材料力學

書名：材料力學（上）

書號：978-7-118-09903-4

作者：任述光

出版時間：2015年2月

譯者：

出版基金：

頁數：284

字數：418

中圖分類：TB301

叢書名：高等院校機械類“十二五”規劃教材

定價：36.00

本書可作為高等院校工科類專業材料力學課程的教材，也可供有關工程技術人員參考和作為高等教育自學教材。

具體包括第1章緒論；第2章軸向拉伸和壓縮；第3章剪切與擠壓的適用計算；第4章扭轉；第5章彎曲內力；第6章彎曲應力；第7章彎曲變形；第8章應力與應變分析；第9章強度理論；第10章組合變形；第11章壓桿穩定。材料力學(下)包含能量方法，超靜定結構，動載荷，交變應力與疲勞強度，平面曲桿，厚壁圓筒和旋轉圓盤，桿件的塑性變形，複合材料的力學性能等較深入的問題。

本書是按照教育部力學基礎課程教學指導委員會最新制訂的“材料力學課程基本要求（ A類）編寫的，共分上、下兩冊。材料力學(上)包含了材料力學的基本內容，可供52～60學時的材料力學課程選用

本書可作為高等院校工科類專業材料力學課程的教材，也可供有關工程技術人員參考和作為高等教育自學教材。

第1章緒論1

1.1材料力學的任務1

1.2變形固體的基本假設1

1.3外力及其分類2

1.4內力和應力3

1.4.1內力與截面法3

1.4.2應力5

1.5變形與應變6

1.6桿件變形的基本形式7

1.6.1構件的分類7

1.6.2桿件變形的基本形式8

習題9

第2章軸向拉伸和壓縮10

2.1軸向拉伸和壓縮的概念10

2.2軸力與軸力圖10

2.3拉(壓)桿的應力與聖維南原理12

2.3.1拉(壓)桿橫截面上的應力12

2.3.2拉(壓)桿斜截面上的應力13

2.3.3聖維南原理17

2.4拉(壓)桿的變形18

2.4.1胡克定律18

2.4.2泊松比19

2.5材料拉伸和壓縮時的力學性能22

2.5.1材料的拉伸和壓縮試驗23

2.5.2低碳鋼拉伸時的力學性能23

2.5.3其他金屬材料在拉伸時的力學性能26

2.5.4金屬材料在壓縮時的力學性能26

2.5.5幾種非金屬材料的力學性能27

2.5.6塑性材料和脆性材料的主要區別28

2.6溫度和時間對材料機械性質的影響29

2.6.1短期靜載下，溫度對材料機械性質的影響29

2.6.2高溫、長期靜載下材料的機械性質29

2.7許用應力與強度條件30

2.7.1許用應力30

2.7.2強度條件31

2.8應力集中35

2.8.1應力集中的概念35

2.8.2應力集中對構件強度的影響36

2.9拉壓桿的超靜定問題36

2.9.1超靜定的概念36

2.9.2裝配應力39

2.9.3溫度應力41

習題42

第3章剪切和擠壓的實用計算49

3.1剪切的概念49

3.2剪切強度計算50

3.3擠壓強度計算51

習題55

第4章圓軸的扭轉60

4.1扭轉的概念60

4.2扭矩和扭矩圖60

4.2.1外力偶矩60

4.2.2扭矩61

4.2.3扭矩圖62

4.3剪切胡克定理63

4.3.1薄壁圓筒扭轉時橫截面上的應力63

4.3.2純剪切、切應力互等定理64

4.3.3切應變、剪切胡克定理64

4.4扭轉應力與強度65

4.4.1圓軸扭轉時橫截面上的應力65

4.4.2極慣性矩Ip和抗扭截面係數Wt67

4.4.3圓軸扭轉強度計算68

4.5扭轉變形與剛度70

4.6非圓截面桿扭轉73

習題76

第5章彎曲內力82

5.1平面彎曲82

5.2受彎桿件的簡化83

5.2.1梁的簡化83

5.2.2載荷的簡化83

5.2.3約束的簡化84

5.2.4單跨靜定梁的類型85

5.3梁的彎曲內力——剪力和彎矩85

5.3.1截面法求內力86

5.3.2簡便法求內力88

5.4剪力圖和彎矩圖89

5.5微分關係法繪製剪力圖和彎矩圖93

5.5.1載荷集度、剪力和彎矩之間的微分關係93

5.5.2用微分關係法繪製剪力圖和彎矩圖94

5.6用疊加法畫彎矩圖98

習題103

第6章彎曲應力108

6.1彎曲正應力108

6.1.1純彎曲梁的正應力108

6.1.2橫力彎曲梁的正應力113

6.2彎曲切應力113

6.2.1矩形截面梁的切應力113

6.2.2工字形截面梁的切應力117

6.2.3圓形截面梁的切應力118

6.2.4環形截面梁的切應力119

6.3彎曲強度計算120

