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简介
材料力学是工程力学中的一门重要的分支课程，是工科各专业的主要技术基础课程之一，也是后续各专业课程的先行课程。因此，掌握这门课程的主要内容和分析方法对于各工科专业的学生来说是至关重要的。材料力学主要研究杆件和杆件结构系统在外力作用下的安全性问题，即其强度、刚度以及稳定性等问题，在既经济又安全的条件下进行合理的结构设计，其理论分析的出发点是杆件的内力。材料力学课程具有下述特点：
(1)内容和公式较多。由于材料力学要研究杆件在各种变形情况下的安全性问题，因此，其内容显得很庞杂。由于各种变形相应的计算公式是完全不同的，所以材料力学中的理论计算公式显得比较多。
(2)理论分析较难。尽管材料力学也是在一些基本的假设前提下进行理论分析的，但其理论逻辑进程往往在某处被打断，从而需要实验或假说来补充和完善，因此，其理论分析总是和实验紧密联系，这对低年级的大学生来说常常不能很快适应，所以，掌握材料力学的理论分析方法对学生来说有较大的难度。
(3)概念多而且较难理解。材料力学中有很多概念，例如强度、刚度、稳定性、应力、应变、变形以及单元体、应力和应变状态、强度理论等，其中有些概念超出了人们一般的常识，因此理解起来比较困难，例如一点应力和应变状态概念就是这种概念。
(4)计算比较繁琐。材料力学一般处理的是和工程相关的很实际的问题，其计算难免有时很琐碎，因此，学生在学习的过程中，特别在习题训练中，必须耐心和仔细。
针对材料力学课程的上述特点，编者编写本教材的最基本的目的在于：一是让学生在较高层次?把握材料力学课程的内容，二是让学生在较深层次上理解材料力学课程的理论分析方法。
目录
第1章 绪论
1.1 工程构件及其分类
1.2 材料力学的研究对象和任务
1.3 材料力学的基本假设
1.4 杆件的基本变形形式
1.5 材料力学的基本概念*
1.5.1 内力概念
1.5.2 应力概念
1.5.3 应变概念
1.5.4 单元体概念
1.5.5 简单虎克定律
1.6 材料力学的研究方法
1.7 材料力学的主要研究内容
小结
思考题一
习题一
第2章 拉伸与压缩
2.1 拉压杆的内力――轴力
2.1.1 轴力函数
2.1.2 轴力的正负号规定
2.1.3 轴力图
2.1.4* 拉压杆的平衡微分方程和积分方程
2.2 拉压杆的应力
2.2.1 杆件？截面上的正应力
2.2.2 杆件钭截面上的应力
2.3 拉压杆的强度
2.3.1 强度条件
2.3.2 强度条件的应用
2.4 拉压杆的变形
2.4.1 杆件的轴向变形
2.4.2 杆件的横向变形
2.5 拉压杆的刚度
2.5.1 刚度条件
2.5.2 刚度条件的应用
2.5.3 简单桁架结构节点位移的计算
2.6 拉压杆的超静定问题
2.6.1 静定和超静定概念
2.6.2 超静定问题的解法
2.6.3 初应力问题
小结
思考题二
习题二
第3章 材料的力学性能和连接件的实用计算
3.1 材料的力学性能
3.1.1 材料力学性能概念
3.1.2 塑性材料的力学性能
3.1.3 脆性材料的力学性能
3.1.4 影响材料力学性能的其他因素
3.1.5* 弹塑性材料的本构关系
3.1.6* 材料的粘弹性性能
3.1.7 许用应力和安全系数
3.2 连接件的实用计算
小结
思考题三
习题三
第4章 轴的扭转
4.1 圆轴扭转时的内力――扭矩
4.1.1 扭矩函数
4.1.2 扭矩的正负号规定
4.1.3 扭矩图
4.1.4* 扭转杆件的平衡微分方程和积分方程
4.2 圆轴扭转时的应力
4.3 圆轴扭转时的强度
4.3.1 强度条件
4.3.2 强度条件的应用
4.3.3 圆轴扭转时的破坏现象
4.4 圆轴扭转时的变形
4.5 圆轴扭转时的刚度
4.5.1 刚度条件
4.5.2 刚度条件的应用
4.6 圆轴扭转的超静定问题
4.7* 非圆形截面杆件的扭转
4.7.1 矩形截面杆件的扭转
4.7.2 薄壁杆件的扭转
小结
