本書是根據國家教育部審訂的《材料力學教學基本要求》,總結長期教學實踐經驗,結合當前教學實際而編寫的。
全書共13章,包括:緒論,拉伸與壓縮,剪切和擠壓,扭轉,彎曲內力,彎曲應力,彎曲變形,應力狀態(tài)分析和強度理論,組合變形,壓桿穩(wěn)定,交變應力及疲勞破壞,能量法基礎,超靜定結構與用力法求解超靜定問題。書后附有平面圖形的幾何性質、常用的截面幾何量、型鋼規(guī)格表。
本書注重工程實際應用,在各章中精選了大量的易于學生理解的工程和生活實例,在各章后均有思考題,大部分章后有習題,以方便學生學*結。
與本書配套的、亦由機械工業(yè)出版社出版的《材料力學輔導與習題解》,也可供使用本書的學生復習、解題及教師備課時使用。
另外,為方便教與學,還制作了配套使用的電子課件,內容包括電子教案、動畫演示、實例分析、問題討論及習題詳解等,教師可登錄機工教育服務網(www.cmpedu.com)免費注冊下載。
本書可作為機械類、近機類專業(yè)本、專科學生學習“材料力學”課程(中、少學時) 的教學用書,還可作為考研學生入學考試用書并可供有關工程技術人員參考。
第2版前言
本書第1版自2011年8月出版以來,得到了廣大高等工科院校力學教師的認同并被不少院校選用。第2版在保留概念深入淺出,說理透徹,內容豐富、翔實的特色,以及保持教材連續(xù)性的基礎上,較廣泛地征求了廣大教師的意見而進行了修訂。
本書的前十二章仍保持第1版的體系,主要進行了以下幾方面的修訂工作:
1.對第十二章(能量法基礎)做了充實,增加了較多內容,重新編排了節(jié)次。
2.增加了第十三章(超靜定結構與用力法求解超靜定問題)。
3.對于思考題,適當刪減類似名詞解釋的題目,增加一些具有啟發(fā)性、思考性的題目,以深化學生對基本概念和基本理論的理解。
4.對文字敘述進行了全面修訂,力求簡練、確切、規(guī)范、嚴謹。
參加第2版編寫、修訂工作的人員有青島科技大學的陳妙婷、張東陽、蔡路政、孟慶東,青島遠洋船員職業(yè)學院的張曉榮,山東濟寧技師學院的陳勝利,青島海洋技師學院的于立洋、于杰、高天奇、楊燕。全書由孟慶東主持修訂和統稿。
編寫、修訂分工如下(按姓氏筆畫排序):
于杰:第八、九章
于立洋:第十二、十三章
楊燕:附錄部分修編及校核
張東陽:第九~十三章的校核及習題解答,設計制作第九~十三章的電子課件
張曉榮:緒論,第一~四章
陳妙婷:第一~八章的校核及部分習題解答
陳勝利:第五~七章
高天奇:第十、十一章
蔡路政:設計制作第一~八章的電子課件及部分習題解答
四川建筑工程學院的王長連教授擔任本書主審,對第2版的修訂初稿進行了認真、細致的審閱,提出了很多建設性的意見,提高了教材的質量。
機械工業(yè)出版社對本書的出版工作給予了大力支持和具體指導與幫助。此外,各編者所在學校的領導及主管部門也對本書的出版給予了大力支持。
謹此,一并對上述單位和個人致以衷心的感謝。
希望采用本書的廣大教師和讀者,對本書提出寶貴意見和建議,以利于今后再次修訂,使之更臻完善。
編 者
2019年1月
目 錄
第2版前言
第一章 緒論1
第一節(jié) 材料力學的任務與研究對象1
第二節(jié) 變形固體的基本假設3
第三節(jié) 構件的外力與桿件變形的基本形式4
第四節(jié) 材料力學的內力及截面法5
第五節(jié) 應力7
第六節(jié) 應變8
思考題9
習題9
第二章 拉伸與壓縮10
第一節(jié) 軸向拉伸與壓縮的概念與實例10
第二節(jié) 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內力11
第三節(jié) 軸向拉伸或壓縮時截面上的應力13
第四節(jié) 軸向拉伸或壓縮時的變形17
第五節(jié) 材料在拉伸和壓縮時的力學性能21
第六節(jié) 拉伸和壓縮的強度計算27
第七節(jié) 拉伸和壓縮超靜定問題30
思考題35
習題36
