材料力學(xué)

內(nèi)容概要

《高等教育軌道交通"十二五"規(guī)劃教材?土木工程類:材料力學(xué)》共分8章，包含材料力學(xué)課程的基本內(nèi)容：緒論、軸向拉壓與材料力學(xué)性能、圓軸扭轉(zhuǎn)、梁的彎曲、強(qiáng)度理論、組合變形及連接件的計(jì)算、壓桿的穩(wěn)定、動(dòng)載荷等。《高等教育軌道交通"十二五"規(guī)劃教材?土木工程類:材料力學(xué)》主要面向土木工程專業(yè)（建筑、鐵道）專升本學(xué)生，可作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)的教材，也可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章緒論 1.1材料力學(xué)的任務(wù) 1.2材料力學(xué)的基本假設(shè) 1.3桿件變形的基本形式 1.4復(fù)合材料的發(fā)展 思考題 第2章軸向拉壓與材料力學(xué)性能 2.1內(nèi)力概念與軸力 2.2應(yīng)力概念與拉壓桿橫截面的應(yīng)力 2.3圣維南原理與應(yīng)力集中 2.4拉壓變形的表征參量 2.5材料的基本力學(xué)性能 2.6拉壓強(qiáng)度計(jì)算 2.7拉壓剛度計(jì)算 2.8溫度應(yīng)力與裝配應(yīng)力 思考題 習(xí)題 第3章圓軸扭轉(zhuǎn) 3.1外力偶矩、扭矩、扭矩圖 3.2純剪切 3.3等直圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的切應(yīng)力分析和強(qiáng)度計(jì)算 3.4等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件 思考題 習(xí)題 第4章梁的彎曲 4.1梁橫截面上的內(nèi)力——剪力、彎矩 4.2剪力方程和彎矩方程剪力圖和彎矩圖 4.3平面剛架和平面曲桿內(nèi)力圖 4.4純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力 4.5剪切彎曲時(shí)的正應(yīng)力 4.6梁的正應(yīng)力強(qiáng)度條件 4.7梁彎曲時(shí)的切應(yīng)力 4.8提高梁強(qiáng)度的措施 4.9等直梁的變形 4.10梁的剛度條件 4.11提高梁彎曲剛度的基本措施 思考題 習(xí)題 第5章強(qiáng)度理論 5.1應(yīng)力狀態(tài) 5.2平面應(yīng)力狀態(tài)分析 5.3廣義胡克定律 5.4復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變能密度 5.5四大強(qiáng)度理論 5.6薄壁容器的強(qiáng)度計(jì)算 思考題 習(xí)題 第6章組合變形及連接件的計(jì)算 6.1拉伸（壓縮）與彎曲的組合 6.2偏心拉（壓） 6.3斜彎曲 6.4扭轉(zhuǎn)和彎曲的組合 6.5連接構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算 思考題 習(xí)題 第7章壓桿的穩(wěn)定 7.1臨界應(yīng)力公式 7.2臨界應(yīng)力公式的適用范圍 7.3壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算 7.4提高壓桿穩(wěn)定性的基本措施 思考題 習(xí)題 第8章動(dòng)載荷 8.1等加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)桿件上的動(dòng)應(yīng)力 8.2 沖擊應(yīng)力 思考題 習(xí)題 附錄A截面的幾何性質(zhì) A1截面的靜矩和形心位置 A2極慣性矩·慣性矩·慣性積 A3慣性矩和慣性積的平行移軸公式 附錄B 簡(jiǎn)單截面圖形的幾何性質(zhì) 附錄C型鋼表 附錄D符號(hào)對(duì)照說明 附錄E模擬試題 E1模擬試題一 E2模擬試題二 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   強(qiáng)度理論 【本章內(nèi)容概要】 前面幾章研究了幾種基本變形桿件中的應(yīng)力和應(yīng)變，這一章中要將它們推廣到一般（空間）狀態(tài)，計(jì)算一點(diǎn)的最大正應(yīng)力和最大切應(yīng)力，并確定其所在方位。而一點(diǎn)的應(yīng)變變換類似于一點(diǎn)的應(yīng)力變換。本章還將給出應(yīng)力、應(yīng)變之間的關(guān)系（廣義胡克定律）。 本章還要討論工程實(shí)際中在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下材料失效的四種強(qiáng)度理論，這些都是在常溫、靜載荷作用下，適用均勻、連續(xù)、各向同性的強(qiáng)度理論。當(dāng)應(yīng)用某一強(qiáng)度理論時(shí)，首先要計(jì)算出單元體上正應(yīng)力和切應(yīng)力分量。一旦確定了應(yīng)力狀態(tài)，這些危險(xiǎn)點(diǎn)的主應(yīng)力即可以確定。每個(gè)強(qiáng)度理論都建立在主應(yīng)力已知的基礎(chǔ)上。 【本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)】 1.正確建立一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)、主平面和主應(yīng)力的概念。 