| 词条 | 材料力学 |
| 释义 | 材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。材料力学是所有工科学生必修的学科，是设计工业设施必须掌握的知识。学习材料力学一般要求学生先修高等数学和理论力学。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。 材料力学的任务1. 研究材料在外力作用下破坏的规律 ； 2. 为受力构件提供强度，刚度和稳定性计算的理论基础条件； 3. 解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。 材料力学基本假设 1、连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积： 2、均匀性假设－－在固体内任何部分力学性能完全一样： 3、各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同： 4、小变形假设——变形远小于构件尺寸，便于用变形前的尺寸和几何形状进行计算研究。 在人们运用材料进行建筑、工业生产的过程中，需要对材料的实际承受能力和内部变化进行研究，这就催生了材料力学。运用材料力学知识可以分析材料的强度、刚度和稳定性。材料力学还用于机械设计使材料在相同的强度下可以减少材料用量，优化机构设计，以达到降低成本、减轻重量等目的。在材料力学中，将研究对象被看作均匀、连续且具有各向同性的线性弹性物体，但在实际研究中不可能会有符合这些条件的材料，所以须要各种理论与实际方法对材料进行实验比较。材料在机构中会受到拉伸或压缩、弯曲、剪切、扭转及其组合等变形。根据胡克定律(Hooke's law)，在弹性限度内，材料的应力与应变成线性关系。 大事记1 独立学科的标志及杆件的拉伸问题 通常认为，意大利科学家伽利略（Galileo）《关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明》—书的发表（1638年）是材料力学开始形成一门独立学科的标志。在该书中这位科学巨匠尝试用科学的解析方法确定构件的尺寸，讨论的第—问题是直杆轴向拉伸问题，得到承载能力与横截面积成正比而与长度无关的正确结论。 2 梁的弯曲问题 在《关于力学和局部运动的两门新科学的对话和数学证明》一书中，伽利略讨论的第二个问题是梁的弯曲强度问题。按今天的科学结论，当时作者所得的弯曲正应力公式并不完全正确，但该公式已反映了矩形截面梁的承载能力和bh2（b、h分别为截面的宽度和高度）成正比，圆截面梁承载能力和d3（d为横截面直径）成正比的正确结论。对于空心梁承载能力的叙述则更为精彩，他说，空心梁“能大大提高强度而无需增加重量，所以在技术上得到广泛的应用。在自然界就更为普遍了。这样的例子在鸟类的骨骼和各种芦苇中可以看到，它们既轻巧，而又对弯曲和断裂具有相当高的抵抗能力”。 梁在弯曲变形时，沿长度方向的纤维中有一层既不伸长也不缩短者，称为中性层。早在1620年荷兰物理学家和力学家比克门（Beeckman I）发现，梁弯曲时一侧纤维伸长、另一侧纤维缩短，必然存在既不伸长也不缩短的中性层。英国科学家胡克（Hooke R）于1678年也阐述了同样的现象，但他们都没有述及中性层位置问题。首先论及中性层位置的是法国科学家马略特（Mariotte E, 1680年）。其后莱布尼兹（Leibniz G W）、雅科布·伯努利（Jakob Bernoulli，1694）、伐里农（Varignon D, 1702年）等人及其他学者的研究工作尽管都涉及了这一问题，但都没有得出正确的结论。18世纪初，法国学者帕伦（Parent A）对这一问题的研究取得了突破性的进展。直到1826年纳维（Navier，C. －L. －M. －H） 才在他的材料力学讲义中给出正确的结论：中性层过横截面的形心。 平截面假设是材料力学计算理论的重要基础之一。雅科布·伯努利于1695年提出了梁弯曲的平截面假设，由此可以证明梁（中性层）的曲率和弯矩成正比。此外他还得到了梁的挠曲线微分方程。但由于没有采用曲率的简化式，且当时尚无弹性模量的定量结果，致使该理论并没有得到广泛的应用。 梁的变形计算问题，早在13世纪纳莫尔（Nemore J de）已经提出，此后雅科布·伯努利、丹尼尔·伯努利（Daniel Bernoulli）、欧拉（Euler L）等人都曾经研究过这一问题。1826年纳维在他材料力学讲义中得出了正确的挠曲线微分方程式及梁的弯曲强度的正确公式，为梁的变形与强度计算问题奠定了正确的理论基础。 俄罗斯铁路工程师儒拉夫斯基（ЖуравскийДИ）于1855年得到横力弯曲时的切应力公式。30年后，他的同胞别斯帕罗夫（ВеспаловД）开始使用弯矩图，被认为是历史上第一个使用弯矩图的人。 3 关于杆件扭转问题 对于圆轴扭转问题，可以认为法国科学家库仑（Coulomb C A de）分别于1777年和1784年发表的两篇论文是具有开创意义的工作。其后英国科学家杨（Young T）在1807年得到了横截面上切应力与到轴心距离成正比的正确结论。此后，法国力学家圣维南（Saint-Venant B de）于19世纪中叶运用弹性力学方法奠定了柱体扭转理论研究的基础，因而学术界习惯将柱体扭转问题称为圣维南问题。闭口薄壁杆件的切应力公式是布莱特（Bredt R）于1896年得到的；而铁摩辛柯（Timoshenko S P，1922）、符拉索夫（ВласовВЗ，1939）和乌曼斯基（Уманский А А，1940）则对求解开口薄壁杆件扭转问题做出了杰出的贡献。 