材料力學

前言

　　本教材的教學內(nèi)容是在參照國內(nèi)各院校土木工程專業(yè)現(xiàn)行教學計劃的基本上編寫的。為了適應土木工程專業(yè)“材料力學”課程的教學需要，突出實用型和應用型，貫徹以必須、夠用為度的原則，在編寫過程中力求做到內(nèi)容精簡，由淺人深，聯(lián)系工程實際；從整體上理順構(gòu)架，優(yōu)化內(nèi)容體系，克服不必要的重復，既防止脫節(jié)又節(jié)省學時；在文字的闡述方面盡量做到通順易懂，便于自學，把握好課程的知識點。采用本教材時，可根據(jù)不同層次的教學要求，對內(nèi)容酌情取舍。　　本教材除了重視加強基本概念、基本理論、基本方法的訓練外，還及時反映了現(xiàn)代工程科技的一些新成果，注重標準規(guī)范內(nèi)容的及時更新。附錄c中的熱軋型鋼使用了2008版國家標準的新數(shù)據(jù)。在編寫的過程中，參考了近年來國內(nèi)外一些著名的材料力學教材、習題集和試題，在此一并致以衷心地感謝?！　”窘滩氖侨珖叩仍盒Ｍ两悓I(yè)實用型規(guī)劃教材。本書是從工程實踐中提出問題，對傳統(tǒng)教材的教學內(nèi)容進行了認真地取舍，在保障課程體系完善的前提下，教材刪繁就簡，層次清晰，力求符合教與學的規(guī)律。　　全書共分11章，包含了材料力學課程中的基本內(nèi)容和有關(guān)專題部分，內(nèi)容包括：緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉(zhuǎn)，彎曲內(nèi)力，彎曲應力，彎曲變形，應力、應變分析和強度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，能量法，動荷載及交變應力，截面的幾何性質(zhì)等?！　”窘滩闹饕嫦蛲聊竟こ虒I(yè)的本科學生，可作為高等學校相關(guān)專業(yè)的教材，也可供成人教育的有關(guān)專業(yè)的學生和工程技術(shù)人員參考?！　”窘滩挠赏跫裰骶?，王小崗、杜留記、王靜擔任副主編，孫炳楠擔任主審。教材的編寫分工為：王吉民，第1、4章和附錄B、附錄c；王小崗，第5章；杜留記，第2、3章；王靜，第11章、附錄A；任倩，第7章；金輝，第6、8章；姜鳳華，第10章；陳合龍，第9章。本教材由王吉民統(tǒng)稿，王小崗負責第5章、第6章、第8章、第9章、第10章的審稿工作。