2.熟練掌握用解析法分析和計(jì)算平面應(yīng)力狀態(tài)下任意截面的應(yīng)力、主應(yīng)力，并能正確確定主平面方位。 3.理解三向應(yīng)力狀態(tài)的概念，掌握三向應(yīng)力狀態(tài)下最大切應(yīng)力的計(jì)算方法。 4.了解廣義胡克定律。 5.了解材料的兩種失效形式，理解四種常用的強(qiáng)度理論及其應(yīng)用范圍。 6.能正確應(yīng)用四種常用的強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，熟練掌握用第三和第四強(qiáng)度理論進(jìn)行強(qiáng)度分析的方法。 前述各章中，分別討論了拉伸與壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲時(shí)桿件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，所涉及的最大應(yīng)力點(diǎn)為單向拉伸、單向壓縮或純剪，即最大應(yīng)力點(diǎn)只受單向正應(yīng)力或切應(yīng)力作用，因此可通過同樣受力情況下的試驗(yàn)結(jié)果，直接確定許用正應(yīng)力或許用切應(yīng)力，從而建立強(qiáng)度條件。 工程實(shí)際中，許多桿件的危險(xiǎn)點(diǎn)均處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，即同時(shí)承受正應(yīng)力與切應(yīng)力。這種情形下，如何建立強(qiáng)度條件？這就需要研究并建立復(fù)雜情況下的強(qiáng)度條件。 5.1 應(yīng)力狀態(tài) 為了分析受力構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)，可圍繞該點(diǎn)截取各邊長(zhǎng)均為無窮小量的正六面體，稱為單元體。一般單元體的尺寸是無限小的，可認(rèn)為單元體各面上的應(yīng)力均勻分布，并且在每一對(duì)平行面上，應(yīng)力的大小和性質(zhì)都是相同的。因此，單元體六個(gè)面上的應(yīng)力就代表在該點(diǎn)處位于互相垂直的三個(gè)截面上的應(yīng)力。 過一點(diǎn)所有方位面上應(yīng)力的集合，稱為該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。單元體各面上的應(yīng)力已知時(shí)，可以應(yīng)用截面法和靜力平衡條件求得過該點(diǎn)的任意方位面上的應(yīng)力（該點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)）以及該點(diǎn)處的極值應(yīng)力。因此，截取單元體時(shí)，應(yīng)盡量使各面上的應(yīng)力容易確定。例如，拉壓的矩形截面桿與扭轉(zhuǎn)的圓截面桿中單元體的取法便有所區(qū)別：對(duì)于矩形截面桿，三對(duì)面中的一對(duì)面為桿的橫截面，其他兩面為平行于桿表面的縱向截面；對(duì)于圓截面桿，分別用橫截面、徑向截面、切向截面截取單元體。例如圖5—1中A、B、C點(diǎn)的單元體。 圍繞構(gòu)件內(nèi)一點(diǎn)從不同方向選取單元體，則各個(gè)截面的應(yīng)力也不盡相同。若單元體的三個(gè)相互垂直的面上都沒有切應(yīng)力，該單元體稱為主單元體；而切應(yīng)力為零的平面稱為主平面，主平面上的正應(yīng)力稱為主應(yīng)力。也就是說，主單元體的三個(gè)相互正交的平面均為主平面，單元體上只有三個(gè)正應(yīng)力，且均為主應(yīng)力，它們可以是拉應(yīng)力，也可以是壓應(yīng)力，或者等于零。可以證明，通過受力構(gòu)件的任意一點(diǎn)必存在而且只存在一個(gè)主單元體，即過一點(diǎn)皆可找到三個(gè)相互垂直的主平面，因而每一點(diǎn)都有三個(gè)主應(yīng)力。這三個(gè)主應(yīng)力按代數(shù)值大小排列分別表示為σ1、σ2、σ3，它們的關(guān)系為σ1≥σ2≥σ3。對(duì)于軸向拉伸（或壓縮），三個(gè)主應(yīng)力只有一個(gè)不等于零，稱為單向應(yīng)力狀態(tài)（也稱為簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)）。若三個(gè)主應(yīng)力中有兩個(gè)不等于零，則稱為二向或平面應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)三個(gè)主應(yīng)力都不等于零時(shí)，稱為三向或空間應(yīng)力狀態(tài)。單向應(yīng)力狀態(tài)和二向應(yīng)力狀態(tài)是三向應(yīng)力狀態(tài)的特例形式，二向應(yīng)力狀態(tài)和三向應(yīng)力狀態(tài)統(tǒng)稱為復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。

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《高等教育軌道交通"十二五"規(guī)劃教材?土木工程類:材料力學(xué)》是高等教育軌道交通“十二五”規(guī)劃教材。

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