材料力学

第1章 绪论

1.1 材料力学的任务

1.1.1 工程中的三类问题

1.1.2 工程问题的二重性

1.1.3 任务

1.1.4 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

1.2.4 小变形假设

1.3 弹性杆件的外力和内力

1.3.1 外力

1.3.2 内力

1.3.3 求解内力的截面法

1.4 正应力与切应力

1.5 正应变与切应变

1.6 杆件受力与变形的基本形式

第2章 轴向拉伸、压缩与剪切

2.1 工程中的轴向拉伸或压缩问题

2.2 轴力与轴力图

2.2.1 截面法求轴力

2.2.2 轴力图

2.3 直杆轴向拉伸或压缩时的应力

2.3.1 横截面上的应力

2.3.2 斜截面上的应力

2.3.3 圣维南原理

2.4 材料在拉伸与压缩时的力学性能

2.4.1 拉伸压缩试验

2.4.2 低碳钢在拉伸时的力学性能

2.4.3 其他材料在拉伸时的力学性能

2.4.4 铸铁拉伸时的力学性能

2.4.5 材料在压缩时的力学性能

2.5 拉压杆的强度计算

2.5.1 失效与许用应力

2.5.2 轴向拉伸与压缩时的强度设计

2.6 轴向拉伸与压缩时的变形计算

2.6.1 轴向变形与虎克定律

2.6.2 横向变形与泊松比

2.7 简单拉压静不定问题

2.8 连接部分的强度计算

2.8.1 剪切的实用计算

2.8.2 挤压的实用计算

第3章 圆轴的扭转

3.1 工程中的扭转问题

3.2 外力偶矩、扭矩与扭矩图

3.2.1 外力偶矩

3.2.2 扭矩

3.2.3 扭矩图

3.3 圆轴的扭转变形

3.3.1 纯扭转

3.3.2 切应变

3.3.3 纯剪切

3.4 圆轴扭转时横截面上的切应力

3.4.1 剪切胡克定律

3.4.2 扭转的切应力公式

3.4.3 极惯性矩和抗扭截面系数的计算

3.5 圆轴扭转时的强度条件和刚度条件

3.5.1 圆轴的扭转失效

3.5.2 强度条件

3.5.3 刚度条件

3.6 非圆截面轴扭转简介

第4章 梁的弯曲内力

4.1 工程中的弯曲问题

4.2 梁的计算简图

4.2.1 载荷的简化

4.2.2 实际约束的简化

4.2.3 静定梁的类型

4.3 剪力与弯矩

4.4 剪力方程与弯矩方程、剪力图与弯矩图

4.5 载荷集度、剪力、弯矩之间的微分关系

4.5.1 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系

4.5.2 Fs、M、q间微分关系在绘制剪力、弯矩图中的应用

第5章 弯曲应力

5.1 对称弯曲正应力

5.1.1 纯弯梁横截面上的正应力

5.1.2 常见截面的惯性矩、抗弯截面系数及组合截面的惯性矩

5.1.3 横力弯曲时梁横截面上的正应力计算

5.2 对称弯曲梁横截面上的切应力简介

5.3 梁的强度条件与强度设计

5.3.1 强度条件

5.3.2 强度设计

5.4 提高梁强度的主要措施

第6章 弯曲变形

6.1 工程中的弯曲变形问题

6.2 挠曲线的近似微分方程

6.3 计算梁弯曲变形的两种方法

6.3.1 积分法

6.3.2 叠加法

6.4 梁的刚度条件与刚度设计

6.4.1 刚度条件

6.4.2 刚度设计

6.5 提高梁弯曲刚度的措施

6.6 简单静不定梁

第7章 应力状态分析与强度理论

7.1 点的应力状态

7.2 平面应力状态——解析法

7.2.1 平面应力状态斜截面上的应力

7.2.2 主平面、主应力、最大正应力、最大切应力

7.3 平面应力状态——几何法

7.4 三向应力状态简介与最大切应力

7.4.1 三向应力状态

7.4.2 最大切应力

7.5 广义虎克定律

7.6 复杂应力状态的应变比能

7.7 断裂失效与屈服失效

7.8 四种常用的强度理论