4 关于压杆稳定问题 压杆在工程实际中到处可见，第11章已经述及压杆的失稳现象。早在文艺复兴时期，伟大的艺术家、科学家和工程师达·芬奇对压杆做了一些开拓性的研究工作。荷兰物理学教授穆申布罗克（Musschenbroek P van）于1729年通过对于木杆的受压实验，得出“压曲载荷与杆长的平方成反比的重要结论”。众所周知，细长杆压曲载荷公式是数学家欧拉首先导出的。他在1744年出版的变分法专著中，曾得到细长压杆失稳后弹性曲线的精确描述及压曲载荷的计算公式。1757年他又出版了《关于柱的承载能力》的论著（工程中习惯将压杆称为柱），纠正了在1744年专著中关于矩形截面抗弯刚度计算中的错误。而大家熟知的两端铰支压杆压曲载荷公式是拉格朗日（Lagrange J L）在欧拉近似微分方程的基础上于1770年左右得到的。1807年英国自然哲学教授杨（Young T）、1826年纳维先后指出欧拉公式只适用于细长压杆。1846年拉马尔（Lamarle E）具体讨论了欧拉公式的适用范围，并提出超出此范围的压杆要依*实验研究方可解决问题的正确见解。关于大家熟知的非细长杆压曲载荷经验公式的提出者，则众说纷云，难于考证。一种说法是瑞士的台特迈尔（Tetmajer L）和俄罗斯的雅辛斯基（Ясинский Φ С）都曾提出过有关压杆临界力与柔度关系的经验公式，雅辛斯基还用过许可应力折减系数计算稳定许可应力。 5 疲劳强度问题 随时间作周期性变化的应力，称为交变应力。构件在交变应力作用下，经一定循环次数发生的破坏，称为疲劳破坏。1839年巴黎大学教授庞赛洛特（Pancelet J U）在讲课中首先使用了金属疲劳的概念。19世纪中期，随着铁路运输的发展，断轴的事故常有发生，引起人们对疲劳破坏现象的研究兴趣。当时沃勒（Wohler A）首先在旋转弯曲疲劳试验机上进行开创性的试验研究，提出了应力一寿命图和疲劳极限的概念。为纪念他对疲劳强度研究工作所做的杰出贡献，人们将应力与疲劳破坏循环次数的关系曲线（即s—N曲线）称为沃勒曲线，尽管在他当时的研究工作中并没有使用这种曲线。 其后，盖帕尔（Gerber）和古德曼（Goodman）分别研究了平均应力对寿命的影响，后者还提出了考虑平均应力影响的简单理论。此后，高夫（Cough）对多轴应力状态疲劳现象进行研究，将静应力强度理论引入多轴应力疲劳问题，并和波拉德（Pollard）共同提出解决多轴应力疲劳设计的Gough-Pollard公式，出版了第一本关于金属材料疲劳的专著 研究方法主要有：①简化计算方法。材料力学处理一维问题的基本方法。包括载荷简化、物性关系简化以及结构形状简化等。②平衡方法。杆件整体若是平衡的，则其上任何局部都一定是平衡的，这是分析材料力学中各类平衡问题的基础。确定内力分量及其相互关系、确定梁的剪应力、分析一点的应力状态等均以此为依据。③变形协调分析方法。对结构而言，各构件变形间必须满足协调条件。据此，并利用物性关系即可建立求解静不定（仅用静力平衡方程不能确定结构全部内力和支座反力）问题的补充方程。对于弹性构件，其各部分变形之间也必须满足协调条件。据此，分析杆件横截面上的应力时，通过“平面假设”，并借助于物性关系，即可得到横截面上的应力分布规律。④能量方法。将能量守恒定律、虚位移原理、虚力原理、最小势能原理与最小余能原理应用于杆件或杆件系统，得到若干分析与计算方法，包括导出平衡或协调方程、确定指定点位移或杆件位移函数的近似方法、判别杆件平衡稳定性并计算临界载荷、动载荷作用效应的近似分析等。⑤叠加方法。在线弹性和小变形的条件下，且当变形不影响外力作用时，作用在杆件或杆件系统上的载荷所产生的某些效应是载荷的线性函数，因而力的独立作用原理成立。据此，可将复杂载荷分解为若干基本或简单的情形，分别计算它们所产生的效果，再将这些效果叠加便得到复杂载荷的作用效果。可用于确定复杂载荷下的位移、组合载荷作用下的应力、确定应力强度因子等。正确而巧妙地应用结构与载荷的对称性与反对称性，则是叠加法的特殊情形。⑥类比法。表示一些量之间关系的方程与另一些量之间的关系或相似时，通过其中之简单者较容易确定与之相似的那些量，称为类比法或比拟法。由此派生出图解解析法和图解法。如：应力圆法、共轭梁法、确定弹性位移和薄壁截面扇性面积几何性质的图乘法等。 图书信息书 代 号：G0128860 作 译 者：李文星 出版日期：2011-02 定 价：￥35.0元 出 版 社：电子工业出版社 I S B N：9787121128868 丛 书 名：普通高等教育“十二五”机电类规划教材 责任编辑：韩玲玲 内容简介本书根据材料力学课程教学的基本要求编写，在妥善处理传统经典内容的继承，知识的传授，能力、素质的培养，重视基础与工程应用等方面进行了积极的探索，是一部理论论述严谨、逻辑清晰且宜于教学的教材。 本书共11章，主要内容包括：绪论，轴向拉伸和压缩，剪切，扭转，弯曲内力，梁的应力，弯曲变形，应力状态和强度理论，组合变形，压杆稳定，动载荷。每章后均附有思考题和习题。 本书可作为高等院校工科本科相关专业的教材，也可供有关工程技术人员参考。 前言前 言 本书是根据教育部最新颁布的力学类课程教学的基本要求，结合编者多年来的教学经验，并参考该学科发展的最新相关文献撰写而成的。 全书共计11章，主要包括材料力学的基本概念，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。全书每章后均附有思考题和习题。 