材料力学

本书为普通高等教育农业农村部“十四五”规划教材，按照教育部力学基础课程教学指导分委员会《理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求》，在编者主编的高等院校机械类“十二五”、 普通高等教育力学系列“十三五”规划教材的基础上改编而成，可供48~72学时的材料力学课程选用。本书重视基础与应用，着眼于基本概念及基本理论，突出能力培养，融入工程问题力学理论分析与计算机数值计算相结合的新成果。本书的主要内容包括绪论、轴向拉伸与压缩、剪切和挤压的实用计算、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力 分析及广义胡克定律等。 本书的编写力求做到概念表达准确、文字精练、层次分明、论述严谨、结构紧凑、深入浅出。本书具有专业面宽与教学适用性强等特点。 本书可作为高等院校机械、能源、动力、土木、水利、材料类专业材料力学课程的教材，也可作为自学教材，还可供相关专业工程技术人员参考。

高等院校教师

目录 前言 第1章绪论1 1.1材料力学的任务1 1.2变形固体的基本假设1 1.3外力及其分类2 1.4内力和应力4 1.5变形与应变6 1.6杆件变形的基本形式7 习题9 第2章轴向拉伸与压缩10 2.1轴向拉伸与压缩的概念及工程实例10 2.2轴力与轴力图10 2.3横截面及斜截面上的应力13 2.4材料在拉伸与压缩时的力学性能17 2.5许用应力强度条件23 2.6轴向拉伸或压缩时的变形26 2.7简单拉压超静定问题29 习题34 第3章剪切和挤压的实用计算41 3.1剪切的概念41 3.2剪切强度的实用计算42 3.3挤压及其适用强度计算44 习题47 第4章扭转51 4.1扭转的概念51 4.2传动轴的转矩扭矩和扭矩图52 4.3剪切胡克定律55 4.4等直圆杆扭转时的应力强度条件57 4.5圆轴扭转时的变形刚度条件62 4.6等直圆杆扭转时的应变能65 4.7非圆轴截面杆的扭转67 4.8薄壁杆件的自由扭转69 习题75 第5章弯曲内力80 5.1弯曲的概念80 5.2受弯杆件的简化81 5.3梁的弯曲内力——剪力和弯矩83 5.4剪力图和弯矩图87 5.5微分关系及剪力图与弯矩图91 5.6平面曲杆的弯曲内力图95 习题97 第6章弯曲应力101 6.1弯曲正应力101 6.2弯曲切应力107 6.3弯曲强度计算115 6.4提高弯曲强度的一些措施121 6.5开口薄壁杆件的弯曲中心125 习题130 第7章弯曲变形136 7.1弯曲变形的基本概念136 7.2挠曲线的近似微分方程138 7.3积分法计算梁的变形139 7.4叠加法计算梁的变形145 7.5刚度条件及其应用152 7.6简单超静定梁154 习题157 第8章应力分析及广义胡克定律162 8.1应力状态概述162 8.2应力状态的实例163 8.3二向应力状态分析——解析法166 8.4二向应力状态分析——图解法171 8.5三向应力状态175 8.6广义胡克定律177 8.7复杂应力状态下的比能181 习题183 第9章强度理论189 9.1基本变形时构件的强度条件189 9.2复杂应力状态下强度条件的提出189 9.3常用的四种强度理论190 9.4*莫尔强度理论195 习题198 第10章组合变形201 10.1组合变形的概念201 10.2斜弯曲202 10.3拉伸(压缩)与弯曲的组合208 10.4偏心拉伸(压缩)210 10.5扭转与弯曲的组合215 习题218 第11章压杆稳定224 11.1压杆稳定概述224 11.2临界压力的概念225 11.3两端铰支细长压杆的临界压力227 11.4不同杆端约束细长压杆的临界力230 11.5欧拉公式的适用范围、临界应力231 11.6压杆稳定性计算234 11.7提高压杆稳定性的措施235 习题237 第12章能量方法242 12.1杆件基本变形的应变能242 12.2虚功原理248 12.3单位荷载法与莫尔积分249 12.4卡氏定理252 12.5最小势能原理255 习题257 第13章超静定问题261 13.1超静定结构的概念261 13.2简单超静定问题263 13.3力法求解超静定结构269 13.4利用对称性简化超静定结构278 习题281 第14章动载荷与交变应力286 14.1考虑惯性力的应力计算286 14.2冲击荷载290 14.3冲击韧性296 14.4交变应力与疲劳失效298 习题306 附录A截面的几何性质313 A.1静矩和形心313 A.2惯性矩、惯性积和极惯性矩315 A.3平行移轴与转轴公式318 A.4主惯性轴与主惯性矩321 习题321 附录B常用截面的几何性质计算公式325 附录C简单荷载作用下梁的转角和挠度327 附录D型钢规格表329 参考文献334