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第1章 绪论1

1.1 材料力学的基本任务1

1.1.1 基本术语1

1.1.2 杆件变形的基本形式2

1.1.3 材料力学的基本任务4

1.2 变形固体的基本假设4

第2章 拉伸、压缩与剪切6

2.1 轴向拉伸与压缩的受力与变形特征6

2.2 轴向拉伸与压缩时横截面上的内力6

2.2.1 内力与截面法6

2.2.2 轴力与轴力图8

2.3 轴向拉伸与压缩时的应力9

2.3.1 应力的概念9

2.3.2 应力的计算10

2.4 轴向拉伸与压缩时的变形12

2.4.1 拉压杆的轴向变形及其计算12

2.4.2 胡克定律13

2.5 材料拉伸、压缩时的力学性能14

2.5.1 低碳钢拉伸试验及力学性能15

2.5.2 其他塑性材料拉伸时的力学性能17

2.5.3 铸铁拉伸时的力学性能17

2.5.4 塑性材料压缩时的力学性能18

2.5.5 脆性材料压缩时的力学性能18

2.6 失效、安全因数和强度计算19

2.6.1 基本概念19

2.6.2 强度条件19

2.7 拉伸压缩超静定问题21

2.7.1 拉伸压缩超静定的概念21

2.7.2 拉伸压缩超静定问题的求解方法与步骤22

2.8 剪切和挤压的实用计算23

2.8.1 剪切的概念23

2.8.2 剪切的实用计算23

2.8.3 挤压的实用计算24

练习题26

第3章 平面图形的几何性质29

3.1 静矩和形心29

3.1.1 单一截面的静矩和形心29

3.1.2 组合截面的静矩和形心30

3.2 惯性矩和惯性积31

3.2.1 惯性矩31

3.2.2 惯性积31

3.3 平行移轴公式和转轴公式33

3.3.1 平行移轴公式33

3.3.2 转轴公式与主惯性轴简介34

练习题35

第4章 扭转37

4.1 扭转的受力与变形特征37

4.2 外力偶矩的计算及扭矩和扭矩图37

4.2.1 外力偶矩的计算38

4.2.2 扭转内力和扭矩图38

4.3 纯剪切40

4.3.1 薄壁圆筒扭转时的切应力40

4.3.2 切应力互等定理41

4.3.3 剪切胡克定律41

4.4 圆轴扭转时的应力与强度条件42

4.4.1 圆轴扭转时的应力计算42

4.4.2 强度条件44

4.5 圆轴扭转时的变形与刚度条件46

4.5.1 扭转变形公式计算46

4.5.2 刚度条件47

练习题49

第5章 弯曲内力52

5.1 弯曲的概念和实例52

5.2 受弯杆件的简化52

5.2.1 支座的几个基本形式53

5.2.2 载荷的简化53

5.2.3 静定梁的基本形式53

5.3 剪力和弯矩54

5.3.1 剪力和弯矩的概念54

5.3.2 剪力和弯矩的计算55

5.4 剪力方程和弯矩方程及剪力图和弯矩图56

5.4.1 剪力方程和弯矩方程56

5.4.2 剪力图和弯矩图57

5.5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系62

5.5.1 载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系62

5.5.2 利用微分关系作剪力图和弯矩图63

练习题65

第6章 弯曲应力69

6.1 纯弯曲时的正应力69

6.1.1 纯弯曲的概念69

6.1.2 梁的纯弯曲试验69

6.1.3 纯弯曲时的正应力公式推导70

6.2 横力弯曲时的正应力及弯曲正应力强度条件72

6.2.1 横力弯曲的正应力72

6.2.2 弯曲正应力强度条件73

6.3 弯曲切应力76

6.3.1 矩形截面梁横截面上的切应力76

6.3.2 工字形截面梁78

6.3.3 圆形截面梁79

6.4 提高弯曲强度的措施80

6.4.1 合理安排梁的受力情况81

6.4.2 合理选择梁的截面形状81

练习题83

第7章 弯曲变形86

7.1 弯曲变形简介86

7.1.1 弯曲变形实例86

7.1.2 弯曲变形的概念87

7.2 用积分法求弯曲变形87

7.2.1 挠曲线的微分方程87

7.2.2 用积分法求梁的弯曲变形88

7.3 用叠加法求弯曲变形92

7.3.1 简单载荷作用下的梁的变形列表92

7.3.2 叠加法的应用94

7.4 简单超静定梁95

7.4.1 静不定梁的概念95

7.4.2 静不定梁的求解步骤95

练习题97

第8章 应力应变分析及强度理论100

8.1 应力状态概述100

8.1.1 应力状态的概念100

8.1.2 应力状态分类101

8.2 二向应力状态分析——解析法101

8.2.1 应力状态实例101

8.2.2 二向应力状态分析的解析法104

8.3 二向应力状态分析——图解法108

8.3.1 应力圆方程108

8.3.2 应力圆的画法与用途108

8.4 三向应力状态111

8.4.1 三向应力状态应力圆绘制111

8.4.2 三向应力状态分析113

8.5 广义胡克定律114

8.5.1 三向一般应力状态单元体的广义胡克定律114

8.5.2 其他应力状态单元体的广义胡克定律115

8.6 强度理论117

8.6.1 强度理论概念117

8.6.2 四种强度理论119

练习题123

第9章 组合变形127

9.1 组合变形和叠加原理127

9.1.1 组合变形的概念127

9.1.2 叠加法和叠加原理127

9.2 弯曲与拉伸（或压缩）的组合128

9.2.1 横向力与轴向力共同作用下的弯曲与拉伸（压缩）组合变形128

9.2.2 偏心拉伸与偏心压缩130

9.3 弯曲与扭转的组合132

9.4 斜弯曲与截面核心135

9.4.1 斜弯曲135

9.4.2 截面核心138

练习题140

第10章 能量法143

10.1 杆件的应变能143

10.1.1 功能原理143

10.1.2 基本变形杆件的应变能143

10.1.3 组合变形杆件的应变能145

10.2 互等定理148

10.3 卡氏定理149

10.4 单位载荷法（莫尔积分）153

10.5 计算莫尔积分的图乘法157

练习题160

第11章 动载荷164

11.1 概念164

11.1.1 静载荷164

11.1.2 动载荷164

11.2 构件有加速度时的应力与变形165

11.2.1 理论基础165

11.2.2 构件匀加速度直线运动时的应力与变形165

11.2.3 构件匀速转动时的应力与变形167

11.3 构件受冲击时的应力和变形169

11.3.1 理论基础169

11.3.2 竖向冲击170

11.3.3 水平冲击171

练习题174

第12章 压杆稳定177

12.1 压杆稳定的概念177

12.1.1 压杆177

12.1.2 稳定性179

12.1.3 压杆稳定性179

12.2 细长压杆的临界压力180

12.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力180

12.2.2 其他约束条件下细长压杆的临界压力180

12.3 临界应力与柔度182

12.3.1 临界应力182

12.3.2 柔度183

12.3.3 临界应力总图184

12.4 压杆的稳定校核186

12.5 提高压杆稳定性的措施189

12.5.1 设计合理的截面形状189

12.5.2 减小压杆计算长度190

12.5.3 增大杆端支撑刚度190

12.5.4 合理选择压杆材料190

12.5.5 改善结构布局190

练习题191

附录A 常用材料的力学性能194

附录B 型钢表195

附录C 部分习题参考答案204

参考文献211