本书在编写时充分吸取了各高校近年来“材料力学”课程教学改革的经验，并针对目前课程理论教学时数逐渐减少的实际情况，在内容的选择上以必需和够用为原则，注重概念的更新与拓宽，以及教学内容的精选与体系的重组；在内容的编排上由浅入深，循序渐进，便于学生自学；在妥善处理传统内容的继承与现代科技成果的引进，以及知识的传授与能力、素质的培养方面进行了积极的探索，力求使本教材具有新的内容、新的体系；重视学生能力的培养，便于教师选用。 本书由李文星、冯锡兰、吴冰、聂永芳等编写。其中李文星编写了第10～11章，冯锡兰编写了第1章，吴冰编写了第8～9章，聂永芳编写了第6～7章，陈小霞编写了第4～5章，徐文秀编写了第2～3章。 全书由李文星、冯锡兰统编定稿，吴冰、聂永芳对全书进行了详细审阅。 编者水平有限，书中的缺点和不足之处敬请广大读者批评指正。 目录第1章 绪论 1.1 材料力学的任务 1.2 变形固体的基本假设 1.3 外力及其分类 1.4 内力、截面法和应力的概念 1.5 杆件的基本变形形式 思考题 习题 第2章 轴向拉伸和压缩 2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力 2.3 轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 2.4 轴向拉伸或压缩时的变形 2.5 材料拉伸时的力学性能 2.6 材料压缩时的力学性能 2.7 轴向拉伸或压缩时的强度计算 2.8 应力集中的概念 2.9 拉伸与压缩的静不定问题 2.10 轴向拉伸或压缩的变形能 思考题 习题 第3章 剪切 3.1 剪切的概念和实例 3.2 剪切的实用计算 3.2.1 剪力与切应力 3.2.2 剪切强度条件 3.3 挤压的实用计算 思考题 习题 ...... 1.图书信息书 名: 材料力学 作 者：闵行 诸文俊 出版社： 西安交通大学出版社 出版时间： 2009年12月 ISBN: 9787560532417 开本： 16开 定价: 22.00 元 内容简介《材料力学》内容简介：全书共分11章：绪论、轴向拉伸与压缩、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态分析和强度理论、组合变形的强度、压杆的稳定、动载荷、联接件的强度。附录包括截面图形的几何性质和型钢表。各章均附有复习思考题和习题。 《材料力学》结构紧凑，语句简明，由浅入深，注意联系工程实际，便于教学和自学。 《材料力学》为普通高等学校60～70学时材料力学教学用书，也可供高等职业学校和成人教育学院师生及有关工程技术人员参考。 图书目录前言 本书主要符号表 第1章 绪论 第2章 轴向拉伸与压缩 第3章 扭转 第4章 弯曲内力 第5章 弯曲应力 第6章 弯曲变形 第7章 应力状态分析和强度理论 第8章 组合变形的强度 第9章 压杆的稳定 第10章 动载荷 第11章 联接件的强度 附录 参考文献 …… 2.图书信息作 者： 刘鸿文 主编 出 版 社： 高等教育出版社 出版时间： 2004-1-1 字 数： 510000 页 数： 426 定价：31.10 I S B N ： 9787040127591 内容简介本教材是普通高等教育“十五”国家级规划教材。是在获国家科技进步二等奖及国家级教学成果一等奖的第三版的基础上，在保持原书风格和特点的基础上，作了少部分的修订。 全书分I、Ⅱ两册，共分18章。第1册包含了材料力学课程中的基本内容，内容包括：绪论，拉伸、压缩与剪切，扭转，弯曲内力，弯曲应力，弯曲变形，应力和应变分析，强度理论，组合变形，压杆稳定，动载荷，交变应力，平面图形的几何性质等。第Ⅱ册包含了材料力学课程较深入的内容，内容包括：弯曲的几个补充问题，能量方法，超静定结构，平面曲杆，厚壁圆筒和旋转圆盘，矩阵位移法，杆件的塑性变形等。 本教材可作为高等学校工科本科各专业的教材。 刘鸿文主编的《材料力学实验》(第二版)可与本教材配套使用。 与本书同时出版的《材料力学学习指导书》，可供学生复习、解题及教师备课时使用。 作者简介刘鸿文 浙江大学教授。长期从事固体力学教学工作。曾任教育部教材编审委员会委员，国家教委(教育部)工科力学课程教学指导委员会主任委员兼材料力学课程教学指导组组长。1989年被授予全国优秀教师。1991年起享受政府特殊津贴。杭州市第六届人大代表，浙江省第四届政协常委，全国政协第六、七、八届委员。 著作有：《材料力学》，《高等材料力学》，《板壳理论》，《材料力学教程》，《材料力学实验》，《简明材料力学》等。以上诸书先后分别在高等教育出版社、浙江大学出版社和机械工业出版社出版。《材料力学》第二版并于1990年由台湾高等教育出版社以繁体字再版。 《材料力学》第二版于1987年被评为全国高等学校优秀教材获国优奖。《材料力学》第三版于1997年获国家级教学成果一等奖，并获国家科技进步二等奖。 目录绪论 第1章 轴向拉伸、压缩与剪切 第2章 扭转 第3章 弯曲内力 第4章 弯曲应力 第5章 弯曲变形 第6章 应力状态与强度理论 第7章 压杆稳定 第8章 疲劳强度 第9章 能量方法 第10章 材料与构件的非线性力学行为 附录A 截面设计的几何学基础 附录B 型钢规格表 附录C 习题答案 参考文献 3.图书信息书 名: 材料力学 作 者：任德斌 出版社： 大连理工大学出版社 出版时间： 2009-11-1 ISBN: 9787561152065 开本： 16开 定价: 24.00元 内容简介《材料力学》是新世纪应用型高等教育教材编审委员会组编的机械类课程规划教材之一。 