內容大鋼
本書是雲南省普通高等學校「十二五」規劃教材,內容包括緒論、桿件的拉伸與壓縮以及連接件的實用計算、桿件的扭轉、桿件的彎曲內力與彎曲應力及彎曲強度、桿件的彎曲變形、應力狀態分析、強度理論與組合變形、壓桿的穩定性、能量方法、簡單超靜定問題、動載荷與交變應力,另外還附有截面圖形的幾何性質、金屬材料的力學性能實驗及熱軋型鋼規格表。
本書注重與工程實際相結合,深入淺出,通過大量例題闡述分析問題、解決問題的思路及方法。本書是融合數字化資源的新形態教材,對部分知識點配有相應的動畫演示,方便讀者學習。
本書可供普通高等學校中長學時(64?128學時)工程力學、材料力學課程教學使用,也可供自學者及相關技術人員參考。
目錄
第1章 緒論
1.1 材料力學概述
1.2 材料力學的基本假設
1.3 外力、內力與截面法
1.3.1 外力及其分類
1.3.2 內力與截面法
1.4 應力
1.5 應變
1.6 桿件變形的基本形式
思考題
習題
第2章 桿件的拉伸與壓縮以及連接件的實用計算
2.1 桿件拉伸與壓縮的概念
2.2 軸力與軸力圖
2.3 軸向拉壓桿的應力
2.3.1 橫截面上的應力
2.3.2 斜截面上的應力
2.4 軸向拉壓桿的變形
2.4.1 桿的拉壓變形
2.4.2 拉壓胡克定律
2.5 材料拉伸和壓縮時的力學性能
2.5.1 材料拉伸時的力學性能
2.5.2 材料壓縮時的力學性能
2.6 失效與許用應力
2.7 拉壓強度條件及應用
2.8 應力集中
2.9 連接件的實用計算
2.9.1 連接件的剪切實用計算
2.9.2 連接件的擠壓實用計算
思考題
習題
第3章 桿件的扭轉
3.1 桿件扭轉的概念
3.2 軸的外力偶矩、扭矩及扭矩圖
3.2.1 外力偶矩的計算
3.2.2 軸的扭矩與扭矩圖
3.3 切應力互等定理
3.3.1 薄壁圓管的扭轉
3.3.2 切應力互等定理的推導
3.3.3 剪切胡克定律
3.4 圓軸扭轉時的應力與變形
3.4.1 圓軸橫截面上的應力
3.4.2 任意兩橫截面間的相對扭轉角
3.5 圓軸扭轉的強度條件和剛度條件
3.5.1 強度條件
3.5.2 剛度條件
3.6 矩形截面桿的自由扭轉
思考題
習題
第4章 桿件的彎曲內力與彎曲應力及彎曲強度
4.1 桿件彎曲受力的概念
4.2 梁的剪力與彎矩以及剪力圖與彎矩圖
4.2.1 梁的剪力與彎矩
4.2.2 梁的剪力圖與彎矩圖
4.3 剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係
4.3.1 剪力、彎矩與載荷集度
4.3.2 微分關係的運用
4.4 平面剛架和平面曲桿的內力
4.4.1 平面剛架的內力
4.4.2 平面曲桿的內力
4.5 梁的彎曲正應力
4.5.1 純彎曲時梁橫截面上的正應力
4.5.2 純彎曲理論在橫力彎曲中的應用
4.6 梁的彎曲切應力
4.6.1 矩形截面梁的彎曲切應力
4.6.2 工字形截面梁腹板上的彎曲切應力
4.6.3 圓形及圓環形截面梁的最大彎曲切應力
4.7 梁的彎曲強度計算
4.7.1 梁的彎曲正應力強度計算
4.7.2 梁的彎曲切應力強度計算
4.8 梁的合理強度設計
4.8.1 載荷及支座的合理配置
4.8.2 梁截面的合理設計
4.8.3 梁外形的合理設計
4.9 工程應用舉例
思考題
習題
第5章 桿件的彎曲變形
5.1 桿件彎曲變形的概念
5.2 梁變形的基本方程
5.2.1 梁的撓曲線微分方程
5.2.2 計算梁變形的積分法
5.3 計算梁變形的疊加法
5.3.1 載荷疊加法
5.3.2 逐段分析求和法
