内容简介
本书根据教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会最新制订的“材料力学课程教学基本要求(A类)”编写。
全书共分12章,包括:绪论,拉伸、压缩与剪切,扭转,平面图形的几何性质,弯曲内力,弯曲应力,弯曲变形,应力状态分析与强度理论,组合变形,压杆稳定,动载荷、交变应力的概念,能量法。
本书可作为高等学校本科土木、机电、能源、地质等专业80学时左右的材料力学课程教材。对本书内容进行一定的选择后,亦可适用于材料、测绘、安全、热能等专业64学时左右的材料力学课程。也可作为高职高专与成人高校相应专业的材料力学教材及工程技术人员参考用书。 材料力学是高等工科院校普遍开设的一门重要的技术基础课程,材料力学知识不仅对后续课程影响深远,而且在工程中应用广泛。许多高校将其列为硕士研究生入学考试科目。本书编写力求做到概念准确,内容精炼,重点突出,理论联系实际。为了提高学生分析问题和解决问题的能力,本书提供了一部分联系实际的典例。全书采用GB 3100~3102-1993中规定的有关量和单位的通用符号,书写格式规范。书中较多由浅入深的例题,尤其是量大面广的习题,对学生参加研究生入学考试和相关学科的竞赛都是非常有帮助的。
董正筑、茅献彪两位教授审查了书稿,提出了一些宝贵意见,科学出版社的编辑和编审对书稿的内容和版式提出了一些改进意见,在此对他们表示感谢。本书在编写过程中参考了国内外一些优秀教材,汲取了它们的许多长处,并选用了其中的部分例题和习题,在此对相关作者致谢。
全书由严圣平任主编并统稿。具体编写分工为:第3、10、11章由钟卫平编写,第4、7章及附录由杨静编写,其余章节由严圣平编写。本书插图力求清晰、规范、美观。所有插图均由严圣平使用AutoCAD精心绘制,然后直接转成1200线的TIF图插入到北大方正排版系统中。为方便教师上课使用以及学生自学,本书另配电子教案及学习指导书。前言
第1章 绪论1
1.1 材料力学的任务1
1.2 变形固体及其基本假设2
1.3 外力及其分类3
1.4 内力、截面法和应力的概念4
1.5 应变的概念6
1.6 杆件变形的基本形式7
第2章 拉伸、压缩与剪切9
2.1 轴向拉伸与压缩的概念9
2.2 拉压杆横截面上的内力10
2.3 拉压杆横截面上的应力11
2.4 拉压杆斜截面上的应力13
2.5 轴向拉压时的强度计算14
2.6 轴向拉压时的变形15
2.7 圆筒形薄壁容器的应力18
2.8 拉压超静定问题20
2.9 装配应力和温度应力22
2.10 材料拉伸时的力学性能26
2.11 材料压缩时的力学性能31
2.12 许用应力 安全因数的选择33
2.13 应力集中的概念33
2.14 剪切和挤压的实用计算35
习题39
第3章 扭转49
3.1 扭转的概念和实例49
3.2 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图50
3.3 纯剪切53
3.4 圆轴扭转时的应力55
3.5 圆轴扭转时的变形60
3.6 非圆截面杆扭转的概念62
习题65
第4章 平面图形的几何性质69
4.1 静矩和形心69
4.2 惯性矩、极惯性矩和惯性积72
4.3 平行移轴公式75
4.4 转轴公式78
习题81
第5章 弯曲内力83
5.1 弯曲的概念和实例83
5.2 梁的计算简图84
5.3 剪力和弯矩86
5.4 剪力方程和弯矩方程 剪力图和弯矩图89
5.5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系92
5.6 平面刚架和曲杆的内力分析98
习题101
第6章 弯曲应力105
6.1 概述105
6.2 纯弯曲时梁横截面上的正应力106
6.3 横力弯曲时的正应力 正应力强度计算111
6.4 弯曲切应力和强度校核115
6.5 提高梁强度的主要措施122
习题126
第7章 弯曲变形131
7.1 概述131
7.2 梁挠曲线的近似微分方程132
7.3 用积分法求弯曲变形133
7.4 用叠加法求弯曲变形138
7.5 简单超静定梁144
7.6 提高弯曲刚度的一些措施146
习题148
第8章 应力状态分析与强度理论153
8.1 应力状态的概念153
8.2 平面应力状态分析156
8.3 三向应力状态简介162
8.4 平面应变状态分析165
8.5 广义胡克定律168
8.6 应变能密度172
8.7 强度理论174
习题179
第9章 组合变形183
9.1 组合变形的概念183
9.2 斜弯曲184
9.3 拉伸或压缩与弯曲的组合188
9.4 扭转与弯曲的组合192
习题196
第10章 压杆稳定201
10.1 压杆稳定的概念201
10.2 两端铰支细长压杆的临界压力204
10.3 其他杆端约束条件下细长压杆的临界压力206
10.4 欧拉公式的适用范围 经验公式208
10.5 压杆的稳定性计算212
10.6 提高压杆稳定性的措施214
习题216
第11章 动载荷 交变应力的概念221
11.1 概述221
11.2 构件作等加速直线运动时的应力计算221
11.3 构件作匀速转动时的应力计算224
11.4 冲击应力计算227
11.5 交变应力及疲劳失效233
11.6 交变应力的循环特征 持久极限235
11.7 影响构件持久极限的因素237
习题239
第12章 能量法243
12.1 概述243
12.2 杆件应变能计算243
12.3 互等定理248
12.4 卡氏定理250
12.5 单位载荷法254
12.6 计算莫尔积分的图乘法257
12.7 用能量法解超静定系统261
12.8 用力法解超静定系统265
12.9 对称性的利用269
习题272
附录 型钢表278
习题答案292
主要参考文献303