本教材是根据应用型本科机械类专业的教学改革需要而编写的。全书以材料力学教学大纲的基本要求和近年来应用型本科院校的机械类专业教学计划为依据，结合作者多年的教学实践与改革的经验编写而成。 本教材在编写过程中力求突出以下特色： 1.在内容安排上体现机械类专业的常用材料和常用结构，以讲清概念、强化应用为重点。 2.循序渐进，由浅入深，突出培养学生分析问题和解决问题的能力，将理论知识融入到实践训练之中，将知识点和能力要求贯穿于教材之中，从实际出发，使学生在应用中学习。 3.注意与后续课程的衔接，有意识地培养学生学习和深入研究问题的积极性。 本教材包括11章和一个附录：分别为绪论；轴向拉伸与压缩；剪切与挤压；扭转；平面图形的几何性质；梁的内力；梁的弯曲应力与强度计算；弯曲变形；应力状态；强度理论；组合变形；压杆稳定；动荷载。 本教材既可作为机械类应用型本科专业的教材和参考书，也可供相关的工程技术人员使用。 图书目录第1章 绪论材料力学的基本任务与地位 第2章 轴向拉伸与压缩 第3章 剪切与挤压 第4章 扭转 第5章 平面图形的几何性质 第6章 梁的内力 第7章 梁的弯曲应力与强度计算 第8章 弯曲变形 第9章 应力状态 第10章 强度理论 第11章 组合变形 第12章 压杆稳定 第13章 动荷载 附录 参考文献 4图书信息作者：（美）希伯莱（Hibbeler，R.C.） 著，武建华 缩编 ISBN：10位[7562441413]13位[9787562441410] 出版社：重庆大学出版社 出版日期：2007-8-1 定价：￥46.00元 内容提要 原书是当今最畅销的材料力学教材之一，具有鲜明的特色，强调基础，强调应用，注重培养学生对基本概念、基本理论和基本方法的理解和掌握，同时强调理论与实际、理论与工程的结合，逐步引导学生增强发现问题、分析问题和解决问题的能力。缩编后的教材仍然保留了原书的风貌和特色，而且内容上更接近我国教学的要求，是力学、土木、机械、动力、航空及材料等专业“材料力学”课程双语教学教材的最佳选择。 目录 Chapter1 Stress 应力 1.1Introduction 引言 1.2EquilibriumofaDeformableBody 变形体的平衡 1.3Stress 应力 1.4AverageNormalStressinallAxiallyLoadedBar 轴向加载杆的平均正应力 1.5AverageShearStress 平均剪应力 1.6AllowableStrss 容许应力 Chapter2 Strain 应变 2.1Deformation 变形 2.2Strain 应变 Chapter3 MechanicalPropertiesofMaterials 材料的力学性质 3.1TheTensionandCompressionTest 拉伸和压缩试验 3.2TheStress—StrainDiagram 应力一应变图 3.3Stress—StrainBehaviorofDuctileandBrittleMaterials 塑性和脆性材料的应力一应变特性 3.4Hooke’sLaw 虎克定律 3.5StrainEnergy 应变能 3.6Poisson’sRatio 泊松比 3.7TheShearStress—StrainDiagram 剪切应力一应变图 Chapter4 AxialLoad 轴向荷载 4.1Saint—Venant’sPrinciple 圣文南原理 4.2ElasticDeformationofanAxiallyLoadedMember 轴向加载杆件的弹性变形 4.3PrincipleofSuperposition 叠加原理 4.4StaticallyIndeterminateAxiallyLoadedMember 静不定轴向加载杆件 4.5TheForceMethodofAnalysisforAxiallyLoadedMembers 分析轴向加载杆件的力法 4.6ThermalStress 热应力 4.7StressConcentrations 应力集中 Chaoter5 Torsion 扭转 5.1TorsionalDeformationofaCircularShaft 圆轴的扭转变形 5.2TheTorsionFormula 扭转公式 5.3PowerTransmission 功率传递 5.4AngleofTwist 扭转角 5.5StaticallyIndeterminateTorque-LoadedMembers 静不定受扭杆件 5.6*SolidNoncircularShafts 实非圆截面轴 Chapter6 Bending 弯曲 6.1ShearandMomentDiagrams 剪力和弯矩图 6.2GraphicalMethodforConstructingShearandMomentDiagrams 绘制剪力和弯矩图的图解法 6.3BendingDeformationofaStraightMember 直杆的弯曲变形 6.4TheRexureFormula 弯曲公式 6.5UnsymmetricBending 非对称弯曲 Chapter7 TrallsverseShear 横向剪力 7.1ShearinStraightMembers 直杆中的剪力 7.2TheShearFormula 剪切公式 7.3ShearStressesinBearns 梁中的剪应力 7.4ShearFlowinBuilt-upMembers 组装杆件中的剪力流 