內(nèi) 容 簡 介本書涵蓋了教育部非力學專業(yè)課程指導分委員會最新制定的多學時“材料力學”課程基本要求的內(nèi)容，包括：緒論、拉伸和壓縮、剪切和擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲(內(nèi)力、應力和變形)、應力狀態(tài)分析和強度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定以及能量法等。全書共分10章，以工程實際為背景，注重材料力學概念、力學解題能力和力學建模能力的培養(yǎng)，通過課程內(nèi)容和體系的改革，力求理論與應用并重、知識傳授與能力培養(yǎng)并重；全書力求論述簡明扼要，例題分析透徹，并通過較多的例題，尋求解題規(guī)律，以使學生達到熟練掌握基本概念、基本理論、基本方法和計算技能的教學要求并注意與相關(guān)課程的貫通和融合。本書可作為一般高等院校應用型工科本科各專業(yè)材料力學課程的教材，也可作為夜大、函授大學、職工大學相應專業(yè)的自學和函授教材，還可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。第2版前言
本書第1版自2006年出版以來，已經(jīng)使用了8年，本次修訂對書中出現(xiàn)的一些疏漏進行了更正，在保持第1版風格的基礎上，對書中的內(nèi)容做了一些調(diào)整，刪除了疲勞強度的概念及個別章節(jié)中的部分內(nèi)容，以適用于目前普遍學時較緊的教學情況。對各章節(jié)中的習題做了調(diào)整，增加了中等難度的習題，利于學生課后練習。另外在第10章中還補充了卡氏定理的內(nèi)容。
本版中，第1、4章及10章的習題部分由吳小翠修訂；第2、3章和附錄A由鄭建國修訂；第5、6章由宋向榮修訂；第7、8章及第10章的正文部分由劉建華修訂；第9章由田阿利編寫，全書由劉建華統(tǒng)稿。
由于編者水平有限，本次修訂缺點和疏漏之處仍在所難免，衷心希望廣大師生和讀者提出批評，使本書不斷完善。
編 者
2014年9月于江蘇科技大學
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 材料力學的任務 1
1.2 變形固體及其理想化 2
1.3 內(nèi)力、截面法和應力的概念 3
1.3.1 內(nèi)力 3
1.3.2 截面法 3
1.3.3 應力 4
1.4 變形與應變 5
1.5 桿件變形的基本形式 5
小結(jié) 7
思考題 7
第2章 軸向拉伸和壓縮及連接件的強度計算 8
2.1 軸向拉伸與壓縮的概念與實例 8
2.2 拉壓桿截面上的內(nèi)力和應力 8
2.2.1 拉壓桿橫截面上的內(nèi)力 8
2.2.2 拉壓桿截面上的應力 10
2.3 材料在拉伸或壓縮時的力學性能 14
2.3.1 低碳鋼拉伸時的力學性能 15
2.3.2 鑄鐵及其他塑性材料拉伸時的力學性能 17
2.3.3 材料在壓縮時的力學性能 18
2.4 圣維南原理和應力集中 19
2.4.1 圣維南原理 19
2.4.2 應力集中 20
2.5 失效、許用應力與強度條件 21
2.5.1 失效與許用應力 21
2.5.2 強度條件 22
2.6 胡克定律與拉壓桿的變形 24
2.6.1 拉壓桿的軸向變形與胡克定律 24
2.6.2 拉壓桿的橫向變形與泊松比 25
2.6.3 變截面桿的軸向變形 25
2.7 簡單拉壓超靜定問題 28
2.7.1 超靜定問題及其解法 28
2.7.2 預應力與溫度應力的概念 30
2.8 連接件的強度計算 32
2.8.1 剪切強度計算 32
2.8.2 擠壓強度計算 33
2.8.3 焊縫強度計算 35
小結(jié) 36
思考題 36
習題 37
第3章 扭轉(zhuǎn) 44
3.1 扭轉(zhuǎn)的概念和實例 44
3.2 外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖 45
3.2.1 外力偶矩的計算 45
3.2.2 扭矩與扭矩圖 45
3.3 純剪切 48
3.3.1 薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時的切應力 48
3.3.2 切應力互等定理 49
3.3.3 剪切胡克定律 49
3.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應力 49
3.4.1 圓軸扭轉(zhuǎn)切應力的計算公式 49
3.4.2 最大扭轉(zhuǎn)切應力強度條件 51
3.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形 55
