài)下的最大應力 143
7.5 廣義胡克定律 145
7.6 復雜應力狀態(tài)下的應變能與畸變能 148
7.7 強度理論概述 149
思考題 154
習題 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)組合變形時軸的強度計算 165
8.3.2 雙向彎曲時軸的強度計算 168
思考題 171
習題 172
第9章 壓桿穩(wěn)定 177
9.1 引言 177
9.2 細長壓桿的臨界載荷 178
9.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷 179
9.2.2 大撓度理論與實際壓桿 180
9.2.3 兩端非鉸支細長壓桿的臨界載荷 181
9.2.4 歐拉公式的一般形式 182
9.3 壓桿的臨界應力 183
9.4 壓桿的穩(wěn)定條件與合理設計 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 壓桿的合理設計 188
思考題 190
習題 190
第10章 構件的疲勞強度 193
10.1 引言 193
10.2 交變應力的描述及其分類 194
10.3 SN曲線與材料的疲勞極限 196
10.4 影響構件疲勞極限的因素 197
10.5 構件的疲勞強度計算與提高構件疲勞強度的途徑 201
10.5.1 對稱循環(huán)應力下構件的疲勞強度條件 201
10.5.2 非對稱循環(huán)應力下構件的疲勞強度條件 201
10.5.3 彎扭組合交變應力下構件的疲勞強度條件 202
10.5.4 提高構件疲勞強度的途徑 205
思考題 205
習題 206
第11章 能量法 208
11.1 外力功與應變能的一般表達式 208
11.1.1 外力功的計算 208
11.1.2 應變能的計算 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 沖擊應力分析 218
11.4.1 鉛垂沖擊應力分析 218
11.4.2 水平?jīng)_擊應力分析 220
11.4.3 吊索沖擊應力分析 221
11.4.4 扭轉(zhuǎn)沖擊應力分析 222
*11.5 構件加速運動時的動應力分析 223
11.5.1 構件作加速直線平動時的動應力分析 223
11.5.2 構件轉(zhuǎn)動時的動應力分析 224
思考題 225
習題 226
第12章 靜不定問題分析 230
12.1 引言 230
12.2 用力法分析求解靜不定問題 231
12.2.1 外力靜不定結構分析 231
12.2.2 內(nèi)力靜不定結構分析 234
12.3 對稱與反對稱靜不定問題分析 236
12.3.1 結構對稱、載荷對稱的靜不定結構分析 237
12.3.2 結構對稱、載荷反對稱的靜不定結構分析 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
習題答案 273
參考文獻 282