材料力學(xué)

前言

　　本教材是根據(jù)水利部“1990－1995年高等學(xué)校水利水電類專業(yè)?？平滩倪x題和編審出版規(guī)劃”的部署，按照國家教委“高等學(xué)校工程專科材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求”編寫的。適用于水工建筑、農(nóng)田水利、工業(yè)與民用建筑、工程管理、水利工程施工（80學(xué)時）等專業(yè)用?！　「鶕?jù)我們在工程設(shè)計和工程施工工作中的體會以及在高等工程?？茖W(xué)校教學(xué)中的實踐，編寫本教材時，在以下幾方面作了一些努力?！　∫?、編寫本教材的指導(dǎo)思想和側(cè)重面　　1）土水類三年制工程?？茖W(xué)校的材料力學(xué)教學(xué)，過去多采用本科院校土水類多學(xué)時的教材，這類教材對?？苼碚f知識面過寬，有些內(nèi)容敘述也過詳；而采用本科院校中學(xué)時的教材，雖學(xué)時數(shù)相近，但對土水類工程?？扑璧闹攸c教學(xué)內(nèi)容的份量又嫌不夠。為此本教材對理論闡述簡明扼要，但對工程中常用的重點內(nèi)容（如軸向拉（壓）、平面彎曲的內(nèi)力和應(yīng)力、組合變形等），則給以較多的篇幅和較高的要求，其他章節(jié)的內(nèi)容，則適當(dāng)精簡?！　?）工程?？茖W(xué)校的材料力學(xué)課程既須為后繼課打好必要的理論基礎(chǔ)，又須初步培養(yǎng)學(xué)生進行工程計算的技能。因此本教材各章除盡可能結(jié)合工程實際，列舉較多類型的例題和習(xí)題外，在全書最后，編入一個綜合性大作業(yè)，“鋼三角架計算”。學(xué)生每人一套數(shù)據(jù)，獨立完成。通過做大作業(yè)，使學(xué)生學(xué)習(xí)融會貫通地使用所學(xué)過的平面彎曲、組合變形、應(yīng)力狀態(tài)、強度理論、壓桿穩(wěn)定等一系列材料力學(xué)知識?！　?）對學(xué)生學(xué)習(xí)中較易產(chǎn)生錯誤的問題，本教材給以強調(diào)，例如：　　①在基本變形和組合變形各章中，都首先分析外力作用線（或外力偶作用面）與桿軸線（或桿的縱向?qū)ΨQ面）的相對位置的關(guān)系，以使學(xué)生正確辨認桿件的變形類型，從而正確地計算內(nèi)力、應(yīng)力、變形等力學(xué)量，防止盲目地套用公式?！　、谠谶M行基本變形桿和組合變形桿的強度計算時，引導(dǎo)學(xué)生先分析判斷危險點的位置和應(yīng)力特點，以便正確理解和選用強度條件。象斜彎曲、彎曲與拉（壓）或偏心壓縮等桿件，雖為組合變形，因其危險點處于單向應(yīng)力狀態(tài)，故這些組合變形桿的強度條件與軸向拉（壓）桿的強度條件相同；而彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形桿危險點處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，須用強度理論建立強度條件。