思考题四
习题四
第5章 梁的弯曲内力
5.1 梁弯曲的基本概念
5.1.1 梁的计算简图
5.1.2 梁上载荷及其正负号规定
5.1.3 梁的约束及支反力
5.1.4 梁的纯弯曲及中性层
5.1.5 粱的分类
5.2 梁弯曲的内力
5.2.1 内力函数
5.2.2 内力的正负号规定
5.2.3 内力图
5.3 截面法求梁的内力函数并作内力图
5.4 梁的平衡方程和积分方程
5.4.1 梁的平衡方程
5.4.2 粱的积分方程
5.5 连续曲线法作梁的内力图
5.5.1 方法介绍
5.5.2 梁中？力的物理性质
5.5.3 中间铰梁的内力图
5.5.4 常见梁的内力图
5.6 曲梁的内力和内力图
5.6.1 弧形粱的内力
5.6.2 刚架的内力
5.7* 求梁内力函数的奇异函数法
5.7.1 奇异函数的定义
5.7.2 奇异函数的性质
5.7.3 奇异函数法求梁的？力
小结
思考题五
习题五
第6章 梁的弯曲应力与强度
6.1 梁弯曲的正应力
6.1.1 纯弯曲梁的正应力
6.1.2 一般横力弯曲梁的正应力
6.2 梁弯曲的危险应力
6.2.1 粱中的最大正应力
6.2.2 等截面梁的最大拉应力和最大压应力
6.3 梁弯曲的切应力
6.3.1 矩形截面梁
6.3.2 其他截面梁
6.4* 组合梁弯曲的正应力
6.5 梁弯曲的强度
6.5.1 梁的强度条件
6.5.2 梁强度条件的应用
6.6 提高梁强度的方法
6.6.1 降低粱的最大弯矩
6.6.2 增大粱的抗弯截面系数
6.6.3 等强度粱
6.7* 薄壁杆件的弯曲
6.7.1 薄壁杆件弯曲的切应力
6.7.2 弯曲中心
小结
思考题六
习题六
第7章 梁的弯曲变形与刚度
7.1 梁弯曲变形的基本概念
7.1.1 挠度
7.1.2 转角
7.1.3 梁的变形
7.2 挠曲线的近似微分方程
7.3 积分法计算梁的变形
7.3.1 函数在梁中为单一函数
7.3.2 函数在梁中为分段函数
7.4 梁弯曲变形的一些重要特性
7.4.1 影响粱？力、应力及变形的因素
7.4.2 载荷与粱的？力及变形的关系
7.4.3 粱与刚性地基或平台的接触问题
7.4.4 对称粱与反对称粱问题
7.5 叠加法计算梁的变形
7.5.1 常见情况叠加法的应用
7.5.2 叠加法的常用技巧
7.6* 奇异函数法计算梁的变形
7.7 梁的刚度
7.7.1 梁的刚度条件
7.7.2 刚度条件的应用
7.7.3 提高梁刚度的方法
7.8 梁的简单超静定问题
7.8.1 简单超静定梁问题的解法
7.8.2* 高次超静定梁问题
小结
思考题七
习题七
第8章 应力与应变状态分析
8.1 应力状态分析
8.1.1 一点应力状态概念
8.1.2 主单元体与主应力概念
8.1.3 应力状态的分类
8.1.4 平面应力状态分析
8.1.5 最大切应力
8.1.6* 应力圆
8.1.7* 三向(空间)应力状态简介
8.2 应变状态分析
8.2.1 一点应变状态概念
8.2.2 主应变概念
8.2.3 应变状态的分类
8.2.4 平面应变状态分析
8.2.5* 三向(空间)应变状态简介
8.2.6 应变测量
8.3 广义虎克定律
小结
思考题八
习题八
第9章 强度理论及组合变形
9.1 强度理论概念
9.2 四个常用的强度理论
9.2.1 脆性断裂理论
9.2.2 塑性屈服理论
9.2.3 四个常用强度理论的简要评述
9.2.4 工程中强度理论的选择
9.3 强度理论的应用
9.3.1 单向应力状态
9.3.2 纯剪应力状态
9.3.3 σv=0的平面应力状态
9.4 组合变形的强度计算
9.4.1 组合变形杆件强度计算步骤
9.4.2 各种组合变形杆件的强度
9.5 组合变形的超静定问题
9.6 梁弯曲的一般情况
9.7 薄壁容器的应力与强度
小结
思考题九
习题九
第10章 压杆稳定
10.1 稳定与失稳的一般概念
10.2* 压杆弹性屈曲的平衡微分方程
10.3 理想压杆的临界载荷
10.4 理想压杆的临界应力