7.5ShearFlowinThin-WalledMembers 薄壁杆件中的剪力流 7.6*ShearCenter 剪切中心 Chapter8 CombinedLoadings 组合荷载 8.1Thin-WailedPressureVessels 薄壁压力容器 8.2StateofStressCausedbyCombinedLoadings 组合荷载引起的应力状态 Chapter9 StressTransformation 应力转换 9.IPlane-StressTransfotination 平面应力转换 9.2GeneralEquationsofPlane-StressTransformation 平面应力转换的一般公式 9.3PrincipalStressesandMaximumIn—PlaneShearStress 主应力和平面内最大剪应力 9.4Mohr’sCircle--PlaneStress 莫尔圆一平面应力 9.5StressinShaftsDuetoAxialLoadandTorsion 轴向荷载和扭矩引起的轴中应力 9.6StressVariationsThroughoutaPrismaticBeam 等截面梁内应力变化 9.7AbsoluteMaximumShearStress 所有方向上最大剪应力 Chapter10 StrainTransformation 应变转换 10.1PlaneStrain 平面应变 10.2GeneralEquationsofPlane-StrainTransformation 平面应变转换的一般公式 10.3StrainRosettes 应变花 10.4Material—PropertyRelationships 材料性质关系 10.5*TheoriesofFailure 失效理论 Chapter11 DesignofBeamsandShafts 梁和轴的设计 11.1BasisforBeamDesign 梁设计基础 11.2PrismaticBeamDesign 等截面梁设计 11.3*FullyStressedBeams 满应力梁 11.4*ShaftDesign 轴设计 Chapter12 DeftectionsofBeamsandShafts 梁和轴的挠度 12.1TheElasticCurve 弹性曲线 12.2SlopeandDisplacementbyIntegration 积分求斜率和位移 12.3MethodofSuperposition 叠加法 12.4StaticallyIndeterminateBeamsandShafts 静不定梁和轴 12.5StaticallyIndeterminateBeamsandShafts—MethodofIntegration 静不定梁和轴一积分法 12.6StaticallyIndeterminateBeamsandShafts--MethodofSuperposition 静不定梁和轴一叠加法 Chapter13 BucklingofColumns 柱的屈曲 13.1CriticalLoad 临界荷载 13.2IdealColumnwithPinSupports 两端铰支的理想柱 13.3ColumnsHavingVariousTypesofSupports 有各种支承的柱 13.4*T11eSecantFormula 正割公式 13.5*InelasticBuckling 非弹性屈曲 Chapter14 EnergyMethods 能量法 14.1ExternalWorkandStrainEnergy 外力功和应变能 14.2ElasticStrainEnergyforVariousTypesofLoading 各种荷载下的弹性应变能 14.3ConservationofEnergy 能量守恒 14.4ImpactLoading 冲击荷载 14.5*Castigliano’sTheorem 卡氏定理 14.6*Castigliano’sTheoremAppliedtoTrusses 卡氏定理在桁架上的应用 14.7*Castigliano’sTheoremAppliedtoBeams 卡氏定理在梁上的应用 AppendixA GeometricPropertiesofanArea 面积的几何性质 A.1CentroidofanArea 面积的形心 A.2MomentofInertiaforanArea 面积的惯性矩 A.3ProductofInertiaforanArea 面积的惯性积 A.4MomentsofInertiaforanAreaaboutInclinedAxes 面积对斜轴的惯性矩 AppendixB GeometricPropertiesofStructuralShapes 结构型钢的几何性质 AppendixC SIopesandDellectionsofBeams 梁的转角和托度 Answers 参考答案 Glossary 术语表 5图书信息材料力学(Ⅰ)（第2版) 书号： 16268A ISBN： 978-7-111-16268-1 作者： 金忠谋 印次： 2-1 责编： 任正一 开本： 16(B5) 字数： 354 千字 定价： ￥30.00 所属丛书： 普通高等教育规划教材 装订： 平 出版日期： 2009-02-11 内容简介《材料力学(I)》和《材料力学(Ⅱ)》是根据教育部对材料力学课程的教学基本要求编写而成的。