第三章 剪切和擠壓41
第一節(jié) 剪切的概念及剪切強度條件41
第二節(jié) 擠壓的概念及擠壓強度條件44
第三節(jié) 剪切和擠壓計算的應用舉例45
第四節(jié) 綜合強度計算舉例及其他剪切計算47
思考題49
習題49
第四章 扭轉53
第一節(jié) 扭轉概念和工程實例53
第二節(jié) 外力偶矩和扭矩的計算54
第三節(jié) 切應力互等定理與剪切胡克定律56
第四節(jié) 圓軸扭轉時橫截面上的應力58
第五節(jié) 圓軸扭轉時的強度計算61
第六節(jié) 扭轉變形和剛度條件63
第七節(jié) 圓柱形密圈螺旋彈簧65
第八節(jié) 矩形截面桿扭轉理論簡介67
思考題68
習題69
第五章 彎曲內力72
第一節(jié) 彎曲和平面彎曲的概念與實例72
第二節(jié) 梁的計算簡圖及分類73
第三節(jié) 梁的內力———剪力和彎矩74
第四節(jié) 剪力圖和彎矩圖78
第五節(jié) 載荷集度、剪力和彎矩的微分關系80
第六節(jié) 彎矩圖的疊加法83
第七節(jié) 平面剛架與曲桿的內力85
思考題86
習題86
第六章 彎曲應力89
第一節(jié) 梁彎曲橫截面上的正應力89
第二節(jié) 梁彎曲橫截面上的切應力96
第三節(jié) 梁的強度計算98
第四節(jié) 提高梁的彎曲強度的措施104
思考題106
習題106
第七章 彎曲變形111
第一節(jié) 彎曲變形的計算111
第二節(jié) 梁的剛度計算118
第三節(jié) 簡單超靜定梁的解法118
第四節(jié) 提高梁剛度的措施121
思考題122
習題123
第八章 應力狀態(tài)分析和強度
理論126
第一節(jié) 應力狀態(tài)概述126
第二節(jié) 平面應力狀態(tài)分析127
第三節(jié) 利用應力圓確定主應力大小和主平面方位132
第四節(jié) 用應力圓確定極值切應力及其所在平面的方位133
第五節(jié) 三向應力圓及最大切應力134
第六節(jié) 廣義胡克定律136
第七節(jié) 強度理論138
思考題142
習題142
第九章 組合變形146
第一節(jié) 概述146
第二節(jié) 第一類組合變形———組合后為單向應力狀態(tài)147
第三節(jié) 第二類組合變形———組合后為復雜應力狀態(tài)153
思考題155
習題156
第十章 壓桿穩(wěn)定159
第一節(jié) 壓桿穩(wěn)定的概念及失穩(wěn)分析159
第二節(jié) 臨界力和臨界應力161
第三節(jié) 歐拉公式的適用范圍 中、小柔度桿的臨界應力164
第四節(jié) 壓桿的穩(wěn)定性計算168
第五節(jié) 提高壓桿穩(wěn)定性的措施171
思考題172
習題172
第十一章 交變應力及疲勞破壞175
第一節(jié) 交變載荷和交變應力的概念175
第二節(jié) 疲勞破壞和持久極限176
第三節(jié) 影響構件持久極限的因素及強度
計算簡介178
思考題180
第十二章 能量法基礎181
第一節(jié) 概述181
第二節(jié) 外力功和應變能的計算181
第三節(jié) 互等定理184
第四節(jié) 卡氏定理185
第五節(jié) 虛功原理188
第六節(jié) 單位載荷法•莫爾定理191
第七節(jié) 運用能量法解超靜定問題194
第八節(jié) 動載荷應力195
思考題200
習題200 第十三章 超靜定結構與用力法求解超靜定問題204
第一節(jié) 超靜定結構概述204
第二節(jié) 用力法解超靜定結構205
第三節(jié) 對稱及反對稱性質的利用209
思考題213
習題213
附錄215
附錄A 常用的平面圖形幾何性質215
附錄B 常用的截面幾何量221
附錄C 型鋼規(guī)格表222
參考文獻227