內(nèi)容概要

本書共分11章，包含了材料力學課程中的基本內(nèi)容和有關(guān)專題部分，內(nèi)容包括：緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉(zhuǎn)，彎曲內(nèi)力，彎曲變形，應力、應變分析和強度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，能量法，動荷載及交變應力，截面的幾何性質(zhì)等。    本教材主要面向土木工程專業(yè)的本科學生，可作為高等學校相關(guān)專業(yè)的教材，也可供成人教育的有關(guān)專業(yè)的學生和工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言 第1章 緒論   1.1 材料力學的任務(wù)   1.2 可變形固體的性質(zhì)及其基本假設(shè)   1.3 內(nèi)力、截面法和應力的概念   1.4 變形與應變   1.5 桿件的幾何特征與其基本變形形式   習題 第2章 拉伸、壓縮與剪切   2.1 軸向拉伸和壓縮的概念與實例   2.2 軸向拉伸和壓縮時的內(nèi)力及應力   2.3 材料拉伸和壓縮時的力學性能   2.4 軸向拉伸和壓縮的強度計算   2.5 軸向拉伸和壓縮的變形   2.6 軸向拉伸和壓縮的應變能   2.7 簡單拉壓超靜定問題   2.8 應力集中的概念   2.9 剪切與擠壓的實用計算   習題 第3章 扭轉(zhuǎn)   3.1 扭轉(zhuǎn)的概念和實例   3.2 外力偶矩的計算 扭矩和扭矩圖   3.3 純剪切   3.4 圓桿扭轉(zhuǎn)時的應力   3.5 圓桿扭轉(zhuǎn)時的變形   3.6 圓桿扭轉(zhuǎn)時的應變能   3.7 非圓截面桿的扭轉(zhuǎn)   習題 第4章 彎曲內(nèi)力   4.1 彎曲的概念及梁的計算簡圖   4.2 剪力和彎矩 剪力圖和彎矩圖   4.3 剪力、彎矩與荷載集度間的關(guān)系   4.4 用疊加法作梁的彎矩圖   4.5 平面剛架和曲桿的內(nèi)力圖   習題 第5章 彎曲應力   5.1 純彎曲時的正應力   5.2 橫力彎曲時的正應力   5.3 彎曲切應力   5.4 提高彎曲強度的措施   習題 第6章 彎曲變形   6.1 梁的位移—撓度和轉(zhuǎn)角   6.2 梁的撓曲線微分方程   6.3 用積分法求梁的位移   6.4 用疊加法求梁的位移   6.5 梁內(nèi)的彎曲應變能   6.6 簡單超靜定梁   6.7 梁的剛度條件與合理剛度設(shè)計   習題 第7章 應力、應變分析和強度理論   7.1 點的應力狀態(tài)   7.2 平面應力狀態(tài)分析—解析法   7.3 平面應力狀態(tài)分析—圖解法   7.4 空間應力狀態(tài)分析簡介   7.5 材料物理性關(guān)系   7.6 平面應力狀態(tài)分析   7.7 強度理論概述   7.8 四種常用強度理論   7.9 莫爾強度理論   習題 第8章 組合變形   8.1 概述   8.2 斜彎曲   8.3 拉伸（壓縮）與彎曲的組合   8.4 扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合   習題 第9章 壓桿穩(wěn)定   9.1 壓桿穩(wěn)定的概念   9.2 兩端膠支細長壓桿的臨界荷載   9.3 其他支承條件下細長壓桿的臨界壓力   9.4 歐拉公式的應用范圍 經(jīng)驗公式和臨界應力總圖   9.5 壓桿穩(wěn)定條件與合理設(shè)計   習題 第10章 能量法   10.1 概述   10.2 應變能和余能   10.3 卡式定理   10.4 莫式積分法   習題 第11章 動荷載及交變應力   11.1 動靜法的應用   11.2 構(gòu)件受沖擊荷載作用時的動應力計算   11.3 交變應力和疲勞破壞   11.4 S-N曲線和疲勞極限   11.5 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接的疲勞計算   習題 附錄A 截面的幾何性質(zhì)   A.1 靜矩和形心   A.2 極慣性矩 慣性矩 慣性積   A.3 平等移軸公式   A.4 轉(zhuǎn)軸公式 主慣性軸 附錄B 簡單荷載作用下的撓度和轉(zhuǎn)角 附錄C 型鋼規(guī)格表（熱軋型鋼GB/T 706-2008） 習題答案 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1 材料力學的任務(wù)　　工程結(jié)構(gòu)和機械通常都受到各種外力作用，如攔水壩受到的側(cè)向水壓力，廠房外墻受到的風壓力，隧道受到的山體圍巖壓力，起重機的鋼纜繩受到的起吊物的重力等，這些力統(tǒng)稱為荷載。建筑物中承受荷載并起到骨架作用的部分稱為結(jié)構(gòu)。組成結(jié)構(gòu)的單個組成部分統(tǒng)稱為構(gòu)件，如建筑物的梁和柱、機床的軸等。　　為保證工程結(jié)構(gòu)或機械的正常工作，每個構(gòu)件都應當有足夠的能力負擔起應當承受的荷載。因此，它應該滿足下述要求：　?。?）強度要求。在規(guī)定荷載作用下，構(gòu)件不能破壞。例如，房屋建筑物的橫梁不能折斷，隧道不能坍塌，儲氣罐不能破裂。強度要求就是指構(gòu)件應有足夠的抵抗破壞的能力?！　。?）剛度要求。在規(guī)定荷載作用下，構(gòu)件除滿足強度要求外，還要求不能有過大的變形。例如，鐵路橋梁在列車通過時若變形過大，則將影響列車的正常行駛，危及行車安全；車床主軸的變形過大將影響加工精度。剛度要求就是指構(gòu)件應有足夠的抵抗變形的能力?！　。?）穩(wěn)定性要求。有些細長的受壓構(gòu)件，如房屋中的柱、鐵路桁架橋中的受壓弦桿、千斤頂?shù)穆輻U等，在壓力超過一定限度后會顯著地壓彎，甚至可能整體倒塌。穩(wěn)定性要求就是指構(gòu)件應有足夠的保持原有平衡形態(tài)的能力。

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