內(nèi)容概要

　　《材料力學(xué)》包括緒論、軸向拉伸和壓縮、扭轉(zhuǎn)和剪切、連接件的實用計算、截面的幾何性質(zhì)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、彎曲變形、應(yīng)力狀態(tài)分析、強度理論、組合變形和壓桿穩(wěn)定等十二章內(nèi)容?！恫牧狭W(xué)》各章均附有：教學(xué)要求和重點、復(fù)習(xí)思考題、習(xí)題和習(xí)題答案。全書最后還附有綜合性大作業(yè)?！恫牧狭W(xué)》可作為高等工程?？茖W(xué)校中的水工建筑、農(nóng)田水利、工業(yè)與民用建筑、工程管理和水利工程施工等專業(yè)材料力學(xué)課程（80學(xué)時）的教材，同時可作為函授大學(xué)、電視大學(xué)、職工大學(xué)等學(xué)校相近專業(yè)的材料力學(xué)教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第一章 緒論第一節(jié) 材料力學(xué)的任務(wù)第二節(jié) 材料力學(xué)在學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的地位第三節(jié) 材料力學(xué)研究對象的物理性質(zhì)·變形固體第四節(jié) 材料力學(xué)研究對象的幾何特征第五節(jié) 外力及其分類第六節(jié) 桿件變形的基本形式本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題第二章 軸向拉伸和壓縮第一節(jié) 軸向拉（壓）桿的實例·軸向外力第二節(jié) 軸向拉（壓）桿橫截面上的內(nèi)力（軸力）·軸力圖第三節(jié) 軸向拉（壓）桿橫截面和斜截面上的應(yīng)力第四節(jié) 軸向拉（壓）桿的變形·拉（壓）虎克定律第五節(jié) 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性質(zhì)第六節(jié) 軸向拉（壓）桿的強度計算第七節(jié) 軸向拉（壓）桿的超靜定問題·溫度應(yīng)力簡介本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第三章 扭轉(zhuǎn)和剪切第一節(jié) 扭轉(zhuǎn)桿實例·扭轉(zhuǎn)外力偶第二節(jié) 扭轉(zhuǎn)桿橫截面上的內(nèi)力（扭矩）·扭矩圖第三節(jié) 薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)第四節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力·強度計算第五節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)變形·剛度計算第六節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)破壞分析第七節(jié) 矩形截面桿自由扭轉(zhuǎn)理論的主要結(jié)果本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第四章 連接件強度的實用計算第一節(jié) 概述第二節(jié) 拉（壓）連接的強度計算第三節(jié) 扭轉(zhuǎn)連接的強度計算第四節(jié) 其他連接情況的強度計算本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第五章 截面的幾何性質(zhì)第一節(jié) 面積矩和形心第二節(jié) 慣性矩和慣性積第三節(jié) 平行移軸公式第四節(jié) 轉(zhuǎn)軸公式第五節(jié) 形心主慣性軸和形心主慣性矩本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第六章 彎曲內(nèi)力第一節(jié) 平面彎曲的概念第二節(jié) 梁的計算簡圖第三節(jié) 梁橫截面上的內(nèi)力——剪力與彎矩第四節(jié) 剪力圖和彎矩圖——用"方程法"作梁的剪力圖和彎矩圖第五節(jié) 剪力、彎矩與荷載間的關(guān)系——用"分段法"作梁的剪力圖和彎矩圖第六節(jié) 用直接法作梁的剪力圖和彎矩圖第七節(jié) 按疊加原理作梁的彎矩圖本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第七章 彎曲應(yīng)力·梁的強度計算第一節(jié) 概述第二節(jié) 梁在純彎曲時橫截面上的正應(yīng)力第三節(jié) 梁在橫力彎曲時橫截面上的正應(yīng)力·梁的最大正應(yīng)力第四節(jié) 梁彎曲時橫截面上的剪應(yīng)力第五節(jié) 梁的強度計算第六節(jié) 提高梁彎曲強度的措施第七節(jié) 非對稱截面梁平面彎曲條件·開口薄壁截面的彎曲中心第八節(jié) 考慮材料塑性時梁的極限彎矩本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第八章 彎曲變形第一節(jié) 概述第二節(jié) 梁撓曲線的近似微分方程第三節(jié) 用積分法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角第四節(jié) 按疊加原理求梁的撓度和轉(zhuǎn)角第五節(jié) 梁的剛度校核·提高梁彎曲剛度的措施第六節(jié) 用變形比較法解簡單超靜定梁本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第九章 應(yīng)力狀態(tài)分析第一節(jié) 應(yīng)力狀態(tài)的概念第二節(jié) 平面應(yīng)力狀態(tài)分析第三節(jié) 梁的主應(yīng)力跡線第四節(jié) 空間應(yīng)力狀態(tài)分析簡介第五節(jié) 廣義虎克定律第六節(jié) 彈性變形能本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第十章 強度理論第一節(jié) 強度理論的概念第二節(jié) 強度理論第三節(jié) 莫爾強度理論第四節(jié) 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下強度計算實例本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第十一章 組合變形第一節(jié) 概述第二節(jié) 斜彎曲第三節(jié) 偏心壓縮第四節(jié) 截面核心第五節(jié) 彎曲與拉伸（壓縮）組合變形第六節(jié) 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案第十二章 壓桿穩(wěn)定第一節(jié) 壓桿穩(wěn)定的概念第二節(jié) 細長壓桿的臨界力第三節(jié) 壓桿的臨界應(yīng)力第四節(jié) 壓桿的穩(wěn)定計算（一）——安全系數(shù)法第五節(jié) 壓桿的穩(wěn)定計算（二）——折減系數(shù)法第六節(jié) 提高壓桿穩(wěn)定性的措施本章教學(xué)要求和重點復(fù)習(xí)思考題習(xí)題習(xí)題答案附錄Ⅰ 綜合性大作業(yè)附錄Ⅱ 型鋼規(guī)格表

