材料力學

本書是根據高等學校工科專業教學計劃及材料力學教學大綱編寫而成的。主要內容有：緒論及基本概念、軸向拉伸和壓縮、剪切和連接件的實用計算、扭轉、平面圖形的幾何性質、彎曲內力、彎曲應力、彎曲變形及簡單超靜定梁、應力狀態和強度理論、組合變形、壓桿穩定、能量法、動載荷和交變應力等。每章配有思考題和習題。本書基本概念論述簡潔、清晰、明確，注重概念和基本分析方法的應用，注重學生針對實際工程問題建立力學模型能力的培養和分析解決問題能力的培養。本書可作為普通高等學校和成人高等教育工程類學科各專業的材料力學課程的教材，也可作為各類自考人員、研究生入學備考人員和工程技術人員的參考書。

材料力學是高等工科院校開設的專業基礎課程，理論性與應用性都較強，既是經典學科，又是一門不斷發展的學科。隨著教學內容和課程體系改革的深入，為使學生在有限的學時里理解和掌握材料力學的基本原理和基本方法，特編寫了此書。希望既能在內容上滿足廣大師生的要求，又能讓學生通過學習本書打下紮實的力學基礎。

本書共13章，包括緒論、軸向拉伸和壓縮、剪切和連接件的實用計算、扭轉、平面圖形的幾何性質、彎曲內力、彎曲應力、彎曲變形、應力狀態和強度理論、組合變形、壓桿穩定、能量法、動載荷以及交變應力。為幫助學生深刻理解概念，各章配有思考題，並精選了習題。

本書由蘭州交通大學張耀、曹小平、張文辰和西北民族大學王春芬合作編寫，其中第1～4章、第12章由曹小平編寫；第6、7章由張耀編寫；第8~11章由王春芬編寫；第5章、第13章由張文辰編寫；附錄Ⅰ由張耀編寫；附錄Ⅱ由張文辰編寫。韓冬、王波、劉德邦、江聰聰和劉明等研究生參與了部分繪圖工作。

本書在編寫過程中參考吸收了許多國內外材料力學教材的思想和內容，非常感謝眾多專家學者的成果。

由於編者水平有限，書中難免疏漏與欠妥之處，懇請廣大讀者批評指正。

編著者

2015年3月

第1章緒論

1.1材料力學的任務

1.2變形固體及其基本假設

1.3外力、內力和截面法

1.4應力和應變的概念

1.5桿件變形的基本形式

思考題

第2章軸向拉伸和壓縮

2.1軸向拉伸和壓縮的概念及實例

2.2軸向拉（壓）桿的內力

2.3軸向拉（壓）桿橫截面上的應力

2.4軸向拉（壓）桿斜截面上的應力

2.5低碳鋼的力學性質

2.6鑄鐵的力學性質

2.7軸向拉（壓）桿的強度計算

2.8聖維南原理和應力集中

2.9軸向拉（壓）桿的變形

2.10拉伸和壓縮的超靜定問題

2.11軸向拉（壓）桿的應變能

*2.12溫度應力和裝配應力

思考題

習題第3章剪切和連接件的實用計算

3.1剪切和擠壓的概念及實用計算

3.2鉚釘連接的計算

思考題

習題

第4章扭轉

4.1扭轉的概念及外力分析

4.2受扭桿件的內力

4.3薄壁圓筒的扭轉切應力互等定理剪切胡克定律

4.4圓桿扭轉時的應力和變形

4.5圓桿扭轉時的強度和剛度計算

4.6圓桿扭轉的超靜定問題

思考題

習題

第5章平面圖形的幾何性質

5.1靜矩和形心

5.2慣性矩慣性積極慣性矩和形心主慣性矩

5.3平行移軸公式

習題

第6章彎曲內力

6.1工程中的彎曲問題

6.2梁的內力——剪力和彎矩

6.3剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖

6.4剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係

6.5靜定平面剛架和曲桿的內力圖

思考題

習題

第7章彎曲應力

7.1純彎曲時梁橫截面上的正應力

7.2梁橫力彎曲時的正應力及其強度條件

7.3梁橫截面上的切應力及其強度條件

7.4提高梁彎曲強度的措施

思考題

習題

第8章彎曲變形

8.1梁變形的基本方程

8.2計算梁變形的積分法

8.3計算梁變形的疊加法

8.4簡單超靜定梁

8.5剛度條件提高彎曲剛度的措施

思考題

習題

第9章應力狀態和強度理論

9.1應力狀態的基本概念

9.2二嚮應力狀態分析

9.3三嚮應力狀態分析簡介

9.4廣義胡克定律

9.5空間應力狀態下的應變能

9.6強度理論及其應用

思考題

習題

第10章組合變形

10.1軸向拉(壓)與彎曲的組合變形

10.2軸向拉（壓）與扭轉的組合變形

10.3斜彎曲

10.4扭轉與彎曲的組合變形

思考題

習題

第11章壓桿穩定

11.1壓桿穩定的概念

11.2兩端鉸支細長壓桿的臨界載荷

11.3不同桿端約束下細長壓桿的臨界載荷

11.4歐拉公式的適用範圍及臨界應力總圖

11.5壓桿的穩定性校核

11.6提高壓桿穩定性的措施

思考題

習題

第12章能量法

12.1概述

12.2外力功和應變能的計算

12.3單位載荷法及其應用

12.4莫爾積分的圖形互乘法

12.5互等定理

12.6能量法解超靜定問題

思考題

習題

第13章動載荷交變應力

13.1概述

13.2構件有加速度時的應力計算

13.3構件受衝擊載荷作用時的應力計算

13.4交變應力

思考題

習題

附錄Ⅰ簡單載荷下樑的撓度和轉角

附錄Ⅱ型鋼表

思考題與習題答案

參考文獻