材料力学

•本书写作以必需、够用为原则，内容编排由浅入深，循序渐进；重点讲解基本概念和基本分析方法；各章后设有习题并附有习题答案，帮助学生更好地理解所学知识。

•本书总结作者多年来的教学、实践经验，在讲解理论的同时，引用大量工程案例，帮助学生更好地理解理论，并能更有效地培养学生分析解决问题的能力。

•本书考虑到土木、汽车、机械等专业在做弯曲内力图时的差别，在书中分别进行说明，并在弯曲变形、强度理论及组合变形中兼顾考虑。

本教材根据教育部高等学校力学教学指导委员会最新颁布的力学类课程教学的基本要求，结合创建应用型本科院校，并依据“材料力学”课程教学大纲的内容和要求编写。

全书共12章，包括材料力学的基本理论，构件在拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形形式下的强度计算和刚度计算，应力状态与强度理论，组合变形构件的强度计算，压杆的稳定性计算，交变应力和动载荷，能量法等。除绪论外，每章后均有习题并附有习题答案。

在编写过程中，编者总结多年来的教学经验，结合目前创建应用型本科院校及课程理论教学时数逐渐减少的实际情况，注意理论联系实际的方针和把握够用精炼的原则，充分吸取各高等院校近年来“材料力学”课程教学改革的经验，在内容的选择上以必需和够用为原则，内容编排由浅入深、循序渐进。考虑到土木、汽车和机械等专业在做弯曲内力图时的差别，在书中进行说明。并在弯曲变形、强度理论及组合变形中兼顾考虑，便于教师根据不同的专业选用。

本书由胡庆泉、蒋彤等编写。其中胡庆泉编写绪论，刘隆编写第1章，崔泽编写第2章，刘建忠编写第3章，高华编写第4章，倪正银编写第5章，高曦光编写第6章，侯善芹编写第7章，李琳编写第8章，马昌红编写第9章，杨尚阳编写第10章，王继燕编写第11章，蒋彤编写附录。参加本书编写的人员都是多年担任“材料力学”课程教学的教师，包括教授、副教授等专业技术人员，他们都有较深的理论造诣和较丰富的教学经验。

