材料力學(xué)

目    錄
第1章  緒論    1
1.1  材料力學(xué)的基本任務(wù)    1
1.2  可變形固體及其基本假設(shè)    2
1.3  外力及其分類    2
1.4  內(nèi)力和應(yīng)力的概念    3
1.4.1  內(nèi)力    3
1.4.2  應(yīng)力    4
1.5  變形與應(yīng)變    5
1.6  材料力學(xué)的研究對(duì)象及其幾何特征    6
1.7  桿件變形的基本形式    6
1.7.1  軸向拉伸或壓縮    6
1.7.2  剪切    7
1.7.3  扭轉(zhuǎn)    7
1.7.4  彎曲    7
本章小結(jié)    7
第2章  軸向拉伸和壓縮    9
2.1  軸向拉伸和壓縮的概念    9
2.2  軸力和軸力圖    10
2.3  拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)力    12
2.3.1  拉(壓)桿橫截面上的應(yīng)力    12
2.3.2  拉(壓)桿斜截面上的應(yīng)力    14
2.4  拉(壓)桿的變形    15
2.4.1  縱向線應(yīng)變和橫向線應(yīng)變    15
2.4.2  胡克定律    16
2.5  拉(壓)桿內(nèi)的應(yīng)變能    19
2.6  材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能    20
2.6.1  材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能    20
2.6.2  材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能    24
2.7  許用應(yīng)力與強(qiáng)度條件    25
2.7.1  安全因數(shù)和許用應(yīng)力    25
2.7.2  強(qiáng)度條件    25
2.8  拉伸(壓縮)的超靜定問(wèn)題    28
2.8.1  超靜定問(wèn)題的概念    28
2.8.2  拉(壓)桿超靜定問(wèn)題的解法    28
2.8.3  裝配應(yīng)力和溫度應(yīng)力    30
2.9  應(yīng)力集中的概念    33
本章小結(jié)    35
習(xí)題    35
第3章  扭轉(zhuǎn)與剪切    43
3.1  扭轉(zhuǎn)的概念    43
3.2  扭矩和扭矩圖    44
3.2.1  外力偶矩的計(jì)算    44
3.2.2  扭矩及扭矩圖    44
3.3  剪切胡克定律與切應(yīng)力互等定理    47
3.3.1  薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時(shí)的切應(yīng)力    47
3.3.2  剪切胡克定律    48
3.3.3  切應(yīng)力互等定理    49
3.4  圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度條件    49
3.4.1  圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力    49
3.4.2  圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件    52
3.5  圓軸扭轉(zhuǎn)變形與剛度條件    53
3.5.1  圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形    53
3.5.2  圓軸扭轉(zhuǎn)的剛度條件    54
3.6  圓軸扭轉(zhuǎn)的超靜定問(wèn)題    55
3.7  矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與變形    57
3.8  剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算    59
3.8.1  剪切的概念    59
3.8.2  剪切的實(shí)用計(jì)算    60
3.8.3  擠壓的實(shí)用計(jì)算    61
本章小結(jié)    63
習(xí)題    64
第4章  彎曲內(nèi)力    69
4.1  彎曲的概念及梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖    69
4.1.1  彎曲的概念    69
4.1.2  梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖    70
4.2  剪力和彎矩    72
4.3  剪力方程和彎矩方程·剪力圖和
彎矩圖    74
4.4  載荷集度、剪力和彎矩間的微分
關(guān)系及其應(yīng)用    78
4.4.1  載荷集度、剪力和彎矩間的
微分關(guān)系    78
4.4.2  作剪力圖和彎矩圖的
簡(jiǎn)易方法    80
4.5  用疊加原理作梁的彎矩圖    82
4.6  平面剛架和曲桿的彎曲內(nèi)力    84
本章小結(jié)    86
習(xí)題    86
第5章  彎曲應(yīng)力    92
5.1  彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力    92
5.1.1  純彎曲和橫力彎曲的概念    92
5.1.2  純彎曲時(shí)梁橫截面上的
正應(yīng)力    93
5.1.3  橫力彎曲時(shí)梁橫截面上的
正應(yīng)力    97
5.2  彎曲時(shí)梁橫截面上的切應(yīng)力    99
5.2.1  矩形梁橫截面上的切應(yīng)力    99
5.2.2  工字形截面梁    102
5.2.3  其他形狀截面梁    103
5.3  梁的強(qiáng)度條件    104
5.3.1  彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件    104
5.3.2  彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件    106
5.4  提高彎曲強(qiáng)度的措施    108
5.4.1  減小彎矩值    108
5.4.2  選擇合理的截面形狀    109
5.4.3  采用變截面梁或等強(qiáng)度梁    111
5.5  彎曲中心的概念    112
本章小結(jié)    114
習(xí)題    114
第6章  彎曲變形    119
6.1  彎曲變形的概念    119
6.2  梁的撓曲線近似微分方程    119
6.3  積分法求梁的彎曲變形    121
6.4  疊加法求梁的彎曲變形    126