5.4 梁的剛度條件和合理剛度設計
5.4.1 梁的剛度條件
5.4.2 梁的合理剛度設計
思考題
習題
第6章 應力狀態分析
6.1 應力狀態概述
6.1.1 —點的應力狀態
6.1.2 研究應力狀態的目的
6.1.3 研究一點應力狀態的方法
6.1.4 主應力和應力狀態分類
6.2 平面應力狀態分析
6.2.1 求單元體斜截面上應力的解析法
6.2.2 求單元體斜截面上應力的圖解法
6.2.3 平面應力狀態下的極值應力與主應力
6.3 三嚮應力狀態下的最大應力
6.3.1 三嚮應力狀態下的應力圓
6.3.2 最大主應力和最大切應力
6.4 廣義胡克定律
6.5 三嚮應力狀態下的應變能密度
思考題
習題
第7章 強度理論與組合變形
7.1 強度理論概述
7.2 關於斷裂的強度理論
7.2.1 最大拉應力理論(第一強度理論)
7.2.2 最大拉應變理論(第二強度理論)
7.3 關於屈服的強度理論
7.3.1 最大切應力理論(第三強度理論)
7.3.2 畸變能密度理論(第四強度理論)
7.4 組合變形概述
7.5 拉伸(壓縮)與彎曲組合變形強度計算
7.6 扭轉與彎曲組合變形強度計算
7.7 兩個相互垂直平面內的彎曲組合變形強度計算
7.8 工程應用舉例
7.8.1 力學模型的建立
7.8.2 外力計算
7.8.3 內力計算
7.8.4 應力計算
思考題
習題
第8章 壓桿的穩定性
8.1 壓桿穩定性的概念
8.2 細長壓桿的臨界壓力
8.2.1 兩端鉸支細長壓桿的臨界壓力
8.2.2 兩端非鉸支細長壓桿的臨界壓力
8.3 歐拉公式的適用範圍及中、小柔度壓桿的臨界應力
8.3.1 臨界應力與柔度
8.3.2 歐拉公式的適用範圍
8.3.3 臨界應力的經驗公式
8.4 壓桿的穩定實用計算及合理設計
8.4.1 安全因數法
8.4.2 折減因數法
8.4.3 壓桿的合理設計
思考題
習題
第9章 能量方法
9.1 能量方法的概念
9.2 桿件彈性應變能
9.2.1 線彈性體上的外力做功
9.2.2 桿件拉壓、扭轉和彎曲時的應變能
9.2.3 桿件應變能一般公式
9.3 互等定理
9.4 卡氏定理
9.5 莫爾積分
9.5.1 莫爾積分的推導
9.5.2 莫爾積分的應用
9.6 計算莫爾積分的圖乘法
思考題
習題
第10章 簡單超靜定問題
10.1 超靜定問題的概念
10.2 簡單拉壓超靜定桿
10.2.1 拉壓超靜定問題
10.2.2 裝配應力和溫度應力
10.3 簡單超靜定軸
10.4 簡單超靜定梁
思考題
習題
第11章 動載荷與交變應力
11.1 基本概念
11.2 慣性力問題
11.2.1 等加速度直線運動構件的應力計算
11.2.2 勻速旋轉構件的應力計算
11.3 桿件受衝擊時的應力計算
11.3.1 衝擊時的應力計算及衝擊動荷因數
11.3.2 提高構件抗衝擊能力的措施
11.4 交變應力與循環特徵
11.4.1 交變應力
11.4.2 循環特徵
11.5 材料的持久極限
11.5.1 疲勞實驗與曲線
11.5.2 持久極限
11.6 影響構件持久極限的主要因素
11.6.1 構件外形的影響
11.6.2 構件截面尺寸的影響
11.6.3 表面加工質量的影響
11.7 對稱循環交變應力下構件的強度校核
思考題
習題
附錄Ⅰ 截面圖形的幾何性質
Ⅰ.1 截面圖形的靜矩和形心
Ⅰ.2 慣性矩、極慣性矩、慣性半徑、慣性積
Ⅰ.2.1 慣性矩
Ⅰ.2.2 極慣性矩
Ⅰ.2.3 慣性半徑
Ⅰ.2.4 慣性積
Ⅰ.3 慣性矩的平行軸公式
Ⅰ.3.1 平行軸公式的推導
Ⅰ.3.2 組合圖形慣性矩的計算
Ⅰ.4