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1　绪论1

1.1　材料力学的任务1

1.2　构件的受力与变形形式1

1.2.1 构件1

1.2.2　杆件的受力与变形形式2

1.3　几个基本概念和假定2

1.3.1　荷载2

1.3.2 内力3

1.3.3 变形3

1.3.4　基本假设3

思考题3

2　杆件的轴向拉伸和压缩4

2.1　概述4

2.2　拉压杆件的内力4

2.2.1　轴力的计算4

2.2.2 轴力图5

2.3　拉压杆的应力6

2.3.1　应力的概念6

2.3.2　拉压杆横截面上的应力7

2.3.3　拉压杆斜截面上的应力9

2.3.4 圣维南原理与应力集中的概念11

2.4　拉压杆的变形11

2.5　材料在拉伸和压缩时的力学性能15

2.5.1　材料在拉伸时的力学性能15

2.5.2　材料在压缩时的力学性质19

2.5.3 几种非金属材料的力学性质20

2.5.4　塑性材料和脆性材料的比较20

2.6　拉压杆的设计21

2.6.1 安全因数与许用应力21

2.6.2　拉压杆的强度条件22

思考题25

习题27

3　扭转29

3.1　概述29

3.2　圆轴扭转时的内力29

3.2.1　外力偶矩的计算29

3.2.2　扭矩和扭矩图30

3.3　圆轴扭转时的应力32

3.3.1　表面变形特点与平面假设32

3.3.2　应力特点——纯剪状态32

3.3.3　变形几何关系33

3.3.4　物理关系34

3.3.5　静力关系35

3.3.6　Ip和Wp的计算35

3.3.7 圆轴扭转时的强度计算36

3.4　圆轴扭转时的变形37

3.4.1 圆轴扭转变形公式37

3.4.2 圆轴扭转刚度条件38

3.5　非圆截面杆扭转时的应力和变形39

3.5.1 非圆截面杆扭转变形的特点39

3.5.2　矩形截面直杆的自由扭转40

3.5.3 薄壁杆件的自由扭转41

思考题43

习题43

4　弯曲内力47

4.1　概述47

4.2　梁的内力——剪力和弯矩48

4.2.1 梁的剪力和弯矩48

4.2.2　剪力和弯矩的正负号规则49

4.2.3 用截面法求梁指定截面上的内力49

4.2.4 剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图51

4.3　荷载集度、剪力、弯矩之间的微分关系及其应用54

4.3.1 荷载集度、剪力、弯矩之间的微分关系54

4.3.2 均布荷载、剪力及弯矩图图形上的关系55

4.4　用叠加法画剪力图和弯矩图57

思考题58

习题59

5　梁的应力62

5.1　基本概念62

5.2　梁横截面上的正应力63

5.3　梁横截面上的切应力68

5.3.1　矩形截面梁的切应力68

5.3.2　工字形截面梁的切应力69

5.3.3 圆形截面梁的切应力70

5.3.4 圆环形截面梁的切应力70

5.4　梁的强度计算71

5.5　弯曲中心74

5.6　组合变形时梁的强度计算75

5.6.1　斜弯曲75

5.6.2 拉伸与弯曲的组合变形77

5.7　剪切变形和连接件的强度计算78

5.7.1　简单铆接接头78

5.7.2　对接铆接接头80

5.7.3　铆钉群接头81

思考题83

习题84

6　梁的弯曲变形87

6.1　概述87

6.2　梁的挠曲线近似微分方程88

6.3　梁的刚度计算88

6.4　梁的变形计算89

6.4.1 用积分法计算梁的变形89

6.4.2 用叠加法计算梁的变形92

6.5　梁的设计95

6.5.1　提高弯曲强度的主要措施95

6.5.2　提高梁的刚度措施98

思考题99

习题100

7　简单超静定问题102

7.1　概述102

7.2　拉压超静定103

7.3　扭转超静定107

7.4　简单超静定梁110

思考题113

习题114

8　应力状态分析116

8.1　概述116

8.2　平面应力状态分析116

8.2.1 平面一般应力状态斜截面上的应力117

8.2.2　应力圆的作法120

8.3　三向应力状态122

8.3.1　斜截面应力分析122

8.3.2 三向应力状态的最大应力123

8.4　广义虎克定律124

8.5　复杂应力状态的应变能密度125

8.5.1　体积改变与应力间的关系125

8.5.2　应变能密度126

8.6　强度理论127

8.6.1 最大拉应力理论（第一强度理论）127

8.6.2　最大伸长线应变理论（第二强度理论）128

8.6.3 最大切应力理论（第三强度理论）128

8.6.4 畸变能密度理论（第四强度理论）128

思考题132

习题132

9　柱135

9.1　基本概念135

9.1.1　短柱的受力分析136

9.1.2 长柱的稳定性问题136

9.2　细长柱的临界荷载137

9.2.1 两端铰支约束下细长柱的临界荷载137

9.2.2 几种典型柱端约束下的临界荷载138

9.2.3　临界应力139

9.3　柱的稳定性设计141

9.3.1　安全因数法141

9.3.2　折减系数法142

9.3.3　稳定性设计过程143

思考题147

习题148

10　动荷载152

10.1　概述152

10.1.1　静荷载的概念152

10.1.2　动荷载的概念152

10.2　构件受冲击荷载作用时的应力和变形152

10.2.1 用能量法计算冲击荷载所用的基本假定152

10.2.2 自由落体冲击153

10.2.3　水平冲击156

10.2.4　冲击韧度158

10.2.5　提高构件抗冲击能力的措施158

10.3　交变应力与疲劳破坏159

10.3.1 交变应力的定义及其名词和术语159

10.3.2　材料的疲劳破坏160

10.3.3　构件的疲劳极限及其影响因素161

10.3.4　构件疲劳强度校核162

10.3.5　提高构件疲劳强度的措施162

思考题163

习题163

附录A　平面图形的几何性质167

附录B　型钢表176

附录C　习题参考答案186

参考文献191