材料力学

前言

主要符号表

第1章 绪论

1.1 材料力学的研究对象、内容和方法

1.1.1 构件与杆件

1.1.2 杆件的基本变形形式

1.1.3 强度、刚度与稳定性

1.1.4 材料力学的研究方法

1.2 材料力学的基本假设

1.2.1 连续性假设

1.2.2 均匀性假设

1.2.3 各向同性假设

1.3 外力和内力

1.3.1 外力

1.3.2 内力与截面法

1.4 应力

1.4.1 应力的概念

1.4.2 应力状态

1.5 应变

1.5.1 位移与变形

1.5.2 应变

1.6 胡克定律

思考题

习题

第2章 轴向拉压应力与材料的力学性能

2.1 拉压杆的内力

2.1.1 拉压杆的内力--轴力

2.1.2 轴力图

2.2 拉压杆的应力

2.2.1 拉压杆横截面上的应力

2.2.2 拉压杆斜截面上的应力

2.2.3 圣维南原理

2.3 材料在拉伸与压缩时的力学性能

2.3.1 材料拉伸试验的基本要求

2.3.2 低碳钢拉伸时的力学性能

2.3.3 其他材料拉伸时的力学性能

2.3.4 材料压缩时的力学性能

2.3.5 温度和时同对材料力学性能的影响

2.4 安全因数、许用应力和强度条件

2.4.1 安全因数与许用应力

2.4.2 拉压杆的强度条件

2.5 应力集中的概念

思考题

习题

计算机作业一

第3章 轴向拉压变形

3.1 拉压杆的轴向变形与横向变形

3.1.1 轴向变形

3.1.2 横向变形与泊松比

3.2 变形计算的叠加原理

3.3 桁架的节点位移

3.4 拉压杆静不定问题

3.5 热应力与预应力

3.5.1 热应力

3.5.2 预应力

思考题

习题

计算机作业二

第4章 连接件强度的实用计算

4.1 连接件的形式

4.2 剪切强度实用计算

4.3 挤压强度实用计算

思考题

习题

第5章 扭转

5.1 轴的动力传递、扭矩与扭矩图

5.1.1 传动轴和外力偶矩

5.1.2 轴的内力--扭矩与扭矩图

5.2 扭转圆轴的应力与强度条件

5.2.1 圆轴横截面上的应力

5.2.2 圆轴扭转强度条件

5.2.3 薄壁圆筒横截面上的切应力

5.2.4 扭转圆轴斜截面上的应力

5.3 扭转圆轴的变形与刚度条件

5.3.1 扭转圆轴的变形

5.3.2 扭转圆轴的刚度条件

5.4 非圆截面杆的扭转

5.4.1 矩形截面杆的自由扭转

5.4.2 开口薄壁截面杆的自由扭转

5.4.3 闭口薄壁截面杆的扭转

5.5 扭转应力集中

思考题

习题

计算机作业三

第6章 弯曲内力

6.1 梁的内力--剪力和弯矩

6.2 剪力图和弯矩图

6.3 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系

6.3.1 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系

6.3.2 剪力图、弯矩图的形状特征与载荷的关系

6.4 静定平面刚架和曲杆的内力图

思考题

习题

第7章 弯曲应力

7.1 梁的弯曲正应力与强度条件

7.1.1 纯弯曲与横力弯曲

7.1.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力

7.1.3 弯曲正应力公式在横力弯曲中的推广

7.1.4 弯曲正应力强度条件

7.2 梁的弯曲切应力与强度条件

7.2.1 矩形截面梁的切应力

7.2.2 工字形截面梁与组合梁的切应力

7.2.3 圆形及薄壁圆环截面梁的切应力

7.2.4 梁的切应力强度条件

7.3 提高梁弯曲强度的措施

7.3.1 降低梁的最大弯矩

7.3.2 选择合理的截面形状

7.3.3 合理设计梁的形状--变截面梁

7.4 弯曲中心

7.5 弯曲应力集中

思考题

习题

第8章 弯曲变形

8.1 梁变形的基本方程

8.1.1 挠度和转角间的关系

8.1.2 挠曲轴近似微分方程

8.2 计算梁变形的积分法

8.3 计算梁变形的叠加法

8.4 梁的刚度条件与合理刚度设计

