材料力學(xué)教程

前言

　　隨著我國(guó)改革開(kāi)放的進(jìn)一步深化和與國(guó)際接軌的大勢(shì)所趨，高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)面向21世紀(jì)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。根據(jù)國(guó)家教委最新頒布的《材料力學(xué)課程教學(xué)基本要求》，結(jié)合教育部“世行貸款21世紀(jì)初高等理工科教育教學(xué)項(xiàng)目”，我們編寫(xiě)了本教材。　　編寫(xiě)時(shí)，充分吸取各校近年來(lái)《材料力學(xué)》課程教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)目前課程學(xué)時(shí)逐漸減少的實(shí)際情況，在內(nèi)容選擇上以必需和夠用為度，力避不必要的理論推導(dǎo)，加強(qiáng)與工程實(shí)際的聯(lián)系，強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。在內(nèi)容編排上，為便于教師執(zhí)教、學(xué)生自學(xué)，適當(dāng)增加了小標(biāo)題，且章前有內(nèi)容提要，章后附有思考題、習(xí)題，以供選用。　　本書(shū)所用的單位符號(hào)符合中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB 3102.1-93、GB 3102.2-93、GB 3102.3-93。其中，本書(shū)中的力F、力矩M均表示矢量的大小，因此，按GB 3102?3-93中的規(guī)定：F、M用白體表示。　　本教材由山東科技大學(xué)戴葆青編寫(xiě)第1、9、11章，王崇革編寫(xiě)第6、7章，付彥坤編寫(xiě)第10章，曲娟編寫(xiě)第5章，胡福文編寫(xiě)第16章，張平、鄒愛(ài)英、伊明、程百靈、王濤、賀云花、田建國(guó)、王衍?chē)?guó)編寫(xiě)第2、12、14、15章及附錄；福建省龍巖市東肖龍巖學(xué)院陳虹微編寫(xiě)第13章，王榮杰編寫(xiě)第4章；山西省煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院鄭文玉編寫(xiě)第3、8章。全書(shū)由戴葆青統(tǒng)編定稿，由侯印浩主審。　　因編者水平有限，書(shū)中難免存在缺點(diǎn)和不妥之處，懇切希望廣大教師、讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《材料力學(xué)教程》是教育部“世行貸款21世紀(jì)初高等理工科教育教學(xué)改革”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：1282B05012）中“大學(xué)物理與基礎(chǔ)力學(xué)整合優(yōu)化研究”子課題的研究成果，屬于面向21世紀(jì)的課程教材。在教學(xué)改革過(guò)程中，我們注意了對(duì)原有經(jīng)典內(nèi)容的改革，積極引入面向21世紀(jì)的新內(nèi)容?！　　恫牧狭W(xué)教程》的主要內(nèi)容包括緒論、平面圖形的幾何性質(zhì)、軸向拉伸與壓縮、剪切與擠壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力及彎曲強(qiáng)度計(jì)算、梁的彎曲變形及其剛度計(jì)算、應(yīng)力狀態(tài)分析及強(qiáng)度理論、組合變形構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算、中心受壓桿件的穩(wěn)定性問(wèn)題、交變應(yīng)力、能量法、動(dòng)荷應(yīng)力、*斷裂損傷力學(xué)初步、*材料的屈服與塑性行為共計(jì)16章。其中打“*”的內(nèi)容為選學(xué)內(nèi)容，可根據(jù)學(xué)時(shí)要求及具體的教學(xué)需要選用?！　　恫牧狭W(xué)教程》適用于高等工科院校機(jī)械、機(jī)電、土木建筑、采礦工程等專(zhuān)業(yè)（65～80學(xué)時(shí)）。也可供其他專(zhuān)業(yè)和有關(guān)工程技術(shù)人員選用。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論1.1 材料力學(xué)的任務(wù)11.2 變形固體的基本假設(shè)31.3 外力及其分類(lèi)41.4 桿件基本變形形式41.5 工程結(jié)構(gòu)與構(gòu)件分類(lèi)61.6 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力7思 考 題9第2章 平面圖形的幾何性質(zhì)2.1 形心和面矩112.2 慣性矩和慣性半徑132.3 組合圖形的慣性矩172.4 轉(zhuǎn)軸公式與主慣性軸20思 考 題23習(xí)題24第3章 軸向拉伸與壓縮3.1 軸向拉伸與壓縮的概念263.2 拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力——軸力263.3 軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力293.4 拉伸與壓縮時(shí)斜截面上的應(yīng)力303.5 拉伸與壓縮時(shí)的變形313.6 靜定結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的位移計(jì)算343.7 材料的力學(xué)性質(zhì)383.8 軸向拉伸與壓縮時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算443.9 拉（壓）桿的超靜定問(wèn)題473.10 應(yīng)力集中的概念543.11 軸向拉伸與壓縮的變形能55思 考 題57習(xí) 題59第4章 剪切與擠壓4.1 概述654.2 剪切和擠壓的實(shí)用計(jì)算664.3 應(yīng)用舉例68思 考 題72習(xí)題72第5章 扭轉(zhuǎn)5.1 圓軸扭轉(zhuǎn)的概念745.2 外力偶矩的計(jì)算——扭矩和扭矩圖755.3 純剪切775.