《材料力学(I)》包括材料力学的基本部分，涉及杆件基本变形的强度和刚度问题，以及压杆的稳定性问题；《材料力学(Ⅱ)》包括材料力学的加深与扩展部分，涉及杆件的组合变形、复杂应力应变分析、能量法等。 本书是《材料力学(I)》，内容包括绪论、轴向拉伸与压缩、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、压杆稳定性等八章和有关截面图形的几何性质的附录。带有*号的内容供教师和读者根据需要决定取舍。 本教材适用于高等理工科院校船舶及海洋工程、动力工程、机械工程、工程力学、土建工程等各专业，也可供高等专科学校、高等职业学院和成人教育学院师生及有关工程技术人员参考。 6图书信息材料力学（II）第2版 书号： 16724A ISBN： 978-7-111-16724-2 作者： 金忠谋 印次： 2-1 责编： 任正一 开本： 16(B5) 字数： 292 千字 定价： ￥22.00 所属丛书： 普通高等教育规划教材 装订： 平 出版日期： 2009-02-17 内容简介《材料力学(Ⅰ)》和《材料力学(Ⅱ)》是根据教育部对材料力学课程的教学基本要求编写而成的。《材料力学(Ⅰ)》包括材料力学的基本部分，涉及杆件基本变形的强度和刚度问题以及压杆的稳定性问题；《材料力学(Ⅱ)》包括材料力学的加深与扩展部分，涉及杆件的组合变形、复杂应力应变分析、能量法等。 本书是《材料力学(Ⅱ)》，内容包括应力应变分析基础、强度理论、组合变形、能量法、超静定系统、动载荷、交变应力等九章。带有*号的内容供教师和读者根据需要决定取舍。 本书适用于高等理工科院校船舶及海洋工程、动力工程、机械工程、工程力学、土建工程等到各专业作为教材使用，也可供高等专科学校、高等职业学院和成人教育学院师生有关工程技术人员参考。 7图书信息书名:材料力学 图书编号:1188484 出版社:电力 定价:26.0 ISBN:750832043 作者:韩秀清王纪海 出版日期:2005-08-01 版次:1 开本:16开 简介: 本书为21世纪高等学校规划教材，是根据材料力学教学大纲的要求，并结合当前时代特点，力求保留国内原材料力学教材的结构严谨、逻辑性强等特点，又突出实验与实践教学，编写时注重知识体系的完整性和实用性。增加了实验应力分析内容，增加了工程实际的基础训练习题与思考讨论题，其目的就是针对普通高等工科院校学生的特点，在对基础理论知识的理解和掌握的基础上，加强实践能力与试验技能的培养。全书共分14章，主要内容包括轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态和强度理论、组合变形、能量法、超静定结构、压杆稳定、动载荷、交变应力、实验应力分析等。本书内容选择合理，突出了基本原理和方法，语言简练、图文并茂。 本书适用于普通高等工科院校的各类专业，并可根据计划学时对书中内容进行选择。 目录: 前言 第一章绪论 §1-1材料力学的任务 §1-2材料力学的基本假设 §1-3内力、截面法及应力 §1-4构件的分类及杆件变形的基本形式 第二章轴向拉伸和压缩 §2-1轴向拉伸和压缩的概念和实例 §2-2轴力和轴力图 §2-3横截面上的应力 §2-4斜截面上的应力 §2-5变形和应变 §2-6材料在拉伸时的力学性能 §2-7材料在压缩时的力学性能 §2-8许用应力和强度条件 §2-9应力集中 §2-10拉伸、压缩超静定问题 §2-11剪切和挤压的实用计算 思考题 习题 第三章扭转 §3-1扭转的概念和实例 §3-2扭矩和扭矩图 §3-3薄壁圆筒扭转 §3-4圆轴扭转时的应力 §3-5圆轴扭转时的变形 §3-6圆轴扭转时的强度与刚度条件 思考题 习题 第四章弯曲内力 §4-1引言 §4-2剪力和弯矩 §4-3剪力图和弯矩图 §4-4剪力、弯矩载荷集度之间的微分关系 思考题 习题 第五章弯曲应力 §5-1引言 §5-2弯曲时的正应力 §5-3弯曲正应力的强度条件及其应用 §5-4弯曲切应力?剪切中心?切应力强度条件及应用 §5-5提高粱扛弯强度的一些措施 思考题 习题 第六章弯曲变形超静定梁 §6-1引言 §6-2梁的挠曲线的近似微分方程 §6-3用积分法求梁的变形 §6-4按叠加原理求梁的变形 §6-5梁的刚度校核和提高粱刚度的途径 §6-6简单超静定梁 第七章应力状态和强度理论 §7-1应力状态的基本概念 §7-2平面应力状态分析 §7-3三向应力状态 §7-4广义胡克定律 §7-5空间应力状态下的应变能密度 §7-6强度理论及其应用 第八章组合变形 §8-1概述 §8-2斜弯曲 §8-3拉伸（压缩）与弯曲的组合 §8-4弯曲与扭转的组合 第九章能量法 §9-1概述 §9-2杆件应变能 §9-3单位力法 §9-4图形互乘法 §9-5互等定理 §9-6卡氏定理 §9-7虚功原理 第十章超静定结构 §10-1力法的基本原理 §10-2多次超静定系统正则方程 §10-3用卡氏定理解超静定问题 §10-4支座沉陷问题 第十一章压杆稳定 §11-1稳定性概念 §11-2两端铰支细长压杆的临界载荷 §11-3两端非铰支细长压杆的临界载荷 §11-4中、小柔度杆的临界应力 §11-5压杆稳定条件与合理设计 第十二章动载荷 §12-1引言 §12-2动静法的应用 §12-3杆件受冲击时的应力和变形 §12-5冲击韧性 第十三章交变应力 §13-1引言 §13-2材料的持久极限及其测定 §13-3影响持久极限的主要因素 §13-4对称循环应力下的疲劳强度计算 §13-5非对称与弯扭组合循环应力下构件的疲劳强度计算 §13-6提高构件疲劳强度的途径 