材料力学

1 绪论 1

1.1 材料力学概述 1

1.2 材料力学的研究任务 3

1.3 材料力学的研究对象及其几何特征 5

1.4 材料力学的研究方法 6

1.5 学习材料力学的目的 7

知识归纳 8

思考题 8

参考文献 8

2 材料力学的基本概念 9

2.1 变形固体的概念和基本假设 9

2.2 外力及其分类、构件的计算简图 10

2.3 内力、截面法与应力的概念 11

2.4 变形、位移与应变的概念 13

2.5 杆件变形的基本形式 14

知识归纳 16

思考题 16

参考文献 17

3 轴向拉伸与压缩 18

3.1 轴向拉伸与压缩的概念 18

3.2 轴向拉伸（压缩）杆件的内力 19

3.3 轴向拉（压）杆的应力 21

3.4 材料在拉伸与压缩时的力学性能 25

3.5 轴向拉（压）杆变形与胡克定律 29

3.6 应力集中 32

3.7 轴向拉（压）杆的强度计算 33

3.8 轴向拉（压）杆的应变能 36

3.9 简单拉压超静定问题 37

知识归纳 41

思考题 42

习题 42

参考文献 44

4 剪切 45

4.1 连接件概述 45

4.2 剪切的概念及工程实例 45

4.3 剪切的实用计算 46

4.4 挤压的实用计算 47

4.5 铆接的实用计算 49

知识归纳 51

思考题 51

习题 51

参考文献 52

5 扭转 53

5.1 扭转的概念 53

5.2 扭转杆件的内力计算及内力图绘制 54

5.3 薄壁圆筒的扭转 56

5.4 圆轴扭转时的应力和变形 58

5.5 圆轴扭转的强度计算和刚度计算 64

5.6 圆轴扭转的应变能 69

5.7 圆轴扭转的超静定问题 71

5.8 矩形截面杆件（非圆形截面杆件）扭转简介 73

知识归纳 75

思考题 75

习题 76

参考文献 79

6 弯曲 80

6.1 弯曲的概念 80

6.2 梁的内力及其计算方法 83

6.3 剪力方程、弯矩方程和剪力图、弯矩图 85

6.4 剪力、弯矩与荷载集度间的微分关系 89

6.5 绘制弯矩图的简易方法——叠加原理 95

6.6 平面刚架与曲杆的内力与内力图 97

知识归纳 98

思考题 99

习题 99

参考文献 105

7 弯曲应力 106

7.1 梁横截面上的正应力 106

7.2 梁横截面上的切应力 112

7.3 弯曲强度条件及其应用 115

7.4 提高梁强度的主要措施 119

知识归纳 123

思考题 124

习题 124

参考文献 127

8 弯曲变形 128

8.1 弯曲变形的概念 128

8.2 梁的挠度与转角 128

8.3 挠曲线的近似微分方程 129

8.4 叠加原理计算梁的位移 134

8.5 梁的刚度条件 137

8.6 提高梁刚度的主要措施 139

8.7 弯曲应变能 139

8.8 简单超静定梁 146

知识归纳 147

思考题 149

习题 149

参考文献 152

9 应力状态分析与强度理论 153

9.1 一点应力状态 153

9.2 平面应力状态下的应力分析 157

9.3 三向应力状态的最大应力 170

9.4 广义胡克定律 174

9.5 强度理论 183

知识归纳 196

思考题 196

习题 197

参考文献 200

10 组合变形 201

10.1 组合变形的概念 201

10.2 斜弯曲 202

10.3 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形 209

10.4 弯曲与扭转的组合变形 210

知识归纳 214

思考题 215

习题 215

参考文献 217

11 压杆稳定 218

11.1 压杆稳定的概念 218

11.2 细长压杆的临界力 220

11.3 中小柔度杆的临界应力 225

11.4 压杆稳定性计算及提高稳定性的措施 229

知识归纳 232

思考题 232

习题 232

参考文献 234

12 动荷载 235

12.1 动荷载概述 235

12.2 动应力的求解——动静法 236

12.3 冲击荷载与冲击应力 239

知识归纳 245

思考题 245

习题 245

参考文献 246

13 构件的疲劳强度计算 248

13.1 交变应力、疲劳破坏及交变应力参数的描述 248

13.2 材料的疲劳极限及其测定 253

13.3 构件的疲劳极限及其影响因素 256

13.4 对称循环交变应力下构件的疲劳强度计算 260

13.5 非对称循环交变应力下构件的疲劳强度计算 262

13.6 提高构件疲劳强度的措施 262

知识归纳 264

思考题 264

习题 264

参考文献 266

附录 267

附录Ⅰ 常用材料的力学性能 267

附录Ⅱ 平面图形的几何性质 269

附录Ⅲ 简单荷载作用下梁的挠度和转角 281

附录Ⅳ 常用型钢规格表 283

习题参考答案 294