7.8.1 最大拉应力理论（第一强度理论）

7.8.2 最大伸长线应变理论（第二强度理论）

7.8.3 最大剪应力理论（第三强度理论）

7.8.4 形状改变比能理论（第四强度理论）

第8章 组合变形

8.1 工程中的组合变形问题

8.2 拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算

8.3 斜弯曲

8.4 弯曲与扭转组合变形的强度计算

第9章 能量法

9.1 概j查

9.2 线弹性杆件的变形能计算

9.2.1 轴向拉伸或压缩

9.2.2 扭转

9.2.3 弯曲

9.2.4 组合变形杆件

9.3 卡氏定理

9.4 莫尔定理

9.5 功的互等定理和位移互等定理

9.6 用能量法求解静不定问题

第10章 压杆稳定

10.1 工程中的压杆稳定问题

10.2 两端铰支细长压杆的临界压力

10.3 其他约束条件下的细长压杆临界压力

10.4 临界压力和临界应力的欧拉公式

10.5 中、小柔度杆的临界应力

10.5.1 中柔度杆临界应力的经验公式

10.5.2 小柔度杆的临界应力

10.5.3 临界应力总图

10.6 压杆的稳定计算与合理设计

10.6.1 压杆的稳定条件

10.6.2 压杆的合理设计

10.6.3 提高压杆稳定性的措施

第11章 动载荷

11.1 概述

11.2 动静法

11.2.1 构件作匀加速直线运动的应力

11.2.2 构件作匀速转动运动的应力与变形

11.3 构件受冲击时的近似计算

11.4 交变应力的概念

11.5 金属疲劳破坏的概念

11.6 材料的疲劳极限与S-N曲线

11.7 影响构件疲劳极限的因素

11.7.1 构件外形的影响

11.7.2 构件尺寸的影响

11.7.3 表面状态的影响

11.8 构件疲劳极限

11.9 对称循环下的疲劳强度计算与合理设计

第12章 工程应用

12.1 ANSYS简介

12.1.1 有限元分析的基本概念

12.1.2 ANSYS 12.0的启动

12.1.3 ANSYS 12.0的退出

12.1.4 ANSYS 12.0的界面

12.1.5 命令流

12.2 工程中的桁架结构的计算

12.2.1 问题描述

12.2.2 ANSYS的启动

12.2.3 设置分析模块

12.2.4 定义单元类型、实常数和材料

12.2.5 建立模型（有限元模型）

12.2.6 加载与求解

12.2.7 查看结果

12.2.8 退出系统

12.3 工程中的梁的内力、应力和变形的计算

12.3.1 问题描述与分析

12.3.2 计算命令流

12.4 工程中的组合变形杆件的内力、变形的计算

12.4.1 问题描述与分析

12.4.2 计算命令流

12.5 工程中的压杆稳定的计算

12.5.1 问题描述与分析

12.5.2 计算命令流

附录I 平面图形的几何性质

附录II 参考答案

《材料力学/高等工科院校卓越工程师教育教材》是根据教育部高等院校力学课程教学指导委员会制定的“材料力学”课程的教学基本要求，结合机械设计制造、土木建筑、动力机械等专业“卓越工程师”教育培养计划实施要求编写而成。全书精选了材料力学的基本内容，包括绪论、轴向拉伸、压缩与剪切、圆轴的扭转、梁的弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态分析与强度理论、组合变形、能量方法与静不定结构、压杆稳定、动载荷。同时增加了第12章工程应用，其中对动载荷与交变应力进行了适当的编排。《材料力学/高等工科院校卓越工程师教育教材》在保证教学基本要求的前提下，在内容表述上简明清晰，重点突出，更多地结合了工程实例，可以进一步提高学生理论联系实际的能力。
　　《材料力学/高等工科院校卓越工程师教育教材》是卓越工程师教材，可作为工科高等院校的材料力学教材。