本书是云南省普通髙等学校“十二五”规划教材，内容包括绪论、杆 件的拉伸与压缩以及连接件的实用计算、杆件的扭转、杆件的弯曲内力与 弯曲应力及弯曲强度、杆件的弯曲变形、应力状态分析、强度理论与组合 变形、压杆的稳定性、能量方法、简单超静定问题、动载荷与交变应力， 另外还附有截面图形的几何性质、金属材料的力学性能实验及热乳型钢规 格表。
本书注重与工程实际相结合，深入浅出，通过大量例题阐述分析问题、 解决问题的思路及方法。本书是融合数字化资源的新形态教材，对部分知 识点配有相应的动画演示，方便读者学习。
样章试读
目录
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第1章 绪论 1
1.1 材料力学概述 1
1.2 材料力学的基本假设 2
1.3 外力、内力与截面法 3
1.3.1 外力及其分类 3
1.3.2 内力与截面法 3
1.4 应力 5
1.5 应变 6
1.6 杆件变形的基本形式 7
思考题 9
习题 10
第2章 杆件的拉伸与压缩以及连接件的实用计算 12
2.1 杆件拉伸与压缩的概念 12
2.2 轴力与轴力图 13
2.3 轴向拉压杆的应力 15
2.3.1 横截面上的应力 15
2.3.2 斜截面上的应力 18
2.4 轴向拉压杆的变形 19
2.4.1 杆的拉压变形 19
2.4.2 拉压胡克定律 20
2.5 材料拉伸和压缩时的力学性能 22
2.5.1 材料拉伸时的力学性能 22
2.5.2 材料压缩时的力学性能 26
2.6 失效与许用应力 28
2.7 拉压强度条件及应用 28
2.8 应力集中 31
2.9 连接件的实用计算 32
2.9.1 连接件的剪切实用计算 33
2.9.2 连接件的挤压实用计算 34
思考题 36
习题 38
第3章 杆件的扭转 44
3.1 杆件扭转的概念 44
3.2 轴的外力偶矩、扭矩及扭矩图 45
3.2.1 外力偶矩的计算 45
3.2.2 轴的扭矩与扭矩图 45
3.3 切应力互等定理 47
3.3.1 薄壁圆管的扭转 47
3.3.2 切应力互等定理的推导 48
3.3.3 剪切胡克定律 49
3.4 圆轴扭转时的应力与变形 49
3.4.1 圆轴横截面上的应力 49
3.4.2 任意两横截面间的相对扭转角 52
3.5 圆轴扭转的强度条件和刚度条件 54
3.5.1 强度条件 54
3.5.2 刚度条件 55
3.6 矩形截面杆的自由扭转 57
思考题 59
习题 60
第4章 杆件的弯曲内力与弯曲应力及弯曲强度 64
4.1 杆件弯曲受力的概念 64
4.2 梁的剪力与弯矩以及剪力图与弯矩图 66
4.2.1 梁的剪力与弯矩 66
4.2.2 梁的剪力图与弯矩图 69
4.3 剪力、弯矩与载荷集度之间的微分关系 72
4.3.1 剪力、弯矩与载荷集度 72
4.3.2 微分关系的运用 73
4.4 平面刚架和平面曲杆的内力 77
4.4.1 平面刚架的内力 77
4.4.2 平面曲杆的内力 79
4.5 梁的弯曲正应力 80
4.5.1 纯弯曲时梁横截面上的正应力 80
4.5.2 纯弯曲理论在横力弯曲中的应用 83
4.6 梁的弯曲切应力 85
4.6.1 矩形截面梁的弯曲切应力 85
4.6.2 工字形截面梁腹板上的弯曲切应力 85
4.6.3 圆形及圆环形截面梁的最大弯曲切应力 86
4.7 梁的弯曲强度计算 86
4.7.1 梁的弯曲正应力强度计算 86
4.7.2 梁的弯曲切应力强度计算 89
4.8 梁的合理强度设计 91
4.8.1 载荷及支座的合理配置 91
4.8.2 梁截面的合理设计 92
4.8.3 梁外形的合理设计 93
4.9 工程应用举例 94
思考题 98
习题 100
第5章 杆件的弯曲变形 107
5.1 杆件弯曲变形的概念 107
5.2 梁变形的基本方程 108
5.2.1 梁的挠曲线微分方程 108
5.2.2 计算梁变形的积分法 109
5.3 计算梁变形的叠加法 113
5.3.1 载荷叠加法 115
5.3.2 逐段分析求和法 117
5.4 梁的刚度条件和合理刚度设计 119
5.4.1 梁的刚度条件 119
5.4.2 梁的合理刚度设计 120
思考题 121
习题 122
第6章 应力状态分析 125
6.1 应力状态概述 125
6.1.1 —点的应力状态 125
6.1.2 研究应力状态的目的 125
6.1.3 研究一点应力状态的方法 126
6.1.4 主应力和应力状态分类 127
6.2 平面应力状态分析 128
6.2.1 求单元体斜截面上应力的解析法 128
6.2.2 求单元体斜截面上应力的图解法 130
6.2.3 平面应力状态下的极值应力与主应力 133