附录A截面的几何性质 §A-1截面的静矩和形心 §A-2截面的极惯性矩、惯性矩和惯性积 §A-3平行移轴公式组合截面的惯性矩和惯性积 §A-4转轴公式、截面的主惯性轴和主惯性矩 附录 附录B梁的挠度与转角公式 附录C型钢规格表 8图书信息书名:普通高等教育"十五"国家级规划教材--材料力学(I)(第四版) 出版社:高等教育出版社 定价:28.9 条形码:9787040110722 ISBN:ISBN 7-04-011072-5 作者:孙训方,方孝淑,关来泰 印刷日期:2005-4-1 出版日期:1982-1-1 精装平装_开本_页数:平装16开,387页 中图法: 中图法一级分类: 中图法二级分类: 书号: 简介:第四版序言 本教材的第一版于1979年4月出版，第二版于1987年4月出版，第三版于1994年9月出版。第三版教材于1996年获国家教育委员会第三届全国普通高等学校优秀教材一等奖，并被台湾和香港地区的大学选用，由台湾科技图书股份有限公司出版繁体字版。随着科学技术的发展和教育改革的深入，为更好地适应当前的教学要求，编者在征集高校材料力学教师意见的基础上，于2000年7月开始对第三版进行修订。第四版在保留原版概念深入浅出、内容丰富的特色，以及相邻两版间的连续性的基础上，将原书的上、下册修订为相对独立的《材料力学(I)》和《材料力学(II)》。《材料力学(I)》包含了材料力学的基本内容，以适应50～60学时材料力学课程的教学需要；《材料力学(II)》包含了材料力学较为深入的内容，补充较多学时材料力学课程的教学要求的内容，以及为有潜力的学生留有深入学习的余地。第四版主要作了如下工作： 1．拉压、扭转和弯曲的超静定问题集中成独立的一章，以使对超静定问题的解法有统一的认识。 2．应力状态和强度理论合并成一章，即使篇幅较为紧凑，也明确了讨论问题的目的性以及两者的内在联系。 3．组合变形与连接部分的计算合并成一章，除精简篇幅外，使这一章成为在基本变形后，求解工程实际问题的内容。 4．考虑材料塑性的极限分析集中成章，除极限扭矩和极限弯矩外，增加了拉压杆系极限荷载的内容，并放入《材料力学(II)》中，以使对材料的塑性和考虑材料塑性的极限分析有较为全面、完整的认识，且便于教学安排。 5．应变分析和电阻应变计法基础合并成一章，删去了原来实验应力分析基础中的光弹性法和全息光弹性法的内容，以适应当前的教学实践。 第四版对教材的文字叙述、例题、思考题和习题设置进行了适当精简，着重课程的教学基本要求，有利于培养学生的能力，提高教材的适用面。第四版中的名词术语、量和单位的名称、符号及书写规则等，根据国家标准作了全面修订。 第四版修订的指导思想和修订大纲，由孙训方教授(西南交通大学)确定，具体的修订工作由胡增强教授(东南大学)执笔完成。北京航空航天大学单辉祖教授对书稿进行了审阅，并提出了很多宝贵意见，为提高第四版教材的质量作出了贡献，特此致谢。 希望采用本教材的广大师生和读者，对使用中发现的问题，提出宝贵意见和建议，以利于今后再次修订，使之更臻完善。 修订者 二00一年十月 目录:第一章 绪论及基本概念 (1) §1-1 材料力学的任务 (1) §1-2 材料力学与生产实践的关系 (2) §1-3 可变形固体的性质及其基本假设 (3) §1-4 材料力学主要研究对象(杆件)的几何特征 (5) §1-5 杆件变形的基本形式 (5) 第二章 轴向拉伸和压缩 (7) §2-1 轴向拉伸和压缩的概念 (7) §2-2 内力·截面法·轴力及轴力图 (7) §2-3 应力·拉(压)杆内的应力 (11) §2-4 拉(压)杆的变形·胡克定律 (17) §2-5 拉(压)杆内的应变能 (21) §2-6 材料在拉伸和压缩时的力学性能 (24) §2-7 强度条件·安全因数·许用应力 (35) §2-8 应力集中的概念 (41) 思考题 (42) 习 题 (44) 第三章 扭 转 (51) §3-1 概 述 (51) §3-2 薄壁圆筒的扭转 (52) §3-3 传动轴的外力偶矩·扭矩及扭矩图 (54) §3-4 等直圆杆扭转时的应力·强度条件 (57) §3-5 等直圆杆扭转时的变形·刚度条件 (67) §3-6 等直圆杆扭转时的应变能 (70) §3-7 等直非圆杆自由扭转时的应力和变形 (73) §3-8 开口和闭口薄壁截面杆自由扭转时的应力和变形 (76) 思考题 (82) 习 题 (84) 第四章 弯曲应力 (90) §4-1 对称弯曲的概念及梁的计算简图 (90) §4-2 梁的剪力和弯矩·剪力图和弯矩图 (94) §4-3 平面刚架和曲杆的内力图 (112) §4-4 梁横截面上的正应力·梁的正应力强度条件 (113) §4-5 梁横截面上的切应力·梁的切应力强度条件 (124) §4-6 梁的合理设计 (136) 思考题 (139) 习 题 (141) 第五章 梁弯曲时的位移 (156) §5-1 梁的位移--挠度及转角 (156) §5-2 梁的挠曲线近似微分方程及其积分 (157) §5-3 按叠加原理计算梁的挠度和转角 (164) §5-4 梁挠曲线的初参数方程 (167) §5-5 梁的刚度校核·提高梁的刚度的措施 (170) §5-6 梁内的弯曲应变能 (173) 思考题 (175) 习 题 (177) 第六章 简单的超静定问题 (180) §6-1 超静定问题及其解法 (180) §6-2 拉压超静定问题 (181) §6-3 扭转超静定问题 (189) §6-4 简单超静定梁 (191) 思考题 (201) 习 题 (203) 