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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

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