简介
本教材是在全国高等学校机械类教学指导委员会的直接组织和领导下，根据2000年元月武汉会议上新编系列教材编审委员会审定的70学时《材料力学》教学大纲（草案），新编写的普通高等学校机械设计及自动化专业（本科）系列教材之一。
《普通高等学校机械设计制造及其自动化专业新编系列教材：材料力学》注意了内容较多学时较少的矛盾，力争做到强调基础、突出重点，即保留了各院校原来各种版本《材料力学》教材中必须讲授的基本章节，如绪论、拉伸与压缩、剪切、扭转、平面图形的几何性质、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、强度理论、组合变形、能量法、动载荷、疲劳强度与断裂韧度、压杆稳定等。对于带有*号的内容和专题性质的第15、16章，供教师和读者根据需要取舍。全书共16章，书后附有型钢表、部分习题参考答案及参考文献。
本教材适用于普通高等学校机械类专业教学使用，也可供有关工程技术、研究人员参考。
目录
前言
1 绪论
1.1 材料力学的任务和研究对象
1.1.1 材料力学的任务和研究对象
1.1.2 强度、刚度、稳定性
1.1.3材料力学的研究方法
1.2 变形固体的基本假设
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 外力及其分类
1.3.1 按其来源分类
1.3.2 按其作用范围分类
1.3.3 按其与时间的关系分类
1.3.4 构件的力学模型
1.4 内力、截面法和应力的概念
1.4.1 内力
1.4.2 截面法
1.4.3 应力
1.5 线应变与剪应变
1.5.1 变形和位移
1.5.2 线应变和剪应变
1.5.3 小变形
1.6 杆件变形的基本形式
1.6.1 杆件的种类
1.6.2 杆件变形的基本形式
习题
2 拉伸与压缩
2.1 轴向拉伸和压缩的概念及实例
2.2 轴向拉伸和压缩时横截面上的内力和应力
2.2.1 轴向拉伸和压缩时横截面上的内力
2.2.2 轴向拉伸和压缩时杆件横截面上的应力
2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
2.4 材料在拉伸时的机械性质
2.4.1 低碳钢拉伸时的机械性质
2.4.2 铸铁拉伸时的机械性质
2.4.3 其他材料在拉伸时的机械性质
2.5 材料在压缩时的机械性质
2.5.1 低碳钢压缩时的机械性质
2.5.2 铸铁压缩时的机械性质
2.6 温度和时间对材料机械性质的影响
2.6.1 短斯静载下，温度对材料机械性质的影响
2.6.2 高温、长期静载下材料的机械性质
2.7 许用应力和安全系数轴向拉伸和压缩时的强度计算
2.7.1 许用应力和安全系数
2.7.2 轴向拉伸和压缩时的强度计算
2.8 轴向拉伸和压缩时的变形
2.8.1 轴向变形
2.8.2 横向变形
2.9 拉伸、压缩静不定问题
2.10 温度应力和装配应力
2.10.1 温度应力
2.10.2 装配应力
2.11 应力集中
2.11.1 圣维南原理
2.11.2 应力集中
习题
3 剪切
3.1 剪切的概念和实用计算
3.1.1 剪切的概念
3.1.2 剪切的实用计算
3.2 挤压的概念和实用计算
3.2.1 挤压的概念
3.2.2 挤压的实用计算
习题
4 扭转
4.1 扭转的概念和实例
4.2 外力偶矩的计算及扭矩和扭矩图
4.2.1 外力偶矩的计算
4.2.2 横截面上的内力——扭矩
4.3 纯剪切剪应力互等定理剪切虎克定理
4.3.1 薄壁圆筒扭转时横截面上的应力
4.3.2 纯剪切剪应力互等定理
4.3.3 剪应变剪切虎克定理
4.4 圆轴扭转时的应力和强度条件
4.4.1 变形几何关系
4.4.2 物理关系
4.4.3 静力学关系
4.4.4 圆轴扭转的强度条件
4.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件
4.5.1 圆轴扭转时的变形
4.5.2 圆轴扭转的刚度条件
4.6 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形
4.6.1 簧丝横截面上的内力
4.6.2 簧丝横截面上的应力及强度条件
4.6.3 弹簧的变形
4.7 非圆截面杆扭转的概念
4.8 薄壁杆件的自由扭转
4.8.1 开口薄壁杆件的自由扭转
4.8.2 闭口薄壁杆件的自由扭转
习题
5 平面图形的几何性质
5.1 静矩和形心
5.1.1 形心
5.1.2 静矩
5.1.3 组合图形的静矩和形心
5.2 惯性矩惯性半径惯性积
5.2.1 惯性矩
5.2.2 惯性半径
5.2.3 极惯性矩
5.2.4 惯性积
5.2.5 常见图形的惯性矩、惯性积
5.2.6 组合图形的惯性矩、惯性积
5.3 平行移轴公式
5.4 转轴公式及主惯性轴
