材料力學(xué)習(xí)題與解析

前言

　　本書(shū)是為讀者學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程以及考研讀者復(fù)習(xí)材料力學(xué)而編寫(xiě)的輔導(dǎo)書(shū)，可幫助讀者更好地掌握課程的基本內(nèi)容，通過(guò)對(duì)基本題和相關(guān)高校近幾年的考試試題的分析和學(xué)習(xí)，使讀者在鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)熟悉解題方法和技巧，在短時(shí)間內(nèi)掌握課程的精髓，達(dá)到事半功倍的效果，為參加研究生入學(xué)考試打下良好的基礎(chǔ)?！　?.閱讀指南　　全書(shū)共分13章?！　〉?章主要介紹材料力學(xué)的任務(wù)，變形固體的三個(gè)基本假設(shè)，外力及其分類，內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念，變形與應(yīng)變，桿件變形的基本形式等?！　〉?章主要介紹軸向拉伸與壓縮的概念，軸力及軸力圖，拉壓狀態(tài)下的應(yīng)力，拉（壓）桿的變形，拉（壓）桿的應(yīng)變能，材料的力學(xué)性能，拉（壓）桿的強(qiáng)度條件，應(yīng)力集中的概念，剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算等內(nèi)容。　　第3章主要介紹扭轉(zhuǎn)的概念，傳動(dòng)軸的外力偶矩、扭矩及扭矩圖，薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)，等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力，強(qiáng)度條件，等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形，剛度條件，等圓直桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)變能，矩形截面直桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形，開(kāi)口和閉口薄壁截面桿自由扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形，扭轉(zhuǎn)超靜定問(wèn)題等內(nèi)容?！　〉?章主要介紹彎曲的概念和實(shí)例，支座基本形式，靜定梁基本形式，彎曲內(nèi)力，剪力和彎矩，剪力圖和彎矩圖，分布荷載、剪力和彎矩之間的微分關(guān)系，鋼架及曲桿的內(nèi)力等內(nèi)容。　　第5章主要介紹平面彎曲，彎曲正應(yīng)力，彎曲切應(yīng)力，彎曲強(qiáng)度條件，提高梁彎曲強(qiáng)度的途徑，彎曲中心的概念等內(nèi)容。　　第6章主要介紹撓曲線，撓曲線近似微分方程，撓度，轉(zhuǎn)角，積分法求梁的位移，疊加法求梁的位移，梁的剛度條件，超靜定梁等內(nèi)容?！　〉?章主要介紹應(yīng)力狀態(tài)的概念，二向應(yīng)力狀態(tài)分析———解析法與圖解法，三向應(yīng)力狀態(tài)，位移與應(yīng)變分量，平面應(yīng)變狀態(tài)分析，廣義胡克定律與體積變形，單元體的彈性變形能等內(nèi)容。　　第8章主要介紹強(qiáng)度理論的概念，四種常用強(qiáng)度理論，莫爾強(qiáng)度理論，強(qiáng)度理論的應(yīng)用與相當(dāng)應(yīng)力等內(nèi)容。　　第9章主要介紹組合變形的概念，構(gòu)件的受力情況，斜彎曲，軸向拉伸或壓縮與彎曲的組合，扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合變形等內(nèi)容?！　〉?0章主要介紹理解失穩(wěn)現(xiàn)象、臨界力、臨界應(yīng)力、柔度等概念，歐拉公式的推導(dǎo)過(guò)程，細(xì)長(zhǎng)中心受壓直桿歐拉公式的一般表達(dá)式，歐拉公式的適用范圍，壓桿的穩(wěn)定計(jì)算方法　　等內(nèi)容。　　第11章主要介紹交變應(yīng)力，應(yīng)力循環(huán)，應(yīng)力循環(huán)特征值，疲勞破壞，持久極限及影響因素，持久極限曲線，疲勞強(qiáng)度條件等內(nèi)容。　　第12章主要介紹能量法的基本概念，桿件的應(yīng)變能，卡氏定理，虛功原理，單位載荷法（莫爾積分法），圖乘法，互等定理等內(nèi)容?！　〉?3章給出課程測(cè)試題和考研真題各一套，并提供參考答案。　　2.特色與優(yōu)點(diǎn)　　編寫(xiě)本書(shū)的指導(dǎo)思想是：在內(nèi)容上，重視基礎(chǔ)理論，覆蓋課程的全部基本教學(xué)要求；在形式上，簡(jiǎn)明描述課程的基本知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，使學(xué)生迅速把握重點(diǎn)?！　