本書是按應(yīng)用型本科院校對(duì)材料力學(xué)課程的基本要求而編寫的。 本書共 12 章, 內(nèi)容包括: 緒論及基本概念、 軸向拉伸與壓縮、 剪切與擠壓、 扭轉(zhuǎn)、 截面的幾何性質(zhì)、 彎曲內(nèi)力、 彎曲應(yīng)力、 彎曲變形、 應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論、 組合變形的強(qiáng)度計(jì)算、 壓桿穩(wěn)定和能量法。本書可作為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高等院校中土木工程、 道路橋梁與渡河工程、 城市地下空間工程、 智能建造、 水利水電工程等專業(yè)的教材, 也可作為上述高等職業(yè)教育相關(guān)專業(yè)的教材, 還可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書。
前 言
第 1 章 緒論及基本概念
1. 1 材料力學(xué)的任務(wù)與研究對(duì)象
1. 1. 1 材料力學(xué)的任務(wù)
1. 1. 2 材料力學(xué)的研究對(duì)象
1. 2 材料力學(xué)的基本假設(shè)
1. 3 外力與內(nèi)力
1. 3. 1 外力
1. 3. 2 內(nèi)力與截面法
1. 4 應(yīng)力
1. 4. 1 應(yīng)力的概念
1. 4. 2 簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)
1. 4. 3 切應(yīng)力互等定理
1. 5 應(yīng)變
1. 5. 1 變形與位移
1. 5. 2 應(yīng)變的概念
1. 6 胡克定律
1. 6. 1 拉壓胡克定律
1. 6. 2 剪切胡克定律
1. 7 桿件變形的基本形式
本章小結(jié)
思考題
第 2 章 軸向拉伸與壓縮
2. 1 概述
2. 2 軸力與軸力圖
2. 2. 1 軸力
2. 2. 2 軸力圖
2. 3 拉壓桿的應(yīng)力
2. 3. 1 拉壓桿橫截面上的應(yīng)力
2. 3. 2 拉壓桿斜截面上的應(yīng)力
2. 3. 3 圣維南原理
2. 4 材料拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能
2. 4. 1 拉伸試驗(yàn)與應(yīng)力-應(yīng)變圖
2. 4. 2 低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能
2. 4. 3 材料在卸載與再加載時(shí)的力學(xué)性能
2. 4. 4 材料的塑性
2. 4. 5 其他材料拉伸時(shí)的力學(xué)性能
2. 4. 6 鑄鐵和其他脆性材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)
2. 4. 7 材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能
2. 5 拉壓桿的強(qiáng)度計(jì)算
2. 5. 1 失效與許用應(yīng)力
2. 5. 2 強(qiáng)度條件
2. 6 應(yīng)力集中
2. 6. 1 應(yīng)力集中的概念
2. 6. 2 應(yīng)力集中對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度的影響
2. 7 拉壓桿的變形及剛度計(jì)算
2. 7. 1 拉壓桿的縱向變形與胡克定律
2. 7. 2 拉壓桿的橫向變形與泊松比
2. 8 簡(jiǎn)單拉壓超靜定問題
2. 8. 1 超靜定問題的提出及求解方法
2. 8. 2 溫度應(yīng)力
2. 8. 3 裝配應(yīng)力
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 3 章 剪切與擠壓
3. 1 概述
3. 2 剪切的實(shí)用計(jì)算
3. 3 擠壓的實(shí)用計(jì)算
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 4 章 扭轉(zhuǎn)
4. 1 概述
4. 2 外力偶矩及扭矩
4. 2. 1 外力偶矩計(jì)算
4. 2. 2 扭矩與扭矩圖
4. 3 圓軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力及強(qiáng)度計(jì)算
4. 3. 1 圓軸扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)與假設(shè)
4. 3. 2 圓軸扭轉(zhuǎn)橫截面上的應(yīng)力
4. 3. 3 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算
4. 4 圓軸扭轉(zhuǎn)變形及剛度計(jì)算
4. 4. 1 圓軸扭轉(zhuǎn)變形
4. 4. 2 圓軸扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算
4. 5 簡(jiǎn)單超靜定軸
4. 6 矩形截面桿扭轉(zhuǎn)
4. 6. 1 自由扭轉(zhuǎn)與約束扭轉(zhuǎn)
4. 6. 2 矩形截面桿自由扭轉(zhuǎn)
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 5 章 截面的幾何性質(zhì)
5. 1 概述
5. 2 形心與靜矩
5. 2. 1 截面的形心
5. 2. 2 截面的靜矩
5. 2. 3 截面形心與靜矩的關(guān)系
5. 2. 4 組合截面的靜矩與形心
5. 3 極慣性矩
5. 3. 1 截面的極慣性矩
5. 3. 2 圓截面的極慣性矩
5. 4 慣性矩及其平行移軸公式
5. 4. 1 截面的慣性矩
5. 4. 2 矩形及圓截面的慣性矩
5. 4. 3 慣性半徑
5. 4. 4 慣性矩平行移軸公式
5. 5 慣性積及其平行移軸公式
5. 5. 1 截面的慣性積
5. 5. 2 慣性積平行移軸公式
5. 6 主軸的概念
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 6 章 彎曲內(nèi)力
6. 1 概述
6. 1. 1 彎曲的基本概念
6. 1. 2 梁上外荷載
6. 1. 3 梁的支座類型及支座反力
6. 1. 4 靜定梁的基本形式
6. 2 剪力與彎矩
6. 2. 1 剪力與彎矩的概念
6. 2. 2 剪力與彎矩的正負(fù)號(hào)規(guī)定
6. 3 剪力圖與彎矩圖
6. 3. 1 剪力方程與彎矩方程
6. 3. 2 剪力圖與彎矩圖的作法
6. 4 剪力、 彎矩與荷載集度之間的關(guān)系
6. 4. 1 剪力、 彎矩與荷載集度之間的微分關(guān)系
6. 4. 2 利用微分關(guān)系作剪力圖與彎矩圖