6.5  梁的剛度條件    131
6.6  提高梁剛度的措施    132
6.6.1  選擇合理的截面形狀，
增大梁的彎曲剛度EI    132
6.6.2  合理選用載荷類型，改善梁的
結(jié)構(gòu)布局減少跨長(zhǎng)    132
6.7  簡(jiǎn)單超靜定梁    133
本章小結(jié)    137
習(xí)題    137
第7章  應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論    142
7.1  概述    142
7.2  平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析    144
7.2.1  斜截面方位角和應(yīng)力分量的
正負(fù)號(hào)約定    144
7.2.2  平面應(yīng)力狀態(tài)分析——
解析法    145
7.2.3  平面應(yīng)力分析——
圖解法(應(yīng)力圓)    148
7.3  空間應(yīng)力狀態(tài)的概念    152
7.3.1  空間應(yīng)力狀態(tài)的一般形式    152
7.3.2  三向應(yīng)力狀態(tài)及應(yīng)力圓    153
7.3.3  三向應(yīng)力狀態(tài)中切應(yīng)力
及其方位    154
7.4  廣義胡克定律    155
7.4.1  一般空間應(yīng)力狀態(tài)下的
廣義胡克定律    155
7.4.2  特殊應(yīng)力狀態(tài)下的廣義
胡克定律    156
7.4.3  材料彈性常數(shù)之間的關(guān)系    157
7.4.4  各向同性材料的體應(yīng)變    157
7.5  平面應(yīng)變狀態(tài)及應(yīng)變測(cè)量    158
7.5.1  任意方向的應(yīng)變    159
7.5.2  主應(yīng)變及其方向    160
7.5.3  應(yīng)變的測(cè)量    161
7.6  空間應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度    163
7.7  強(qiáng)度理論及應(yīng)用    164
7.7.1  4種常用強(qiáng)度理論    164
7.7.2  強(qiáng)度理論的應(yīng)用    167
本章小結(jié)    170
習(xí)題    171
第8章  組合變形    176
8.1  組合變形的概念    176
8.2  斜彎曲    177
8.2.1  斜彎曲橫截面上正應(yīng)力及
強(qiáng)度條件    177
8.2.2  斜彎曲中性軸位置    179
8.2.3  斜彎曲的變形    179
8.3  拉伸(壓縮)與彎曲的組合    180
8.3.1  橫向力與軸向力共同作用    180
8.3.2  偏心拉伸(壓縮)    182
8.4  扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合    185
本章小結(jié)    188
習(xí)題    188
第9章  壓桿穩(wěn)定    195
9.1  壓桿穩(wěn)定的概念    195
9.2  細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界壓力    197
9.2.1  兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的
臨界壓力    197
9.2.2  其他支承形式下細(xì)長(zhǎng)壓桿的
臨界壓力    198
9.3  歐拉公式的適用范圍    200
9.3.1  臨界應(yīng)力    200
9.3.2  歐拉公式的適用范圍    200
9.3.3  臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式    201
9.4  壓桿的穩(wěn)定計(jì)算    202
9.5  提高壓桿穩(wěn)定性的措施    204
本章小結(jié)    205
習(xí)題    205
第10章  動(dòng)載荷    208
10.1  概述    208
10.2  用動(dòng)靜法求應(yīng)力和變形    208
10.2.1  等加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)件的
應(yīng)力計(jì)算    208
10.2.2  等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)構(gòu)件的
應(yīng)力計(jì)算    210
10.3  桿件受沖擊時(shí)的應(yīng)力和變形    212
10.4  沖擊韌性    215
10.5  提高桿件抗沖擊載荷能力的措施    217
本章小結(jié)    218
習(xí)題    218
第11章  交變應(yīng)力    222
11.1  概述    222
11.2  交變應(yīng)力的循環(huán)特征、應(yīng)力幅和
平均應(yīng)力    224
11.3  材料的持久極限及影響因素    225
11.3.1  材料的持久極限    225
11.3.2  影響持久極限的因素    226
11.4  對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力下構(gòu)件的
疲勞強(qiáng)度計(jì)算    230
11.5  持久極限曲線    232
11.6  非對(duì)稱循環(huán)下構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度
計(jì)算    233
11.7  彎扭組合交變應(yīng)力的強(qiáng)度計(jì)算    236
11.8  提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施    238
本章小結(jié)    240
習(xí)題    240
第12章  能量方法    244
12.1  概述    244
12.2  桿件應(yīng)變能的計(jì)算    244
12.2.1  軸向拉伸或壓縮    244
12.2.2  扭轉(zhuǎn)    245
12.2.3  彎曲    246
12.2.4  應(yīng)變能的普遍表達(dá)式    246
12.3  互等定理    247
12.4  卡氏定理    249
12.5  單位荷載法  莫爾積分    251
12.6  圖乘法    253
本章小結(jié)    256
習(xí)題    257
附錄A  平面圖形的幾何性質(zhì)    260
附錄B  型鋼表    273
附錄C  習(xí)題參考答案    286
參考文獻(xiàn)    296