”緯?shū)每章內(nèi)容均包括各基本知識(shí)點(diǎn)的要點(diǎn)歸納，并精選一些具有代表性的例題，給出了解題思路和分析方法，題后提示了解題中應(yīng)注意的問(wèn)題。這樣編寫(xiě)的目的在于：力爭(zhēng)使讀者在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，鞏固課程基本概念，加深理解基本理論并融會(huì)貫通，熟練掌握基本分析計(jì)算方法并能舉一反三，不斷提高讀者的應(yīng)試水平和知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。本書(shū)最后給出了課程測(cè)試題和考研真題各一套，并提供了參考答案，可以幫助讀者了解自己對(duì)材料力學(xué)掌握的程度?！　?.本書(shū)定位　　本書(shū)可供學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程的讀者和參加研究生入學(xué)考試的考生使用，也可供從事課程教學(xué)的教師參考?！　”緯?shū)由李海和趙旭輝編寫(xiě)，全書(shū)框架結(jié)構(gòu)由何光明和吳婷擬定。另外還要感謝王珊珊、陳玉旺、許娟、陳芳、范榮鋼、錢(qián)陽(yáng)勇、楊明、丁善祥、張凌云、陳智等同志的關(guān)心和幫助?！　∮捎诰幷咚胶徒?jīng)驗(yàn)有限，加之編寫(xiě)時(shí)間倉(cāng)促，書(shū)中難免會(huì)有不妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《材料力學(xué)習(xí)題與解析》是根據(jù)國(guó)家教委制定的高等工業(yè)學(xué)校材料力學(xué)課程的教學(xué)基本要求，并參照目前高校普遍使用的主流教材編寫(xiě)的一本材料力學(xué)基礎(chǔ)輔導(dǎo)教材。書(shū)中通過(guò)對(duì)知識(shí)點(diǎn)概念和習(xí)題的講解與分析，幫助讀者了解和掌握該課程的難點(diǎn)、要點(diǎn)，提高讀者分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力?！　∪珪?shū)按照主流教材的章節(jié)安排，對(duì)材料力學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行歸納分類。每章分成若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)又分為“要點(diǎn)歸納”和“例題解析”。“要點(diǎn)歸納”是對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的提煉總結(jié)；“例題解析”部分精選典型例題（包括疑難習(xí)題、課程考試試題以及近年考研真題），對(duì)例題的題意、解題思路、容易混淆的概念、容易產(chǎn)生的錯(cuò)誤進(jìn)行分析，并給出十分詳盡的解答，以幫助讀者熟練掌握常考知識(shí)點(diǎn)。部分解答還給出了多種解題方法，以擴(kuò)展讀者的解題思路。全書(shū)最后提供了課程測(cè)試題和考研真題各一套，并附參考答案，以提高讀者的應(yīng)試水平和知識(shí)的綜合應(yīng)用能力?！　　恫牧狭W(xué)習(xí)題與解析》可作為本、?？茖W(xué)生學(xué)習(xí)材料力學(xué)課程的輔導(dǎo)教材，對(duì)準(zhǔn)備考研的學(xué)生也是一本很好的考研復(fù)習(xí)資料。書(shū)中提供的海量習(xí)題為從事課程教學(xué)的老師提供了寶貴的教學(xué)資源，可供教師作為教學(xué)參考。

書(shū)籍目錄

第1章　 緒論 11.1 知識(shí)點(diǎn)1：材料力學(xué)的任務(wù) 11.1.1 要點(diǎn)歸納 11.1.2 例題解析 21.2 知識(shí)點(diǎn)2：變形固體的三個(gè)基本假設(shè) 31.2.1 要點(diǎn)歸納 31.2.2 例題解析 31.3 知識(shí)點(diǎn)3：外力、內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念 41.3.1 要點(diǎn)歸納 41.3.2 例題解析 61.4 知識(shí)點(diǎn)4：變形與應(yīng)變 61.4.1 要點(diǎn)歸納 61.4.2 例題解析 71.5 知識(shí)點(diǎn)5：桿件變形的基本形式 81.5.1 要點(diǎn)歸納 81.5.2 例題解析 8第2章　 拉伸、壓縮與剪切 102.1 