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1 绪论1

1.1　材料力学的研究对象1

1.2　材料力学的任务1

1.3　变形固体及其基本假设2

1.4　杆件变形的基本形式2

1.5　材料力学的研究方法3

2　基本变形杆件的内力分析4

2.1　内力与截面法4

2.1.1 内力的概念4

2.1.2　截面法4

2.2 拉（压）杆的内力与内力图6

2.2.1　轴向拉伸与压缩的概念6

2.2.2　杆的内力6

2.3　平面弯曲梁的内力与内力图10

2.3.1　平面弯曲的概念10

2.3.2 梁的内力11

2.3.3 由内力方程作梁的内力图15

2.3.4 由微分关系作梁的内力图17

2.3.5 区段叠加法作梁的弯矩图21

2.4 受扭圆轴的内力与内力图24

2.4.1 圆轴扭转的概念24

2.4.2　外力偶矩的计算25

2.4.3　扭矩与扭矩图25

思考题27

习题28

3　基本变形杆件的应力分析33

3.1 应力与应变　胡克定律33

3.1.1　应力的概念33

3.1.2　应变的概念33

3.1.3　胡克定律34

3.1.4　切应力互等定律35

3.2　拉（压）杆的应力35

3.2.1　拉（压）杆横截面上的应力35

3.2.2　拉（压）杆斜截面上的应力37

3.3 平面弯曲梁横截面上的正应力38

3.3.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力38

3.3.2　截面的几何性质41

3.3.3 梁横截面上的最大弯曲正应力45

3.4 平面弯曲梁横截面上的切应力47

3.4.1　矩形截面梁的切应力47

3.4.2 工字形截面梁的切应力48

3.4.2 圆形截面梁的最大切应力49

3.5　受扭圆轴横截面上的切应力51

3.5.1 变形几何关系51

3.5.2 物理关系52

3.5.3　静力关系52

3.6　非圆截面杆的扭转54

思考题56

习题57

4　应力状态与强度理论60

4.1　一点处应力状态的概念60

4.1.1 点的应力状态60

4.1.2 单元体60

4.1.3　应力状态的分类60

4.2　平面应力状态分析62

4.2.1　任意斜截面上的应力62

4.2.2　主应力和主平面62

4.2.3　最大切应力63

4.2.4 梁的主应力及主应力迹线65

4.3　三向应力状态简介67

4.3.1 三向应力状态的最大切应力67

4.3.2　广义胡克定律68

4.4　轴向荷载作用下材料的力学性能69

4.4.1 材料拉伸时的力学性能69

4.4.2　材料压缩时的力学性能73

4.4.3　材料失效与构件失效74

4.4.4 应力集中的概念74

4.5　强度失效判据与强度理论75

4.5.1 许用应力与安全因数75

4.5.2 强度失效判据与强度理论76

4.5.3 相当应力与强度条件的适用范围78

4.5.4　三类典型危险点的强度条件78

思考题79

习题80

5　杆件的强度条件82

5.1　拉（压）杆的强度条件82

5.1.1　拉（压）杆的强度条件82

5.1.2　拉（压）杆的强度计算82

5.2　连接件的强度条件85

5.2.1 剪切的实用计算85

5.1.2　挤压的实用计算86

5.3　梁的强度条件89

5.3.1 梁的正应力强度条件89

5.3.2 梁的切应力强度条件94

5.3.3 梁的主应力强度条件96

5.4　受扭圆轴的强度条件98

5.5 组合变形杆件的强度条件99

5.5.1　斜弯曲99

5.5.2　拉伸（压缩）与弯曲组合变形104

5.5.3　偏心压缩（拉伸）106

5.5.4　弯扭组合变形113

思考题115

习题115

6　杆件的变形与刚度条件122

6.1　拉（压）杆的变形122

6.1.1 拉（压）杆的变形和应变122

6.1.2　胡克定律123

6.2　梁的变形与刚度条件124

6.2.1 梁的挠度和转角124

6.2.2 梁的挠曲线近似微分方程124

6.2.3 叠加法计算梁的变形127

6.2.4　梁的刚度条件130

6.3　受扭圆轴的变形与刚度条件131

6.3.1 圆轴扭转时的变形131

6.3.2 圆轴扭转的刚度条件132

6.4　提高杆件强度和刚度的措施134

6.4.1　合理选择截面形状134

6.4.2　合理布置荷载135

6.4.3　合理布置支座135

6.4.4　采用变截面梁136

6.4.5　缩短跨长或增加支座136

6.4.6　合理选用材料136

思考题137

习题137

7　压杆稳定139

7.1　压杆稳定性的概念139

7.1.1　压杆失稳的概念139

7.1.2 平衡状态的稳定性140

7.2　压杆的临界力与临界应力140

7.2.1 细长压杆的临界力140

7.2.2 非细长压杆的临界力144

7.3　压杆的稳定计算146

7.3.1　压杆的稳定条件146

7.3.2　压杆的稳定计算148

7.3.3　提高压杆稳定性的措施151

思考题152

习题153

8　动荷应力与交变应力156

8.1　杆件做匀加速运动时的动应力156

8.1.1　杆件做匀加速直线运动时的应力156

8.1.2　杆件做匀速转动时的应力158

8.2　杆件受冲击荷载时的应力160

8.2.1 杆件受冲击时的应力计算161

8.2.2 对动荷因数Kd的讨论162

8.2.3　提高构件抗冲击能力的措施163

8.3　交变应力与疲劳失效163

8.3.1 交变应力的概念163

8.3.2　构件疲劳失效的特征及其原因165

8.3.3　材料的疲劳极限165

8.3.4　影响疲劳极限的主要因素166

8.3.5　提高构件疲劳强度的措施167

思考题167

习题168

型钢表170

习题参考答案180