10.5 压杆的稳定性计算
10.6* 刚性压杆的稳定问题
10.7* 非理想压杆简介
小结
思考题十
习题十
第11章 能量法
11.1 应变能概念
11.2 应变比能
11.3 杆件的应变能
11.4 互等定理
11.5 能量法1――卡氏(Castigliano)定理
11.6 能量法2――单位载荷法
11.7 能量法3――图形互乘法
11.8 能量法在超静定结构中的应用
11.9 能量法在对称、反对称以及中心对称结构中的应用
小结
思考题十一
习题十一
第12章 动载荷问题
12.1 惯性载荷问题
12.2 冲击载荷问题
12.3 交变载荷问题
小结
思考题十二
习题十二
附录A 截面图形的几何性质
附录B 简单梁的挠度与转角
附录C 型钢表
部分习题参考答案
参考文献
1.1 工程构件及其分类
1.2 材料力学的研究对象和任务
1.3 材料力学的基本假设
1.4 杆件的基本变形形式
1.5 材料力学的基本概念*
1.5.1 内力概念
1.5.2 应力概念
1.5.3 应变概念
1.5.4 单元体概念
1.5.5 简单虎克定律
1.6 材料力学的研究方法
1.7 材料力学的主要研究内容
小结
思考题一
习题一
第2章 拉伸与压缩
2.1 拉压杆的内力――轴力
2.1.1 轴力函数
2.1.2 轴力的正负号规定
2.1.3 轴力图
2.1.4* 拉压杆的平衡微分方程和积分方程
2.2 拉压杆的应力
2.2.1 杆件？截面上的正应力
2.2.2 杆件钭截面上的应力
2.3 拉压杆的强度
2.3.1 强度条件
2.3.2 强度条件的应用
2.4 拉压杆的变形
2.4.1 杆件的轴向变形
2.4.2 杆件的横向变形
2.5 拉压杆的刚度
2.5.1 刚度条件
2.5.2 刚度条件的应用
2.5.3 简单桁架结构节点位移的计算
2.6 拉压杆的超静定问题
2.6.1 静定和超静定概念
2.6.2 超静定问题的解法
2.6.3 初应力问题
小结
思考题二
习题二
第3章 材料的力学性能和连接件的实用计算
3.1 材料的力学性能
3.1.1 材料力学性能概念
3.1.2 塑性材料的力学性能
3.1.3 脆性材料的力学性能
3.1.4 影响材料力学性能的其他因素
3.1.5* 弹塑性材料的本构关系
3.1.6* 材料的粘弹性性能
3.1.7 许用应力和安全系数
3.2 连接件的实用计算
小结
思考题三
习题三
第4章 轴的扭转
4.1 圆轴扭转时的内力――扭矩
4.1.1 扭矩函数
4.1.2 扭矩的正负号规定
4.1.3 扭矩图
4.1.4* 扭转杆件的平衡微分方程和积分方程
4.2 圆轴扭转时的应力
4.3 圆轴扭转时的强度
4.3.1 强度条件
4.3.2 强度条件的应用
4.3.3 圆轴扭转时的破坏现象
4.4 圆轴扭转时的变形
4.5 圆轴扭转时的刚度
4.5.1 刚度条件
4.5.2 刚度条件的应用
4.6 圆轴扭转的超静定问题
4.7* 非圆形截面杆件的扭转
4.7.1 矩形截面杆件的扭转
4.7.2 薄壁杆件的扭转
小结
思考题四
习题四
第5章 梁的弯曲内力
5.1 梁弯曲的基本概念
5.1.1 梁的计算简图
5.1.2 梁上载荷及其正负号规定
5.1.3 梁的约束及支反力
5.1.4 梁的纯弯曲及中性层
5.1.5 粱的分类
5.2 梁弯曲的内力
5.2.1 内力函数
5.2.2 内力的正负号规定
5.2.3 内力图
5.3 截面法求梁的内力函数并作内力图
5.4 梁的平衡方程和积分方程
5.4.1 梁的平衡方程
5.4.2 粱的积分方程
5.5 连续曲线法作梁的内力图
5.5.1 方法介绍
5.5.2 梁中？力的物理性质
5.5.3 中间铰梁的内力图
5.5.4 常见梁的内力图
5.6 曲梁的内力和内力图
5.6.1 弧形粱的内力
5.6.2 刚架的内力
5.7* 求梁内力函数的奇异函数法
5.7.1 奇异函数的定义
5.7.2 奇异函数的性质
5.7.3 奇异函数法求梁的？力
小结
思考题五
习题五
第6章 梁的弯曲应力与强度