知識(shí)點(diǎn)1：軸力及軸力圖 102.1.1 要點(diǎn)歸納 102.1.2 例題解析 112.2 知識(shí)點(diǎn)2：拉（壓）狀態(tài)下的應(yīng)力 142.2.1 要點(diǎn)歸納 142.2.2 例題解析 152.3 知識(shí)點(diǎn)3：拉（壓）桿的變形 182.3.1 要點(diǎn)歸納 182.3.2 例題解析 192.4 知識(shí)點(diǎn)4：拉（壓）桿的應(yīng)變能 232.4.1 要點(diǎn)歸納 232.4.2 例題解析 242.5 知識(shí)點(diǎn)5：材料的力學(xué)性能 242.5.1 要點(diǎn)歸納 242.5.2 例題解析 262.6 知識(shí)點(diǎn)6：拉（壓）桿的強(qiáng)度條件 272.6.1 要點(diǎn)歸納 272.6.2 例題解析 282.7 知識(shí)點(diǎn)7：應(yīng)力集中的概念及拉、壓超靜定問(wèn)題 332.7.1 要點(diǎn)歸納 332.7.2 例題解析 332.8 知識(shí)點(diǎn)8：剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算 382.8.1 要點(diǎn)歸納 382.8.2 例題解析 39第3章　 扭轉(zhuǎn) 433.1 知識(shí)點(diǎn)1：扭轉(zhuǎn)概念、傳動(dòng)軸的扭矩及扭矩圖 433.1.1 要點(diǎn)歸納 433.1.2 例題解析 443.2 知識(shí)點(diǎn)2：薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn) 453.2.1 要點(diǎn)歸納 453.2.2 例題解析 463.3 知識(shí)點(diǎn)3：等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力及強(qiáng)度條件 473.3.1 要點(diǎn)歸納 473.3.2 例題解析 493.4 知識(shí)點(diǎn)4：等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形及剛度條件 523.4.1 要點(diǎn)歸納 523.4.2 例題解析 533.5 知識(shí)點(diǎn)5：等直圓桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)變能 603.5.1 要點(diǎn)歸納 603.5.2 例題解析 603.6 知識(shí)點(diǎn)6：矩形截面直桿扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形 613.6.1 要點(diǎn)歸納 613.6.2 例題解析 623.7 知識(shí)點(diǎn)7：開(kāi)口和閉口薄壁截面桿自由扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形 643.7.1 要點(diǎn)歸納 643.7.2 例題解析 653.8 知識(shí)點(diǎn)8：扭轉(zhuǎn)超靜定問(wèn)題 683.8.1 要點(diǎn)歸納 683.8.2 例題解析 68第4章　 彎曲內(nèi)力 714.1 知識(shí)點(diǎn)1：彎曲的概念和實(shí)例 714.1.1 要點(diǎn)歸納 714.1.2 例題解析 724.2 知識(shí)點(diǎn)2：剪力和彎矩 744.2.1 要點(diǎn)歸納 744.2.2 例題解析 744.3 知識(shí)點(diǎn)3：剪力方程和彎矩方程剪力圖和彎矩圖 754.3.1 要點(diǎn)歸納 754.3.2 例題解析 764.4 知識(shí)點(diǎn)4：分布載荷、剪力和彎矩的微分關(guān)系 904.4.1 要點(diǎn)歸納 904.4.2 例題解析 91第5章　 彎曲應(yīng)力 965.1 知識(shí)點(diǎn)1：平面彎曲 965.1.1 要點(diǎn)歸納 965.1.2 例題解析 965.2 知識(shí)點(diǎn)2：彎曲正應(yīng)力 975.2.1 要點(diǎn)歸納 975.2.2 例題解析 985.3 知識(shí)點(diǎn)3：彎曲切應(yīng)力 1085.3.1 要點(diǎn)歸納 1085.3.2 例題解析 1105.4 知識(shí)點(diǎn)4：彎曲強(qiáng)度條件 1205.4.1 要點(diǎn)歸納 1205.4.2 例題解析 120第6章　 彎曲變形 1326.1 知識(shí)點(diǎn)1：彎曲變形的概念 1326.1.1 要點(diǎn)歸納 1326.1.2 例題解析 1336.2 知識(shí)點(diǎn)2：平面彎曲時(shí)梁截面的位移 1346.2.1 要點(diǎn)歸納 1346.2.2 例題解析 1356.3 