全书由胡庆泉、蒋彤统编定稿，杨尚阳、刘隆、高曦光等对全书进行了详细审阅。

由于编者水平有限，难免有不足和欠妥之处，敬请广大教师和读者批评指正。

前言
绪论 1
0.1 材料力学的基本任务 1
一、强度要求 2
二、刚度要求 2
三、稳定性要求 2
0.2 变形固体的基本假设 3
一、连续性假设 3
二、均匀性假设 3
三、各向同性假设 3
0.3 研究对象（杆件）的几何特征 4
0.4 内力、截面法和应力的概念 4
一、内力（附加内力） 4
二、截面法 5
三、应力 5
0.5 杆件变形的基本形式 6
一、轴向拉伸（或压缩） 6
二、剪切 6
三、扭转 7
四、弯曲 7
第1章 轴向拉伸与压缩 8
1.1 轴向拉伸与压缩的概念 8
1.2 拉（压）杆的内力计算 9
一、轴力 9
二、轴力图 9
1.3 拉（压）杆横截面及斜截面上的应力 11
一、横截面上的应力 11
二、斜截面上的应力 13
1.4 拉（压）杆的变形 14
1.5 拉（压）超静定问题 18
1.6 材料在拉伸压缩时的力学性能 23
一、低碳钢拉伸时的力学性能 23
二、铸铁拉伸时的力学性能 26
三、其他塑性材料拉伸时的力学性能 26
四、材料在压缩时的力学性能 27
1.7 轴向拉（压）杆的强度计算 29
1.8 应力集中的概念 31
习题1 32
第2章 剪切 36
2.1 剪切变形的概念 36
2.2 剪切的实用计算 37
2.3 挤压的实用计算 38
习题2 40
第3章 扭转 44
3.1 扭转问题的基本概念 44
3.2 圆轴扭转的内力 45
一、外力偶矩计算 45
二、横截面上的内力—扭矩 45
三、扭矩图 46
3.3 圆轴扭转横截面上的切应力 47
一、切应力互等定理 47
二、剪切胡克定律 48
三、圆轴扭转时横截面上的应力 49
四、极惯性矩和抗扭截面系数的计算 51
3.4 圆轴扭转的强度条件和强度计算 52
3.5 圆轴扭转的刚度条件和刚度计算 53
3.6 非圆截面杆扭转简介 55
习题3 57
第4章 弯曲内力 62
4.1 弯曲的概念 62
4.2 受弯杆件的简化 63
4.3 剪力和弯矩 64
4.4 剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图 66
4.5 载荷集度、剪力和弯矩间的关系 70
4.6 按叠加原理作弯矩图 74
习题4 75
第5章 弯曲应力 81
5.1 纯弯曲和横力弯曲的概念 81
一、纯弯曲和横力弯曲的概念 81
二、纯弯曲试验 81
5.2 弯曲正应力 82
一、纯弯曲梁横截面上的正应力 82
二、横力弯曲正应力 85
三、弯曲梁的正应力强度校核 86
5.3 弯曲切应力 88
一、梁横截面上的切应力 88
二、弯曲切应力的强度校核 92
5.4 梁的合理设计 94
一、合理布置载荷和支座，降低Mmax 94
二、合理选取截面形状，增大 94
三、采用等强度梁 96
习题5 97
第6章 弯曲变形 102
6.1 概述 102
6.2 梁的挠曲线近似微分方程 102
6.3 积分法求梁的弯曲变形 104
6.4 叠加法求梁的弯曲变形 107
6.5 简单超静定梁 112
6.6 梁的刚度条件和提高梁刚度的措施 115
一、梁的刚度条件 115
二、提高梁刚度的措施 116
习题6 117
第7章 应力状态分析和强度理论 121
7.1 应力状态概述 121
7.2 平面应力状态分析 123
一、解析法 123
二、图解法 127
7.3 空间应力状态简介 131
7.4 广义胡克定律 133
一、广义胡克定律 133
二、体积应变 134
三、复杂应力状态下的应变能密度 135
7.5 四种常用的强度理论 138
一、强度理论概述 138
二、四种常用的强度理论 139
7.6 莫尔强度理论 144
习题7 147
第8章 组合变形 151
8.1 组合变形的概念 151
8.2 斜弯曲 153
8.3 轴向拉伸（压缩）与弯曲 157
8.4 偏心压缩（拉伸） 161
8.5 扭转与弯曲 163
习题8 167
第9章 压杆稳定 173
9.1 压杆稳定的概念 173
9.2 两端铰支细长中心受压直杆的临界压力 175
9.3 不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式 176
9.4 欧拉公式的适用范围和临界应力总图 178
一、临界应力与柔度 178
二、欧拉公式的适用范围 179
三、临界应力的经验公式和临界应力总图 180
9.5 压杆的稳定校核 183
一、稳定安全因数法 183
二、折减系数法 184
9.6 提高压杆稳定性的措施 188
一、选择合理的截面形状 188
二、改变压杆的约束条件 189
三、减小压杆的长度 189
四、合理选择材料 189
习题9 189
第10章 能量法 194
10.1 概述 194
10.2 外载荷做的功 194
一、单个力作用下的外力功 194
二、多个力作用下的外力功 195
10.3 弹性体的应变能 195
一、拉（压）变形的应变能 195
二、扭转变形的应变能 196
三、弯曲变形的应变能 197
10.4 卡式定理 198
10.5 单位载荷法 201
10.6 图形相乘法 204
习题10 207
第11章 动载荷及交变应力 211
11.1 概述 211
11.2 构件做等加速运动时的应力计算 211
11.3 构件受冲击载荷作用时的应力与变形 214
11.4 交变应力下材料的疲劳破坏和疲劳极限 218
一、交变应力和金属材料的疲劳破坏 218
二、交变应力的基本参量 220
三、疲劳的强度指标——疲劳极限 221
四、对称循环下的疲劳强度计算 224
习题11 226
附录I 平面图形的几何性质 230
附录I.1 静矩和形心 230
附录I.2 惯性矩、惯性积和惯性半径 232
附录I.3 平行移轴公式 235
附录I.4 转轴公式、主惯性轴和主惯性矩 236
附录I习题 239
附录II 型钢表 244
习题答案 262
参考文献 271

1. 材料力学 [主编 王继燕 高曦光]
2. 材料力学Ⅱ（第五版）同步辅导及习题全解 [郭维林 刘东星]
3. 材料力学Ⅰ（第五版）同步辅导及习题全解 [郭维林 刘东星]
4. 材料力学（第四版）同步辅导及习题全解 [主编 郭维林 刘东星]