6.1 梁弯曲的正应力
6.1.1 纯弯曲梁的正应力
6.1.2 一般横力弯曲梁的正应力
6.2 梁弯曲的危险应力
6.2.1 粱中的最大正应力
6.2.2 等截面梁的最大拉应力和最大压应力
6.3 梁弯曲的切应力
6.3.1 矩形截面梁
6.3.2 其他截面梁
6.4* 组合梁弯曲的正应力
6.5 梁弯曲的强度
6.5.1 梁的强度条件
6.5.2 梁强度条件的应用
6.6 提高梁强度的方法
6.6.1 降低粱的最大弯矩
6.6.2 增大粱的抗弯截面系数
6.6.3 等强度粱
6.7* 薄壁杆件的弯曲
6.7.1 薄壁杆件弯曲的切应力
6.7.2 弯曲中心
小结
思考题六
习题六
第7章 梁的弯曲变形与刚度
7.1 梁弯曲变形的基本概念
7.1.1 挠度
7.1.2 转角
7.1.3 梁的变形
7.2 挠曲线的近似微分方程
7.3 积分法计算梁的变形
7.3.1 函数在梁中为单一函数
7.3.2 函数在梁中为分段函数
7.4 梁弯曲变形的一些重要特性
7.4.1 影响粱？力、应力及变形的因素
7.4.2 载荷与粱的？力及变形的关系
7.4.3 粱与刚性地基或平台的接触问题
7.4.4 对称粱与反对称粱问题
7.5 叠加法计算梁的变形
7.5.1 常见情况叠加法的应用
7.5.2 叠加法的常用技巧
7.6* 奇异函数法计算梁的变形
7.7 梁的刚度
7.7.1 梁的刚度条件
7.7.2 刚度条件的应用
7.7.3 提高梁刚度的方法
7.8 梁的简单超静定问题
7.8.1 简单超静定梁问题的解法
7.8.2* 高次超静定梁问题
小结
思考题七
习题七
第8章 应力与应变状态分析
8.1 应力状态分析
8.1.1 一点应力状态概念
8.1.2 主单元体与主应力概念
8.1.3 应力状态的分类
8.1.4 平面应力状态分析
8.1.5 最大切应力
8.1.6* 应力圆
8.1.7* 三向(空间)应力状态简介
8.2 应变状态分析
8.2.1 一点应变状态概念
8.2.2 主应变概念
8.2.3 应变状态的分类
8.2.4 平面应变状态分析
8.2.5* 三向(空间)应变状态简介
8.2.6 应变测量
8.3 广义虎克定律
小结
思考题八
习题八
第9章 强度理论及组合变形
9.1 强度理论概念
9.2 四个常用的强度理论
9.2.1 脆性断裂理论
9.2.2 塑性屈服理论
9.2.3 四个常用强度理论的简要评述
9.2.4 工程中强度理论的选择
9.3 强度理论的应用
9.3.1 单向应力状态
9.3.2 纯剪应力状态
9.3.3 σv=0的平面应力状态
9.4 组合变形的强度计算
9.4.1 组合变形杆件强度计算步骤
9.4.2 各种组合变形杆件的强度
9.5 组合变形的超静定问题
9.6 梁弯曲的一般情况
9.7 薄壁容器的应力与强度
小结
思考题九
习题九
第10章 压杆稳定
10.1 稳定与失稳的一般概念
10.2* 压杆弹性屈曲的平衡微分方程
10.3 理想压杆的临界载荷
10.4 理想压杆的临界应力
10.5 压杆的稳定性计算
10.6* 刚性压杆的稳定问题
10.7* 非理想压杆简介
小结
思考题十
习题十
第11章 能量法
11.1 应变能概念
11.2 应变比能
11.3 杆件的应变能
11.4 互等定理
11.5 能量法1――卡氏(Castigliano)定理
11.6 能量法2――单位载荷法
11.7 能量法3――图形互乘法
11.8 能量法在超静定结构中的应用
11.9 能量法在对称、反对称以及中心对称结构中的应用
小结
思考题十一
习题十一
第12章 动载荷问题
12.1 惯性载荷问题
12.2 冲击载荷问题
12.3 交变载荷问题
小结
思考题十二
习题十二
附录A 截面图形的几何性质
附录B 简单梁的挠度与转角
附录C 型钢表
部分习题参考答案
参考文献
Mechanics of materials
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