知識(shí)點(diǎn)3：撓曲線的微分方程 1406.3.1 要點(diǎn)歸納 1406.3.2 例題解析 1406.4 知識(shí)點(diǎn)4：積分法求梁的變形 1476.4.1 要點(diǎn)歸納 1476.4.2 例題解析 1496.5 知識(shí)點(diǎn)5：疊加法求梁的位移 1556.5.1 要點(diǎn)歸納 1556.5.2 例題解析 1556.6 知識(shí)點(diǎn)6：彎曲時(shí)的靜定問(wèn)題 1636.6.1 要點(diǎn)歸納 1636.6.2 例題解析 1636.7 知識(shí)點(diǎn)7：梁的剛度條件 1676.7.1 要點(diǎn)歸納 1676.7.2 例題解析 167第7章　 應(yīng)力和應(yīng)變分析 1717.1 知識(shí)點(diǎn)1：應(yīng)力狀態(tài)的概念 1717.1.1 要點(diǎn)歸納 1717.1.2 例題解析 1727.2 知識(shí)點(diǎn)2：二向應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分析 1757.2.1 要點(diǎn)歸納 1757.2.2 例題解析 1777.3 知識(shí)點(diǎn)3：三向應(yīng)力狀態(tài)的概念 1827.3.1 要點(diǎn)歸納 1827.3.2 例題解析 1837.4 知識(shí)點(diǎn)4：平面應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變分析 1877.4.1 要點(diǎn)歸納 1877.4.2 例題解析 1887.5 知識(shí)點(diǎn)5：廣義胡克定律及應(yīng)變能密度 1927.5.1 要點(diǎn)歸納 1927.5.2 例題解析 194第8章　 強(qiáng)度理論 2018.1 知識(shí)點(diǎn)1：強(qiáng)度理論的概念 2018.1.1 要點(diǎn)歸納 2018.1.2 例題解析 2018.2 知識(shí)點(diǎn)2：四種常用強(qiáng)度理論 2028.2.1 要點(diǎn)歸納 2028.2.2 例題解析 2038.3 知識(shí)點(diǎn)3：莫爾強(qiáng)度理論 2118.3.1 要點(diǎn)歸納 2118.3.2 例題解析 2128.4 知識(shí)點(diǎn)4：強(qiáng)度理論的應(yīng)用 2148.4.1 要點(diǎn)歸納 2148.4.2 例題解析 215第9章　 組合變形 2199.1 知識(shí)點(diǎn)1：組合變形的概念 2199.1.1 要點(diǎn)歸納 2199.1.2 例題解析 2209.2 知識(shí)點(diǎn)2：斜彎曲 2259.2.1 要點(diǎn)歸納 2259.2.2 例題解析 2269.3 知識(shí)點(diǎn)3：軸向拉伸或壓縮與彎曲的組合 2349.3.1 要點(diǎn)歸納 2349.3.2 例題解析 2369.4 知識(shí)點(diǎn)4：扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合 2439.4.1 要點(diǎn)歸納 2439.4.2 例題解析 245第10章　 壓桿穩(wěn)定 25610.1 知識(shí)點(diǎn)1：壓桿穩(wěn)定性的概念 25610.1.1 要點(diǎn)歸納 25610.1.2 例題解析 25710.2 知識(shí)點(diǎn)2：細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力 25710.2.1 要點(diǎn)歸納 25710.2.2 例題解析 25810.3 知識(shí)點(diǎn)3：壓桿的臨界應(yīng)力 26010.3.1 要點(diǎn)歸納 26010.3.2 例題解析 26110.4 知識(shí)點(diǎn)4：壓桿的穩(wěn)定計(jì)算 26310.4.1 要點(diǎn)歸納 26310.4.2 例題解析 264第11章　 交變應(yīng)力與疲勞破壞 27511.1 知識(shí)點(diǎn)1：交變應(yīng)力基本概念 27511.1.1 要點(diǎn)歸納 27511.1.2 例題解析 27611.2 知識(shí)點(diǎn)2：材料的持久極限 28011.2.1 要點(diǎn)歸納 28011.2.2 例題解析 28111.3 知識(shí)點(diǎn)3：疲勞破壞與疲勞強(qiáng)度校核 28311.3.1 要點(diǎn)歸納 28311.3.2 例題解析 284第12章　 能量法 29312.1 知識(shí)點(diǎn)1：能量法的基本概念 29312.1.1 要點(diǎn)歸納 29312.1.2 例題解析 29512.2 知識(shí)點(diǎn)2：卡氏定理 29912.2.1 要點(diǎn)歸納 29912.2.2 例題解析 