6.3 三向应力状态下的最大应力 138
6.3.1 三向应力状态下的应力圆 138
6.3.2 最大主应力和最大切应力 139
6.4 广义胡克定律 140
6.5 三向应力状态下的应变能密度 142
思考题 143
习题 145
第7章 强度理论与组合变形 148
7.1 强度理论概述 148
7.2 关于断裂的强度理论 149
7.2.1 最大拉应力理论（第一强度理论） 149
7.2.2 最大拉应变理论（第二强度理论） 149
7.3 关于屈服的强度理论 151
7.3.1 最大切应力理论（第三强度理论） 151
7.3.2 畸变能密度理论（第四强度理论） 151
7.4 组合变形概述 153
7.5 拉伸（压缩)与弯曲组合变形强度计算 155
7.6 扭转与弯曲组合变形强度计算 158
7.7 两个相互垂直平面内的弯曲组合变形强度计算 161
7.8 工程应用举例 164
7.8.1 力学模型的建立 165
7.8.2 外力计算 166
7.8.3 内力计算 167
7.8.4 应力计算 169
思考题 172
习题 174
第8章 压杆的稳定性 177
8.1 压杆稳定性的概念 177
8.2 细长压杆的临界压力 178
8.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力 178
8.2.2 两端非铰支细长压杆的临界压力 180
8.3 欧拉公式的适用范围及中、小柔度压杆的临界应力 182
8.3.1 临界应力与柔度 182
8.3.2 欧拉公式的适用范围 183
8.3.3 临界应力的经验公式 184
8.4 压杆的稳定实用计算及合理设计 186
8.4.1 安全因数法 186
8.4.2 折减因数法 188
8.4.3 压杆的合理设计 188
思考题 189
习题 191
第9章 能量方法 193
9.1 能量方法的概念 193
9.2 杆件弹性应变能 193
9.2.1 线弹性体上的外力做功 193
9.2.2 杆件拉压、扭转和弯曲时的应变能 194
9.2.3 杆件应变能一般公式 196
9.3 互等定理 197
9.4 卡氏定理 199
9.5 莫尔积分 202
9.5.1 莫尔积分的推导 202
9.5.2 莫尔积分的应用 204
9.6 计算莫尔积分的图乘法 207
思考题 210
习题 210
第10章 简单超静定问题 214
10.1 超静定问题的概念 214
10.2 简单拉压超静定杆 215
10.2.1 拉压超静定问题 215
10.2.2 装配应力和温度应力 216
10.3 简单超静定轴 219
10.4 简单超静定梁 220
思考题 224
习题 225
第11章 动载荷与交变应力 228
11.1 基本概念 228
11.2 惯性力问题 228
11.2.1 等加速度直线运动构件的应力计算 228
11.2.2 匀速旋转构件的应力计算 229
11.3 杆件受冲击时的应力计算 230
11.3.1 冲击时的应力计算及冲击动荷因数 230
11.3.2 提高构件抗冲击能力的措施 234
11.4 交变应力与循环特征 234
11.4.1 交变应力 234
11.4.2 循环特征 236
11.5 材料的持久极限 237
11.5.1 疲劳实验与曲线 "237
11.5.2 持久极限 238
11.6 影响构件持久极限的主要因素 238
11.6.1 构件外形的影响 238
11.6.2 构件截面尺寸的影响 239
11.6.3 表面加工质量的影响 240
11.7 对称循环交变应力下构件的强度校核 241
思考题 242
习题 243
附录I 截面图形的几何性质 246
1.1 截面图形的静矩和形心 246
1.2 惯性矩、极惯性矩、惯性半径、惯性积 248
1.2.1 惯性矩 248
1.2.2 极惯性矩 249
1.2.3 惯性半径 249
1.2.4 惯性积 249
1.3 惯性矩的平行轴公式 251
1.3.1 平行轴公式的推导 251
1.3.2 组合图形惯性矩的计算 451
1.4 惯性矩和形心主惯性轴 253
1.4.1 惯性矩和惯性积的转轴公式 253
1.4.2 形心主惯性轴和形心主惯性矩 253
思考题 255
习题 256
附录II 金属材料的力学性能实验 258
II.1 金属材料的拉伸实验 258
II.2 金属材料的压缩实验 260
II.3 金属材料的扭转实验 262
II.4 梁的纯弯曲正应力实验 265
II.5 电子万能实验机 266
II.6 液压式万能材料实验机 268
II.7 电阻应变测量简介 270
附录III 热轧型钢规格表 274
习题参考答案 282
参考文献 288
京公网安备 11010102004214号