8.4.1 梁的刚度条件

8.4.2 梁的合理刚度设计

8.5 简单静不定梁

8.6 温度引起的梁变形

思考题

习题

第9章 应力状态分析与广义胡克定律

9.1 应力状态

9.1.1 单元体与应力状态

9.1.2 主应力与应力状态的分类

9.2 二向应力状态分析

9.2.1 解析法

9.2.2 应力圆法

9.3 三向应力状态分析简介

9.3.1 三向应力圆

9.3.2 最大应力

9.4 广义胡克定律

9.4.1 二向应力状态的广义胡克定律

9.4.2 三向应力状态的广义胡克定律

9.4.3 体积应变

9.5 由测点处的正应变确定应力状态

9.6 应变能

9.6.1 应变能的概念

9.6.2 空间应力状态下的应变能密度

思考题

习题

计算机作业四

第10章 强度理论

10.1 强度理论概述

10.2 适用于脆性断裂的强度理论

10.3 适用于塑性屈服的强度理论

10.4 莫尔强度理论

10.5 强度理论的选用

思考题

习题

第11章 组合变形

11.1 轴向拉压与弯曲的组合变形

11.1.1 轴向拉压与弯曲的组合变形

11.1.2 偏心拉伸与偏心压缩

11.1.3 截面核心的概念

11.2 轴向拉压与扭转的组合变形

11.3 斜弯曲

11.3.1 斜弯曲的正应力与强度条件

11.3.2 斜弯曲的变形计算

11.4 扭转与弯曲的组合变形

11.5 薄壁压力容器的组合变形

思考题

习题

第12章 压杆的稳定性

12.1 稳定性的基本概念

12.2 两端铰支细长压杆的临界载荷

12.3 不同杆端约束下细长压杆的临界载荷

12.4 欧拉公式的适用范围与临界应力总图

12.4.1 临界应力和柔度

12.4.2 欧拉公式的适用范围

12.4.3 临界应力总图

12.5 压杆的稳定性校核

12.6 提高压杆稳定性的措施

思考题

习题

计算机作业五

第13章 疲劳强度

13.1 疲劳破坏与循环应力

13.1.1 疲劳破坏的特点

13.1.2 应力谱

13.2 材料的S-N曲线和疲劳极限

13.2.1 S-N曲线和疲劳极限

13.2.2 S-N曲线的数学描述

13.3 影响构件疲劳极限的主要因素

13.3.1 构件形状的影响

13.3.2 构件截面尺寸的影响

13.3.3 构件表面质量的影响

13.4 构件的疲劳强度计算

13.4.1 对称循环应力下构件的疲劳强度条件

13.4.2 非对称循环应力下构件的疲劳强度条件

13.4.3 弯扭组合变形下构件的疲劳强度条件

13.5 变幅循环应力与累积损伤理论

思考题

习题

第14章 能量原理

14.1 杆件的应变能

14.2 莫尔定理与单位载荷法

14.3 卡氏第二定理

14.4 互等定理

14.5 虚功原理

14.6 用单位载荷法求解静不定问题

思考题

习题

第15章 惯性载荷问题

15.1 等加速度运动构件的惯性载荷问题

15.1.1 等加速直线运动构件的惯性载荷问题

15.1.2 等角速度旋转构件的惯性载荷问题

15.2 构件受冲击时应力和变形的计算

15.3 提高构件抗冲击能力的措施

思考题

习题

第16章 简单弹塑性问题

16.1 材料的弹塑性应力应变关系

16.2 简单桁架的弹塑性分析

16.3 圆轴的弹塑性扭转

16.4 梁的弹塑性弯曲

16.4.1 矩形截面梁的弹塑性分析、塑性铰

16.4.2 形状系数和塑性极限状态时中性轴位置

16.4.3 梁的极限载荷

16.5 残余应力的概念

思考题

习题

参考文献

附录A 平面图形的几何性质

A.1 静矩和形心

A.2 极惯性矩

A.3 惯性矩与惯性积

A.4 平行移轴定理

A.5 转轴公式与主惯性矩

思考题

习题

附录B 常见截面形状的几何性质

附录C 常用材料的力学性能

附录D 简单载荷下梁的挠度与转角

附录E 型钢表

附录F 量度单位换算表

附录G 材料力学名词中英文对照

思考题与习题答案

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