章節(jié)摘錄

　　材料力學(xué)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)材料力學(xué)需要有高等數(shù)學(xué)和理論力學(xué)等基礎(chǔ)課的概念和理論，而材料力學(xué)的概念和理論不僅是專業(yè)課的基礎(chǔ)，同時也是其他技術(shù)基礎(chǔ)課（如建筑材料學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)等課程）的基礎(chǔ)，因此在學(xué)生的全部學(xué)習(xí)過程中起著雙重的橋梁作用?！　」こ碳夹g(shù)人員畢生應(yīng)堅持既安全可靠又經(jīng)濟合理的設(shè)計指導(dǎo)思想。這種思想應(yīng)當(dāng)在學(xué)校里逐步培養(yǎng)樹立起來。材料力學(xué)課程則是進行這種職業(yè)教育的先行課。而且研究材料力學(xué)問題所采用的理論和試驗相結(jié)合的方法，對學(xué)生后繼課的學(xué)習(xí)和今后的工作都有一定意義。　　材料力學(xué)的基本概念和有關(guān)理論是研究固體力學(xué)的基礎(chǔ)。對工程?？茖W(xué)生今后自學(xué)有關(guān)固體力學(xué)方面的書籍和文獻，繼續(xù)提高和深造，都是必不可少的基礎(chǔ)知識。　　第三節(jié)材料力學(xué)研究對象的物理性質(zhì)·變形固體　　制造構(gòu)件所用的材料雖品種多樣、性質(zhì)各異，但有一個共同點，即它們都是固體。固體在外力作用下，都將產(chǎn)生變形（包括物體尺寸的改變和形狀的改變），因此這些材料統(tǒng)稱為變形固體?！　≡诶碚摿W(xué)中把物體看成是絕對剛體，即認為物體在外力作用下，其形狀和尺寸都絕對不變，這是為了研究上的方便而把真實物體進行了簡化。實際上，自然界中并不存在絕對剛體。因為任何一門學(xué)科都不可能，也沒有必要研究物體的所有真實屬性，總是突出其主要性質(zhì)，忽視其與研究問題無關(guān)或影響不大的次要性質(zhì)，也就是將物體抽象化為一種理想的模型，然后再來進行分析研究。理論力學(xué)研究物體在外力作用下平衡和運動的規(guī)律，物體的變形對這些規(guī)律的影響很小，可以忽略，因此視物體為絕對剛體?！　〔牧狭W(xué)研究物體的強度、剛度和穩(wěn)定性。物體的政變形是其主要性質(zhì)之一，非但不能忽略，還必須十分重視，因此材料力學(xué)把物體看作是變形固體。同時根據(jù)材料力學(xué)研究問題的特點，對物體的其他次要性質(zhì)也給以簡化，即對變形固體的其他性質(zhì)作如下假設(shè)?！　。?）連續(xù)性假設(shè)認為在物體的整個體積內(nèi)毫無空隙地充滿了組成該物體的物質(zhì)。根據(jù)這一假設(shè)，我們可以應(yīng)用高等數(shù)學(xué)中的連續(xù)函數(shù)來研究物體內(nèi)部一些物理量的有關(guān)規(guī)律?！　。?）均勻性假設(shè)認為物體內(nèi)任何一部分（不論其體積大小如何）其力學(xué)性質(zhì)完全相同。根據(jù)這一假設(shè)，我們可以從物體內(nèi)任何位置取出一小部分來研究材料的性質(zhì)，其結(jié)果均可代表整個物體?！　　?/pre>








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