6.3.1彎曲正應力強度條件120

6.3.2彎曲切應力強度條件122

6.4提高彎曲強度的一些措施125

6.4.1合理安排梁的支座和載荷126

6.4.2採用合理的截面形狀127

6.4.3採用等強度梁128

6.5開口薄壁桿件的彎曲中心130

習題135

第7章彎曲變形141

7.1梁彎曲變形的基本概念141

7.1.1撓度141

7.1.2轉角142

7.1.3梁的變形與位移143

7.2撓曲線的近似微分方程144

7.3積分法計算梁的變形144

7.3.1函數M(x)/EI在梁中為單一函數144

7.3.2函數M(x)/EI在梁中為分段函數145

7.4對稱梁與反對稱梁問題149

7.5疊加法計算梁的變形155

7.5.1常見情況疊加法的應用156

7.5.2疊加法的常用技巧162

7.6剛度條件及其應用166

7.6.1梁的剛度條件166

7.6.2提高梁剛度的方法167

7.7簡單靜不定梁168

7.7.1靜不定梁的概念168

7.7.2變形比較法求解簡單靜不定梁168

習題171

第8章應力及應變狀態分析178

8.1應力狀態概述178

8.1.1應力狀態單元體178

8.1.2主應力及應力狀態的分類179

8.2應力狀態的實例179

8.2.1直桿軸向拉伸時的應力狀態179

8.2.2圓軸扭轉時表面上任一點的應力狀態180

8.2.3圓筒形容器承受內壓作用時任一點的應力狀態180

8.2.4車輪與鋼軌接觸點處的應力狀態182

8.3二嚮應力狀態分析——解析法182

8.3.1二嚮應力狀態下斜截面上的應力182

8.3.2主應力及主平面的方位183

8.3.3切應力的極值及其所在平面184

8.4二嚮應力狀態分析——圖解法186

8.4.1應力圓方程及其作法186

8.4.2利用應力圓確定主應力、主平面和最大切應力188

8.5三嚮應力狀態190

8.5.1三嚮應力圓190

8.5.2三嚮應力狀態的正應力的極值、切應力的極值190

8.6平面應變狀態分析191

8.6.1任意方嚮應變的解析表達式191

8.6.2主應變及主應變方向192

8.6.3應變圓192

8.7廣義胡克定律193

8.7.1廣義胡克定律193

8.7.2體積應變及與應力的關係195

8.8複雜應力狀態下的比能197

8.8.1拉壓和純剪切應力狀態下的比能197

8.8.2體積改變比能和形狀改變比能198

習題199

第9章強度理論207

9.1基本變形時構件的強度條件207

9.2強度理論的提出207

9.3常用的四種強度理論208

9.3.1第一強度理論(最大拉應力理論)208

9.3.2第二強度理論(最大伸長線應變理論)209

9.3.3第三強度理論(最大切應力理論)209

9.3.4第四強度理論(形狀改變比能理論)211

9.3.5四個強度理論的應用211

9.4莫爾強度理論212

9.4.1莫爾強度理論簡介212

9.4.2莫爾強度理論的強度條件213

9.4.3莫爾強度條件的討論214

習題215

第10章組合變形218

10.1組合變形的概念218

10.2斜彎曲219

10.2.1斜彎曲的應力219

10.2.2斜彎曲時的強度計算221

10.2.3斜彎曲的變形計算222

10.3拉伸(壓縮)與彎曲的組合224

10.4偏心拉伸(壓縮)227

10.4.1偏心拉(壓)的應力計算227

10.4.2截面核心229

10.5扭轉與彎曲的組合231

習題234

第11章壓桿穩定241

11.1壓桿穩定性的概念241

11.2兩端鉸支細長壓桿的臨界力243

11.3不同桿端約束細長壓桿的臨界力245

11.3.1一端固定另一端自由細長壓桿的臨界力245

11.3.2兩端固定細長壓桿的臨界力245

11.3.3一端固定另一端鉸支細長壓桿的臨界力246

11.4歐拉公式的適用範圍經驗公式247

11.4.1臨界應力和柔度247

11.4.2歐拉公式的適用範圍247

11.4.3中柔度壓桿的臨界應力公式248

11.4.4小柔度壓桿249

11.4.5臨界應力總圖249

11.5壓桿穩定性計算250

11.6提高壓桿穩定性的措施256

習題257

附錄263

附錄Ⅰ截面的幾何性質 263

附錄Ⅱ常用截面的幾何性質計算公式268

附錄Ⅲ簡單荷載作用下樑的轉角和撓度269

附錄Ⅳ型鋼規格表271

參考文獻284"