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力795.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形835.6 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算855.7 非圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的切應(yīng)力89思 考 題91習(xí) 題91第6章 彎曲內(nèi)力6.1 平面彎曲的概念和梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖956.2 彎曲時(shí)橫截面上的內(nèi)力——剪力和彎矩976.3 剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖1016.4 載荷集度、剪力和彎矩之間的關(guān)系104思 考 題108習(xí) 題109第7章 彎曲應(yīng)力及彎曲強(qiáng)度計(jì)算7.1 純彎曲梁橫截面上的正應(yīng)力1127.2 彎曲切應(yīng)力1187.3 彎曲梁的強(qiáng)度計(jì)算1237.4 提高梁的彎曲強(qiáng)度的措施126思 考 題132習(xí)題133第8章 梁的彎曲變形及其剛度計(jì)算8.1 工程中的彎曲變形問(wèn)題1378.2 撓曲線近似微分方程1388.3 用積分法求梁的撓度和轉(zhuǎn)角1408.4 用疊加法求撓度和轉(zhuǎn)角1498.5 梁的剛度計(jì)算1508.6 提高梁的剛度的措施1538.7 超靜定梁155思 考 題158習(xí)題159第9章 應(yīng)力狀態(tài)分析及強(qiáng)度理論9.1 點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)及其分類(lèi)1639.2 二向應(yīng)力狀態(tài)分析1659.3 三向應(yīng)力狀態(tài)簡(jiǎn)介1799.4 廣義胡克定律1819.5 四個(gè)基本強(qiáng)度理論及莫爾強(qiáng)度理論185思 考 題189習(xí)題191第10章 組合變形構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算10.1 組合變形與力的獨(dú)立作用原理19410.2 拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算19510.3 彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計(jì)算200思 考 題204習(xí)題205第11章 中心受壓桿件的穩(wěn)定性問(wèn)題11.1 壓桿穩(wěn)定的概念20811.2 細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力21211.3 臨界應(yīng)力及臨界應(yīng)力總圖21711.4 壓桿的穩(wěn)定計(jì)算22211.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施224思 考 題227習(xí)題227第12章 交變應(yīng)力12.1 交變應(yīng)力的概念23112.2 交變應(yīng)力的循環(huán)特性及其類(lèi)型23112.3 材料在交變應(yīng)力下的疲勞破壞23412.4 材料的持久極限23512.5 影響構(gòu)件持久極限的主要因素23712.6 對(duì)稱(chēng)循環(huán)交變應(yīng)力下構(gòu)件的強(qiáng)度校核23912.7 提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施241思 考 題242習(xí)題243第13章 能量法13.1 概述24413.2 變形能的計(jì)算24413.3 莫爾定理25013.4 莫爾定理的應(yīng)用舉例25313.5 卡氏定理25713.6 圖乘法26013.7 功的互等定理和位移互等定理26313.8 用能量法解超靜定問(wèn)題265思 考 題267習(xí)題267第14章 動(dòng)荷應(yīng)力14.1 動(dòng)載荷與動(dòng)應(yīng)力的概念27214.2 構(gòu)件作勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的應(yīng)力計(jì)算27214.3 沖擊應(yīng)力27614.4 提高構(gòu)件抗沖擊能力的措施282思 考 題284習(xí)題284第15章 斷裂、損傷力學(xué)初步15.1 概述28815.2 裂紋擴(kuò)展形成·應(yīng)力強(qiáng)度因子28915.3 材料的斷裂韌度29115.4 斷裂判據(jù)的應(yīng)用292第16章 材料的屈服與塑性行為16.1 概述29416.2 金屬材料的塑性性質(zhì)29416.3 拉伸和壓縮桿系的塑性分析29516.4 圓軸的塑性扭轉(zhuǎn)29716.5 塑性彎曲和塑性鉸29716.6 殘余應(yīng)力的概念302附錄型剛表參考文獻(xiàn)

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