5.4.1 转轴公式
5.4.2 主惯性轴和主惯性矩
5.4.3 形心主惯性轴和形心主惯性矩
习题
6 弯曲内力
6.1 平面弯曲的概念和实例
6.2 受弯杆件的简化
6.2.1 梁的简化
6.2.2 载荷的简化
6.2.3 约束的简化
6.2.4 梁的类型
6.3 剪力和弯矩
6.4 剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图
6.5 载荷集度q、剪力Q和弯矩M之间的微分关系
6.6 叠加法作弯矩图
6.6.1 叠加法作弯矩图
6.6.2 叠加原理
6.7 平面曲杆的弯曲内力图
习题
7 弯曲应力
7.1 概述
7.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力
7.2.1 纯弯曲
7.2.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力
7.2.3 梁横截面上的最大正应力
7.3 非对称截面梁的平面弯曲
7.4 横力弯曲时的正应力、正应力强度条件
7.4.1 横力弯曲时的正应力
7.4.2 弯曲正应力强度条件及其应用
7.5 弯曲剪应力及其强度条件
7.5.1 弯曲剪应力
7.5.2 弯曲剪应力强度条件
7.6 开口薄壁杆件的弯曲剪应力弯曲中心
7.6.1 开口薄壁杆件的弯曲剪应力
7.6.2 弯曲中心
7.7 提高弯曲强度的措施
7.7.1 合理安排梁的支承及载荷
7.7.2 梁的合理截面
7.7.3 等强度梁
习题
8 弯曲变形
8.1 工程实际中的弯曲变形问题
8.2 挠曲线的近似微分方程、刚度条件
8.2.1 挠度和转角
8.2.2 挠曲线近似微分方程
8.2.3 弯曲刚度条件
8.3 用积分法求梁的挠度和转角
8.4 用叠加法求梁的挠度和转角
8.5 有限差分法
8.6 提高弯曲刚度的措施
8.6.1 增加支承约束。减小梁的跨度
8.6.2 选择合理截面，增大梁的抗弯刚度
习题
9 应力状态与应变状态分析
9.1 应力状态的概念
9.1.1 一点处的应力状态
9.1.2 通过单元体分析一点的应力状态
9.1.3 主应力及应力状态的分类
9.2 应力状态的实例
9.2.1 直杆轴向拉伸时的应力状态
9.2.2 圆轴扭转时，轴的表面上任一点A的应力状态
9.2.3 圆筒形容器承受内压作用时任一点的应力状态
9.2.4 在车轮压力作用下，车轮与钢轨接触点A处的应力状态
9.3 二向应力状态分析——解析法
9.3.1 二向应力状态下斜截面上的应力
9.3.2 主应力及主平面的方位
9.3.3 剪应力的极值及其所在平面
9.4 二向应力状态分析——图解法
9.4.1 应力圆方程及其作法
9.4.2 利用应力圆确定主应力、主平面和最大剪应力
10 组合变形
11 能量原理
12 动载荷
13 交变应力
14 压杆稳定
15 杆件的塑性变形
16 复合材料力学基础
1 绪论
1.1 材料力学的任务和研究对象
1.1.1 材料力学的任务和研究对象
1.1.2 强度、刚度、稳定性
1.1.3材料力学的研究方法
1.2 变形固体的基本假设
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 外力及其分类
1.3.1 按其来源分类
1.3.2 按其作用范围分类
1.3.3 按其与时间的关系分类
1.3.4 构件的力学模型
1.4 内力、截面法和应力的概念
1.4.1 内力
1.4.2 截面法
1.4.3 应力
1.5 线应变与剪应变
1.5.1 变形和位移
1.5.2 线应变和剪应变
1.5.3 小变形
1.6 杆件变形的基本形式
1.6.1 杆件的种类
1.6.2 杆件变形的基本形式
习题
2 拉伸与压缩
2.1 轴向拉伸和压缩的概念及实例
2.2 轴向拉伸和压缩时横截面上的内力和应力
2.2.1 轴向拉伸和压缩时横截面上的内力
2.2.2 轴向拉伸和压缩时杆件横截面上的应力
2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
2.4 材料在拉伸时的机械性质
2.4.1 低碳钢拉伸时的机械性质
2.4.2 铸铁拉伸时的机械性质
2.4.3 其他材料在拉伸时的机械性质
2.5 材料在压缩时的机械性质
2.5.1 低碳钢压缩时的机械性质
2.5.2 铸铁压缩时的机械性质
2.6 温度和时间对材料机械性质的影响
2.6.1 短斯静载下，温度对材料机械性质的影响
2.6.2 高温、长期静载下材料的机械性质
2.7 许用应力和安全系数轴向拉伸和压缩时的强度计算
2.7.1 许用应力和安全系数
2.7.2 轴向拉伸和压缩时的强度计算
2.8 轴向拉伸和压缩时的变形
2.8.1 轴向变形
2.8.2 横向变形
2.9 拉伸、压缩静不定问题