30012.3 知識(shí)點(diǎn)3：虛功原理 單位載荷法 30412.3.1 要點(diǎn)歸納 30412.3.2 例題解析 30612.4 知識(shí)點(diǎn)4：互等定理 31112.4.1 要點(diǎn)歸納 31112.4.2 例題解析 31112.5 知識(shí)點(diǎn)5：能量法在超靜定系統(tǒng)中的應(yīng)用 31512.5.1 要點(diǎn)歸納 31512.5.2 例題解析 318第13章　 課程測(cè)試及考研真題 32613.1 課程測(cè)試 32613.2 課程測(cè)試參考答案 33013.3 重點(diǎn)大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題 33313.4 重點(diǎn)大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試試題參考答案 337參考文獻(xiàn)342

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　【基本知識(shí)點(diǎn)】材料力學(xué)的任務(wù)；變形固體的三個(gè)基本假設(shè)；外力及其分類；內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念；變形與應(yīng)變；桿件變形的基本形式?！　　局攸c(diǎn)】?jī)?nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念；變形與應(yīng)變；桿件變形的基本形式。　　【難點(diǎn)】?jī)?nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念；變形與應(yīng)變?！　?.1 知識(shí)點(diǎn)1：材料力學(xué)的任務(wù)　　1.1.1 要點(diǎn)歸納　　1.材料力學(xué)研究對(duì)象　　構(gòu)件：組成機(jī)械的零部件或工程結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件統(tǒng)稱為構(gòu)件。如橋式起重機(jī)的主梁、吊鉤、鋼絲繩等?！　?shí)際構(gòu)件有各種不同的形狀，所以根據(jù)形狀的不同將構(gòu)件分為：桿件、板和殼、塊體。　?。?）桿件　　桿件為長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于橫向尺寸的構(gòu)件，其幾何要素是橫截面和軸線，其中橫截面是與軸線垂直的截面；軸線是橫截面形心的連線。按橫截面和軸線兩個(gè)因素可將桿件分為：等截面直桿和變截面直桿；等截面曲桿和變截面曲桿。　?。?）板和殼　　板和殼是一個(gè)方向的尺寸（厚度）遠(yuǎn)小于其他兩個(gè)方向的尺寸的構(gòu)件?！　。?）塊體　　塊體是三個(gè)方向（長(zhǎng)、寬、高）的尺寸相差不多的構(gòu)件。　　2.對(duì)構(gòu)件的三項(xiàng)基本要求　　為保證工程結(jié)構(gòu)或機(jī)械的正常工作，構(gòu)件應(yīng)有足夠的能力負(fù)擔(dān)起應(yīng)當(dāng)承受的載荷。因此，它應(yīng)當(dāng)滿足以下的要求：　　（1）強(qiáng)度　　構(gòu)件在外載作用下，具有足夠的抵抗斷裂破壞的能力。例如，儲(chǔ)氣罐不應(yīng)爆破，機(jī)器中的齒輪軸不應(yīng)斷裂失效等。　?。?）剛度　　構(gòu)件在外載作用下，具有足夠的抵抗變形的能力。如機(jī)床主軸變形不應(yīng)過(guò)大，否則影響加工精度。

編輯推薦

　　《材料力學(xué)習(xí)題與解析》是教學(xué)一線專家無(wú)私奉獻(xiàn)長(zhǎng)年積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解，總結(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，歸納解題新方法，應(yīng)用創(chuàng)新思路，解決學(xué)習(xí)和考試的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題?！　矔?shū)特色：　　題型完整，內(nèi)容豐富　　以典型題目分析帶動(dòng)能力培養(yǎng)　　全面復(fù)習(xí)，形成知識(shí)體系　　把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，拓展創(chuàng)新思維　　提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性與有效性

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