3.5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)變形計算公式 55
3.5.2 圓軸扭轉(zhuǎn)剛度條件 55
3.6 非圓截面桿扭轉(zhuǎn)的概念 58
3.6.1 自由扭轉(zhuǎn)與約束扭轉(zhuǎn) 58
3.6.2 矩形截面桿的扭轉(zhuǎn) 59
小結(jié) 60
思考題 61
習題 62
第4章 彎曲內(nèi)力 66
4.1 彎曲的概念與實例 66
4.2 剪力和彎矩 66
4.2.1 剪力和彎矩 66
4.2.2 剪力和彎矩的正負號約定 67
4.3 剪力方程和彎矩方程剪力圖和彎矩圖 69
4.4 載荷、剪力和彎矩之間的關(guān)系 71
4.4.1 分布載荷與內(nèi)力的關(guān)系 71
4.4.2 集中力、集中力偶與內(nèi)力的關(guān)系 73
4.5 平面剛架和曲桿的內(nèi)力 76
小結(jié) 78
思考題 78
習題 79
第5章 彎曲應力 83
5.1 純彎曲的概念 83
5.2 彎曲正應力 83
5.2.1 純彎梁橫截面上的正應力 83
5.2.2 橫力彎曲時的正應力 87
5.2.3 提高彎曲強度的措施 91
5.3 彎曲切應力 93
5.3.1 矩形截面梁 93
5.3.2 工字型截面梁 95
5.3.3 梁的切應力強度條件 96
小結(jié) 97
思考題 98
習題 99
第6章 彎曲變形 104
6.1 彎曲變形的實例 104
6.2 撓曲線的微分方程 105
6.3 積分法求梁的位移 106
6.4 疊加法求梁的位移 108
6.5 簡單超靜定梁 111
6.6 提高彎曲剛度的一些措施 113
小結(jié) 114
思考題 115
習題 116
第7章 應力狀態(tài)分析強度理論 120
7.1 一點的應力狀態(tài)的概念 120
7.2 平面應力狀態(tài)分析——主應力 121
7.2.1 關(guān)于應力的正負約定 121
7.2.2 任意斜截面上的應力 121
7.2.3 主平面的方位及極值正應力 122
7.2.4 極值切應力 123
7.2.5 應力圓 123
7.3 特殊三向應力狀態(tài)下的極值應力 128
7.3.1 三組特殊截面的應力狀態(tài) 128
7.3.2 三向應力狀態(tài)的應力圓及極值應力 129
7.4 廣義胡克定律 130
7.4.1 一般應力狀態(tài)下的線應變和切應變 130
7.4.2 主應力狀態(tài)下的線應變 132
7.4.3 總應變能密度 132
7.4.4 體積改變能密度與畸變能密度 133
7.5 強度理論 135
7.5.1 斷裂強度理論 135
7.5.2 屈服強度理論 136
*7.5.3 莫爾強度理論 137
小結(jié) 141
思考題 142
習題 142
第8章 組合變形 147
8.1 組合變形與疊加原理的概念 147
8.2 斜彎曲 147
8.2.1 斜彎曲時的變形 148
8.2.2 斜彎曲時的應力 149
8.3 彎拉(壓)組合 151
8.4 彎扭組合 153
小結(jié) 157
思考題 157
習題 157
第9章 壓桿穩(wěn)定 163
9.1 壓桿穩(wěn)定的基本概念 163
9.2 兩端鉸支細長壓桿臨界載荷的歐拉公式 165
9.3 其他支座條件下細長壓桿臨界載荷的歐拉公式 167
9.4 歐拉公式的適用范圍臨界應力總圖 169
9.4.1 歐拉公式的適用范圍 169
9.4.2 中、小柔度桿的臨界應力 171
9.4.3 壓桿的臨界應力總圖 173
9.5 壓桿穩(wěn)定校核 176
9.6 提高壓桿穩(wěn)定性的措施 178
小結(jié) 180
思考題 181
習題 181
第10章 能量法 185
10.1 外力功與應變能 185
10.1.1 外力功 185
10.1.2 互等定理 186
10.1.3 克拉貝依隆原理 187
10.1.4 桿件的應變能 187
10.2 莫爾定理及其應用 188
10.3 卡氏定理及其應用 194
10.3.1 卡氏定理的證明 194
10.3.2 卡氏定理的應用 195
10.4 能量法解超靜定問題 197
10.4.1 超靜定問題的基本解法 197
10.4.2 對稱與反對稱的利用 198
10.5 動應力與沖擊應力 200
10.5.1 動應力 200
10.5.2 沖擊應力 201
10.5.3 提高構(gòu)件抗沖擊能力的措施 205
小結(jié) 205
思考題 205
習題 206
附錄A 平面圖形的幾何性質(zhì) 212
附錄B 幾種常用材料的主要力學性能 228
附錄C 梁的撓度與轉(zhuǎn)角 229
習題答案 244
參考文獻 257
