材料力学

　　本书为普通高等教育“十二五”规划教材。本书结合编者多年来从事材料力学教学与改革的经验和体会，以工程应用为背景，注重与理论力学课程的衔接，确保材料力学课程教学内容的系统性、逻辑性和完整性，在内容体系、力学概念和例题、习题选择等方面都作了新的探索和改革，以有效地帮助读者建立力学思维，强化力学建模能力和培养解决工程实际问题的能力。全书共13章，包括绪论，构件的内力分析，轴向拉伸与压缩，平面图形的几何性质，扭转与剪切，弯曲，应力状态分析与强度理论，组合变形，压杆稳定，能量法，超静定结构，动载荷与动应力，交变应力与疲劳强度。本书在每章后安排了内容小结、思考题和习题。书后附录包括常见平面图形的几何性质，简单载荷作用下梁的变形、型钢规格表和习题答案。本书可作为高等学校工科各专业材料力学课程的教材，也可供高职高专院校师生和工程技术人员参考。

前言
主要符号表
第1章绪论1
1?1研究内容与方法1
1?2变形固体的基本假设6
1?3外力、内力与截面法9
1?4应力与应变12
1?5杆件的变形形式14
小结19
思考题19
习题21
第2章构件的内力分析22
2?1构件横截面上的内力22
2?2内力方程与内力图26
2?3内力与载荷集度间的关系33
2?4刚架和曲杆的内力41
2?5奇异函数44
小结47
思考题48
习题50
第3章轴向拉伸与压缩57
3?1轴向拉压杆的应力57
3?2轴向拉压杆的应变61
3?3材料在拉压时的力学性能64
3?4轴向拉压强度条件70
3?5应力集中75
小结76
思考题77
习题78
第4章平面图形的几何性质84
4?1静矩和形心84
4?2惯性矩和惯性积86
4?3平行移轴公式和转轴公式89
小结95
思考题96
习题97
第5章扭转与剪切100
5?1薄壁圆筒的扭转100
5?2圆轴扭转的应力102
5?3圆轴扭转的变形107
5?4非圆截面杆的自由扭转110
5?5联接的实用计算116
小结122
思考题123
习题125
第6章弯曲130
6?1弯曲正应力130
6?2弯曲切应力141
6?3弯曲变形153
6?4提高梁的弯曲强度和刚度的
措施166
小结172
思考题173
习题175
第7章应力状态分析与强度
理论183
7?1点的应力状态183
7?2应力状态分析186
7?3应力圆分析193
7?4广义胡克定律200
7?5强度理论205
小结215
思考题216
习题218
第8章组合变形224
8?1拉压与弯曲组合变形224
8?2斜弯曲232
8?3弯曲与扭转组合变形237
小结241
思考题242
习题243
第9章压杆稳定249
9?1压杆稳定的概念249
9?2细长压杆的临界压力252
9?3临界应力图257
9?4压杆稳定条件与合理设计 263
小结270
思考题270
习题272
第10章能量法275
10?1杆件的应变能275
10?2应变能密度282
10?3互等定理288
10?4卡氏定理291
10?5虚功原理296
10?6莫尔定理与图乘法298
小结307
思考题310
习题311
第11章超静定结构317
11?1超静定结构及其分析方法 317
11?2简单超静定结构319
11?3力法解超静定结构329
11?4卡氏定理解超静定结构342
小结344
思考题345
习题346
第12章动载荷与动应力352
12?1惯性载荷作用下的动应力352
12?2冲击应力355
12?3振动应力364
小结368
思考题369
习题370
第13章交变应力与疲劳强度374
13?1交变应力及其循环特性374
13?2疲劳试验与持久极限376
13?3疲劳强度计算384
13?4提高构件疲劳强度的措施389
小结390
思考题391
习题393
附录394
附录A常见平面图形的几何性质394
附录B简单载荷作用下梁的变形395
附录C型钢规格表398
附录D习题答案413
参考文献425主要符号表主要符号表a间距
aK冲击韧度
A面积
Abs挤压计算面积
b宽度
d直径，距离
D直径
e偏心距
E弹性模量，能量
Ek, Ep动能, 势能
f轴向分布力
F力，外载荷，广义力
FbS挤压力
Fcr临界压力
Fd动载荷
FN轴力
FR合力
F′R主矢
FS剪力
g重力加速度
G切变模量
h高度
i惯性半径
Ip极惯性矩
I，Iy、 Iz惯性矩, 对y、z轴的惯性矩
Iyz对y、z轴的惯性积
k弹簧刚度系数
kd动荷因数
kσ, kτ有效应力集中因数
K应力集中因数，体积弹性模量
l长度, 跨度
m质量, 分布力偶
M力偶，弯矩
Me扭矩外力偶
Mx, T扭矩
My, Mz对y,z轴的弯矩
MO主矩
n安全因数，转速
nst压杆工作安全因数
nσ, nτ,nστ工作安全因数
N循环次数，疲劳寿命
N0循环基数
p全应力，压力
pαα斜截面上的全应力
P重量，功率
Pk千瓦功率
q横向分布力，剪力流
r循环特性，应力比，半径
R半径
Sy, Sz对y、z轴的静矩
u应变能密度，应变比能
ud形状改变应变能密度/比能
uv体积改变应变能密度/比能
u*应变余能密度
U应变能
U*应变余能
v挠度，速度
W外力功，重量
Wp抗扭截面系数
Wz抗弯截面系数
W*余功
Xi多余约束力
α角，线膨胀系数，内、外直径比
β角，表面质量因数
γ切应变
δ伸长率，广义位移，厚度
δij单位载荷引起的广义位移
Δ增量，广义位移
Δd动变形/位移
Δst静变形/位移
φ角，相对扭转角，折减因数
ψ断面收缩率
θ单位长度扭转角，横截面转角，体积应变
ω角速度
ρ密度，半径，曲率半径
ε线应变，正应变
εe弹性应变
εp塑性应变
εt横向线应变
εσ,ετ尺寸因数
λ柔度，长细比
λp对应比例极限σp的柔度
λs对应屈服极限σs的柔度
μ泊松比，长度因数
σ正应力
τ切应力
σ1,σ2,σ3主应力
ε1, ε2, ε3主应变
σαα斜截面上的正应力
ταα斜截面上的切应力
σt, σc拉伸、压缩正应力
σa应力幅值，名义应力
σb材料强度极限
σbs挤压应力
σcr临界应力
σd动应力σm平均应力
σmax正应力
σmin小正应力
σp材料比例极限
σr循环特征r的疲劳极限
σri相当应力
σs材料屈服极限
σst静应力
σ0极限应力
σ-1, τ-1光滑试样对称循环持久极限
σ0-1, τ0-1构件持久极限
σ-1k, τ-1k有应力集中持久极限
σ0.2名义屈服极限
［σ］许用正应力
［σbs］许用挤压压力
［τ］许用切应力
［σ-1］疲劳许用应力
［θ］许用单位长度扭转角，许用转角
［F］许用载荷
［nst］许用稳定安全因数
［σt］, ［σc］拉伸、压缩许用正应力
［v］许用挠度