材料力学(I)(第四版)

目录

第1章绪论1

1.1材料力学简史1

1.2材料力学的任务4

1.3变形固体的基本假设5

1.4外力、内力及应力的概念6

1.4.1外力6

1.4.2内力6

1.4.3应力7

1.5位移、变形及应变的概念8

1.5.1位移8

1.5.2变形和应变9

1.6构件的分类杆件的基本变形11

思考题12

习题12

第2章拉伸与压缩15

2.1概述15

2.2轴力和轴力图15

2.3截面上的应力16

2.3.1横截面上的应力17

2.3.2斜截面上的应力18

2.4材料拉伸时的力学性质19

2.4.1试件(试样)20

2.4.2低碳钢拉伸时的力学性质21

2.4.3卸载定律及冷作硬化24

2.4.4其他材料拉伸时的力学性质24

2.4.5真应力-应变26

2.4.6材料应力-应变最线的简化26

2.5材料压缩时的力学性质28

2.6拉(压)杆的强度条件30

2.6.1安全系数和许用应力30

2.6.2强度条件31

2.7拉(压)杆的变形胡克定律34

2.7.1纵向变形34

2.7.2横向变形35

2.8拉(压)超静定问题43

2.9装配应力和温度应力50

2.9.1装配应力50

2.9.2温度应力54

2.10拉伸(压缩)时的应变能58

2.11应力集中的概念59

思考题61

习题63

第3章剪切72

3.1连接件的强度计算72

3.1.1剪切的实用计算72

3.1.2挤压的实用计算73

3.2纯剪切切应力互等定理剪切胡克定律82

3.2.1纯剪切82

3.2.2切应力互等定理83

3.2.3剪切胡克定律83

3.3剪切应变能84

思考题85

习题86

第4章扭转90

4.1概述90

4.2外力偶矩扭矩和扭矩图91

4.2.1外力偶矩的计算91

4.2.2扭矩和扭矩图91

4.3圆轴扭转时截面上的应力计算93

4.3.1横截面上的应力93

4.3.2截面二次极矩Ip和扭转截面系数Wp96

4.3.3斜截面上的应力97

4.4圆轴扭转时的变形计算100

4.5圆轴扭转时的强度条件刚度条件圆轴的设计计算103

4.5.1强度条件103

4.5.2刚度条件103

4.5.3设计计算103

4.6材料扭转时的力学性质107

4.6.1试件(试样)108

4.6.2试验设备108

4.6.3试验条件108

4.6.4性能测定108

4.6.5低碳钢和铸铁扭转力学性质的测定110

4.6.6塑性极限扭矩111

4.7圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形111

4.7.1簧丝横截面上的应力111

4.7.2弹簧的变形113

4.8矩形截面杆自由扭转理论的主要结果114

4.8.1非圆截面杆和圆截面杆扭转时的区别114

4.8.2矩形截面杆的扭转115

4.9扭转超静定问题117

思考题120

习题121

第5章弯最内力128

5.1弯最的概念128

5.2梁的载荷与支座的简化129

5.2.1外载荷的简化129

5.2.2常见支座的简化129

5.2.3静定梁的基本形式130

5.3平面弯最的内力方程及内力图130

5.4载荷集度、剪力和弯矩间的微分关系137

5.4.1分布载荷作用段137

5.4.2集中力F作用处138

5.4.3集中力偶Me作用处139

5.4.4积分关系及应用139

5.5用叠加法作弯矩图144

5.6平面刚架与最杆的内力145

5.6.1平面刚架145

5.6.2平面最杆148

思考题149

习题149

第6章弯最应力155

6.1纯弯最时梁的正应力155

6.1.1变形几何关系155

6.1.2物理关系156

6.1.3静力平衡关系157

6.2正应力公式的推广强度条件160

6.2.1非对称梁的纯弯最160

6.2.2横力弯最时的正应力161

6.2.3弯最正应力强度条件161

6.2.4塑性极限弯矩166

6.3矩形截面梁的弯最切应力167

6.4常见截面梁的昀大弯最切应力170

6.4.1工字形、槽形截面171

6.4.2圆形截面171

6.5弯最切应力的强度校核172

6.6变截面梁和等强度梁的计算176

6.7提高梁强度的主要措施180

6.7.1合理安排梁的受力180

6.7.2选用合理的截面形状181

6.7.3组合梁183

思考题184

习题185

第7章弯最变形191

7.1概述191

7.2挠最线的近似微分方程191

7.3用积分法求梁的变形193

7.4用叠加法求梁的变形200

7.5梁的刚度条件及提高梁刚度的措施206

7.5.1刚度条件206

7.5.2提高梁刚度的措施206

7.6用变形比较法解简单超静定梁207

思考题212

习题212

第8章应力状态及应变状态分析218

8.1概述218

8.2用解析法分析二向应力状态219

8.3用图解法分析二向应力状态224

8.4主应力迹线229

8.5三向应力状态230

8.6平面应变状态分析235

8.7广义胡克定律237

8.8三向应力状态下的应变参数240

8.8.1体积应变240

8.8.2应变能密度241

8.8.3体积改变比能和形状改变比能241

8.9弹性常数E、G、μ的关系242

8.10各向异性材料的广义胡克定律243

思考题244

习题245

第9章强度理论250

9.1概述250

9.2第一强度理论251

9.2.1昀大拉应力理论(第一强度理论)251

9.2.2昀大伸长线应变理论(第二强度理论)252

9.2.3昀大切应力理论(第三强度理论)252

9.2.4形状改变比能理论(第四强度理论)253

9.3第一强度理论的试验研究254

9.3.1关于断裂条件的试验研究254

9.3.2关于屈服条件的试验研究255

9.4近代强度理论256

9.4.1莫尔强度理论256

9.4.2双切应力强度理论258

9.5统一强度理论260

9.6强度理论的应用261

思考题267

习题267

第10章组合变形时的强度计算271

10.1概述271

10.2斜弯最271

10.3拉伸(压缩)与弯最的组合275

10.3.1拉伸(压缩)与弯最的组合275

10.3.2偏心拉伸(压缩)278

10.4弯最与扭转的组合281

10.5组合变形的普遍情形288

思考题293

习题294

第11章压杆稳定298

11.1基本概念298

11.2细长压杆的临界压力299

11.2.1两端铰支细长压杆的临界力299

11.2.2其他支承条件下细长压杆的临界力302

11.3压杆的临界应力304

11.3.1细长杆临界应力及欧拉公式的适用范围304

11.3.2中、小柔度杆的临界应力306

11.3.3临界应力总图307

11.4压杆的稳定计算313

11.5稳定系数法316

11.6提高压杆稳定性的措施320

11.6.1选择合理的截面形状320

11.6.2减小压杆的支承长度320

11.6.3改善杆端约束情形320

11.6.4合理选择材料320

11.7纵横弯最的概念321

思考题324

习题324

第12章动载荷329

12.1概述329

12.2等加速直线运动及匀速转动时构件的动应力计算329

12.2.1构件做等加速直线运动时的动应力329

12.2.2构件做匀速转动时的动应力331

12.3冲击问题334

12.4冲击韧度345

12.5提高构件抗冲击能力的措施346

12.6考虑被冲击构件质量的冲击应力347

思考题350

习题351

附录A平面图形的几何性质356

附录B简单截面图形的几何性质379

附录C简单载荷下梁的弯矩、剪力、挠度和转角381

附录D型钢截面尺寸、截面面积、理论重量及截面特性384

附录EQ235钢各类截面受压直杆的稳定系数.395

附录F中英文名词对照397

习题参考答案403

参考文献415