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 7 章 彎曲應(yīng)力
7. 1 概述
7. 2 彎曲正應(yīng)力
7. 2. 1 純彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力
7. 2. 2 橫力彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力
7. 2. 3 最大彎曲正應(yīng)力
7. 3 彎曲切應(yīng)力
7. 3. 1 矩形截面梁的彎曲切應(yīng)力
7. 3. 2 工字形截面梁的彎曲切應(yīng)力
7. 3. 3 圓形截面梁的彎曲切應(yīng)力
7. 3. 4 薄壁環(huán)形截面梁的彎曲切應(yīng)力
7. 4 梁的強(qiáng)度計(jì)算
7. 4. 1 彎曲正應(yīng)力強(qiáng)度條件
7. 4. 2 彎曲切應(yīng)力強(qiáng)度條件
7. 5 梁的合理強(qiáng)度設(shè)計(jì)
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 8 章 彎曲變形
8. 1 概述
8. 1. 1 工程中的彎曲變形問題
8. 1. 2 撓度、 轉(zhuǎn)角及其相互關(guān)系
8. 2 撓曲線的近似微分方程
8. 3 計(jì)算梁位移的積分法
8. 3. 1 轉(zhuǎn)角方程與撓度方程
8. 3. 2 邊界條件與連續(xù)條件
8. 4 計(jì)算梁位移的疊加法
8. 5 梁的剛度計(jì)算及合理剛度設(shè)計(jì)
8. 5. 1 梁的剛度條件
8. 5. 2 梁的合理剛度設(shè)計(jì)
8. 6 簡(jiǎn)單超靜定梁
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 9 章 應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論
9. 1 概述
9. 2 平面應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力分析的解析法
9. 2. 1 平面應(yīng)力狀態(tài)下斜截面上的應(yīng)力
9. 2. 2 主應(yīng)力及主平面的確定
9. 2. 3 面內(nèi)最大切應(yīng)力的確定
9. 2. 4 最大主應(yīng)力與面內(nèi)最大切應(yīng)力的關(guān)系
9. 3 平面應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力分析的圖解法
9. 4 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力
9. 5 廣義胡克定律
9. 5. 1 平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
9. 5. 2 空間應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
9. 6 強(qiáng)度理論
9. 6. 1 強(qiáng)度理論的概念
9. 6. 2 四種常用的強(qiáng)度理論
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 10 章 組合變形的強(qiáng)度計(jì)算
10. 1 概述
10. 2 斜彎曲
10. 2. 1 斜彎曲的概念
10. 2. 2 斜彎曲的強(qiáng)度計(jì)算
10. 2. 3 斜彎曲的進(jìn)一步討論
10. 3 拉伸 (或壓縮) 與彎曲的組合變形
10. 3. 1 軸向力與橫向力共同作用
10. 3. 2 偏心壓縮 (或拉伸) 的強(qiáng)度計(jì)算
10. 3. 3 截面核心的概念
10. 4 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合變形
10. 4. 1 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計(jì)算
10. 4. 2 彎扭拉 (壓) 組合變形的強(qiáng)度計(jì)算
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本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 11 章 壓桿穩(wěn)定
11. 1 概述
11. 1. 1 穩(wěn)定性的概念
11. 1. 2 臨界狀態(tài)和臨界力
11. 2 壓桿臨界力的歐拉公式
11. 2. 1 兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力
11. 2. 2 桿端為其他約束的細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力
11. 2. 3 歐拉公式的一般表達(dá)式
11. 3 臨界應(yīng)力與臨界應(yīng)力總圖
11. 3. 1 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界應(yīng)力
11. 3. 2 歐拉公式的適用范圍
11. 3. 3 臨界應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式和臨界應(yīng)力總圖
11. 4 壓桿穩(wěn)定計(jì)算與合理設(shè)計(jì)
11. 4. 1 壓桿穩(wěn)定計(jì)算
11. 4. 2 壓桿合理設(shè)計(jì)
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
第 12 章 能量法
12. 1 概述
12. 2 外力功的計(jì)算
12. 2. 1 外力功的基本公式
12. 2. 2 克拉比隆定理
12. 3 應(yīng)變能的計(jì)算
12. 3. 1 桿件的應(yīng)變能
12. 3. 2 應(yīng)變能密度
12. 3. 3 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度
12. 4 單位荷載法
12. 5 沖擊應(yīng)力分析
12. 5. 1 沖擊問題概述
12. 5. 2 自由落體對(duì)線性彈性體的沖擊
12. 5. 3 等速水運(yùn)動(dòng)的物體對(duì)線性彈性體的沖擊
創(chuàng)新思維訓(xùn)練
本章小結(jié)
思考題
習(xí)題
附錄
附錄 A 常用材料的力學(xué)性能
附錄 B 常見截面幾何性質(zhì)
附錄 C 簡(jiǎn)單荷載作用下梁的撓度與轉(zhuǎn)角
附錄 D 型鋼表
附錄 E 部分習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)
書單推薦