2.10 温度应力和装配应力
2.10.1 温度应力
2.10.2 装配应力
2.11 应力集中
2.11.1 圣维南原理
2.11.2 应力集中
习题
3 剪切
3.1 剪切的概念和实用计算
3.1.1 剪切的概念
3.1.2 剪切的实用计算
3.2 挤压的概念和实用计算
3.2.1 挤压的概念
3.2.2 挤压的实用计算
习题
4 扭转
4.1 扭转的概念和实例
4.2 外力偶矩的计算及扭矩和扭矩图
4.2.1 外力偶矩的计算
4.2.2 横截面上的内力——扭矩
4.3 纯剪切剪应力互等定理剪切虎克定理
4.3.1 薄壁圆筒扭转时横截面上的应力
4.3.2 纯剪切剪应力互等定理
4.3.3 剪应变剪切虎克定理
4.4 圆轴扭转时的应力和强度条件
4.4.1 变形几何关系
4.4.2 物理关系
4.4.3 静力学关系
4.4.4 圆轴扭转的强度条件
4.5 圆轴扭转时的变形和刚度条件
4.5.1 圆轴扭转时的变形
4.5.2 圆轴扭转的刚度条件
4.6 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形
4.6.1 簧丝横截面上的内力
4.6.2 簧丝横截面上的应力及强度条件
4.6.3 弹簧的变形
4.7 非圆截面杆扭转的概念
4.8 薄壁杆件的自由扭转
4.8.1 开口薄壁杆件的自由扭转
4.8.2 闭口薄壁杆件的自由扭转
习题
5 平面图形的几何性质
5.1 静矩和形心
5.1.1 形心
5.1.2 静矩
5.1.3 组合图形的静矩和形心
5.2 惯性矩惯性半径惯性积
5.2.1 惯性矩
5.2.2 惯性半径
5.2.3 极惯性矩
5.2.4 惯性积
5.2.5 常见图形的惯性矩、惯性积
5.2.6 组合图形的惯性矩、惯性积
5.3 平行移轴公式
5.4 转轴公式及主惯性轴
5.4.1 转轴公式
5.4.2 主惯性轴和主惯性矩
5.4.3 形心主惯性轴和形心主惯性矩
习题
6 弯曲内力
6.1 平面弯曲的概念和实例
6.2 受弯杆件的简化
6.2.1 梁的简化
6.2.2 载荷的简化
6.2.3 约束的简化
6.2.4 梁的类型
6.3 剪力和弯矩
6.4 剪力方程和弯矩方程剪力图和弯矩图
6.5 载荷集度q、剪力Q和弯矩M之间的微分关系
6.6 叠加法作弯矩图
6.6.1 叠加法作弯矩图
6.6.2 叠加原理
6.7 平面曲杆的弯曲内力图
习题
7 弯曲应力
7.1 概述
7.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力
7.2.1 纯弯曲
7.2.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力
7.2.3 梁横截面上的最大正应力
7.3 非对称截面梁的平面弯曲
7.4 横力弯曲时的正应力、正应力强度条件
7.4.1 横力弯曲时的正应力
7.4.2 弯曲正应力强度条件及其应用
7.5 弯曲剪应力及其强度条件
7.5.1 弯曲剪应力
7.5.2 弯曲剪应力强度条件
7.6 开口薄壁杆件的弯曲剪应力弯曲中心
7.6.1 开口薄壁杆件的弯曲剪应力
7.6.2 弯曲中心
7.7 提高弯曲强度的措施
7.7.1 合理安排梁的支承及载荷
7.7.2 梁的合理截面
7.7.3 等强度梁
习题
8 弯曲变形
8.1 工程实际中的弯曲变形问题
8.2 挠曲线的近似微分方程、刚度条件
8.2.1 挠度和转角
8.2.2 挠曲线近似微分方程
8.2.3 弯曲刚度条件
8.3 用积分法求梁的挠度和转角
8.4 用叠加法求梁的挠度和转角
8.5 有限差分法
8.6 提高弯曲刚度的措施
8.6.1 增加支承约束。减小梁的跨度
8.6.2 选择合理截面，增大梁的抗弯刚度
习题
9 应力状态与应变状态分析
9.1 应力状态的概念
9.1.1 一点处的应力状态
9.1.2 通过单元体分析一点的应力状态
9.1.3 主应力及应力状态的分类
9.2 应力状态的实例
9.2.1 直杆轴向拉伸时的应力状态
9.2.2 圆轴扭转时，轴的表面上任一点A的应力状态
9.2.3 圆筒形容器承受内压作用时任一点的应力状态
9.2.4 在车轮压力作用下，车轮与钢轨接触点A处的应力状态
9.3 二向应力状态分析——解析法
9.3.1 二向应力状态下斜截面上的应力
9.3.2 主应力及主平面的方位
9.3.3 剪应力的极值及其所在平面
9.4 二向应力状态分析——图解法
9.4.1 应力圆方程及其作法
9.4.2 利用应力圆确定主应力、主平面和最大剪应力
10 组合变形
11 能量原理
12 动载荷
13 交变应力
14 压杆稳定
15 杆件的塑性变形
16 复合材料力学基础
材料力学
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