第七章 应力状态和强度理论 (208) §7-1 概述 (208) §7-2 平面应力状态的应力分析·主应力 (209) §7-3 空间应力状态的概念 (217) §7-4 应力与应变间的关系 (221) §7-5 空间应力状态下的应变能密度 (227) §7-6 强度理论及其相当应力 (229) §7-7 莫尔强度理论及其相当应力 (234) §7-8 各种强度理论的应用 (236) 思考题 (241) 习 题 (244) 第八章 组合变形及连接部分的计算 (251) §8-1 概述 (251) §8-2 两相互垂直平面内的弯曲 (252) §8-3 拉伸(压缩)与弯曲 (256) §8-4 扭转与弯曲 (267) §8-5 连接件的实用计算法 (270) §8-6 铆钉连接的计算 (275) §8-7 榫齿连接 (280) 思考题 (283) 习 题 (285) 第九章 压杆稳定 (294) §9-1 压杆稳定性的概念 (294) §9-2 细长中心受压直杆临界力的欧拉公式 (295) §9-3 不同杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式·压杆的长度因数 (298) §9-4 欧拉公式的应用范围·临界应力总图 (302) §9-5 实际压杆的稳定因数 (306) §9-6 压杆的稳定计算·压杆的合理截面 (310) 思考题 (316) 习 题 (317) 附录I 截面的几何性质 (322) §I-1 截面的静矩和形心位置 (322) §I-2 极惯性矩·惯性矩·惯性积 (324) §I-3 惯性矩和惯性积的平行移轴公式·组合截面的惯性矩和惯性积 (327) §I-4 惯性矩和惯性积的转轴公式·截面的主惯性轴和主惯性矩 (330) §I-5 计算惯性矩的近似方法 (335) 思考题 (337) 习 题 (338) 附录II 常用截面的几何性质计算公式 (343) 附录III 型钢规格表 (345) 附录IV 简单荷载作用下梁的挠度和转角 (360) 主要参考书 (364) 习题答案 (365) 索 引 (378) Synopsis (383) Contents (384) 作者简介 (388) 清华大学出版社图书图书信息书名：材料力学（第4版）英文缩编版 ISBN：9787302197010 作者：张燕等 定价：35元 出版日期：2008-12-1 出版社：清华大学出版社 图书简介《材料力学》也引进了多个版本的英文原版教材，但由于教育体制和教学模式的差异，一时还很难直接用于我国目前的课程教学。缩编和改编是把优秀原版教材引入双语教学的桥梁。我们在开展材料力学双语教学的过程中，针对本专业的特点，尝试在国外优秀教材基础上精选其主体内容并进行适当缩编的方式，取得了较好的效果。通过几年的教学实践我们体会到，缩编的原版教材有内容贴近教学和语言原汁原味等特点，适于教学。 前言近年来，国家教育部出台的一系列倡导高等院校开展双语教学、引进原版教材的政策，对于加快我国高等教育改革的步伐，培养具有国际竞争力的高水平技术人才，发挥了积极的促进作用。材料力学也引进了多个版本的英文原版教材，但由于教育体制和教学模式的差异，一时还很难直接用于我国目前的课程教学。缩编和改编是把优秀原版教材引入双语教学的桥梁。我们在开展材料力学双语教学的过程中，针对本专业的特点，尝试在国外优秀教材基础上精选其主体内容并进行适当缩编的方式，取得了较好的效果。通过几年的教学实践我们体会到，缩编的原版教材有内容贴近教学和语言原汁原味等特点，适于教学。 由Ferdinand P. Beer等编写的Mechanics of Materials（Fourth Edition in SI Units）采用以应力为铺路石，以构件变形为主线的体系，符合国内教学改革的主流方向。教材结构清晰、论述严谨、图文并茂，同时还附有少量计算题目。该教材将杆件设计概念贯穿全书，广泛采用三维插图，有助于揭示力学原理、贴近工程实际以及培养学生分析问题、解决问题的能力。书中每章都分别针对基本概念和原理设置多个“Examples and Sample Problems”和“Homework Problem Sets”,每章后面还设有“Chapter Review and Summary”、“Review Problems”和“Computer Problems”，具有突出“三基”，循序渐进，由简到繁的特色。教材中一些专题性的内容是独立的，便于删减。 经过认真对比研究，我们选择了该书作为基础进行缩编。缩编后的教材保留了原版教材的特色，同时结合国内双语教学的需要适当地删减了一些内容，如去掉了塑性变形（除轴向拉伸与压缩变形以外）等国内材料力学教材都不讲授或很少讲授的内容，精选了部分例题、习题讲解和习题等。 缩编工作由上海师范大学建筑工程学院工程力学部张燕主持。其中张燕改编第4章、第9章、第10章和全书的习题； 王红囡改编第5~8章和附录，并负责全书统稿工作； 彭丽改编第1~3章内容。特别感谢赵一鸣同学为教材录入和排版所做的大量工作，以及缩编教材的倡导人王增忠副院长对于本工作给予的大力支持。查珑珑老师也对本书作出了贡献。 本教材适合于机械类和土木类等专业的本科生70~90学时的材料力学双语教学，不足70学时应酌情删减。由于时间和编者的水平限制，书中难免疏误，敬请读者批评指正。 目录1 Introduction—Concept of Stress 1 1.1Introduction2 1.2Stresses in the Members of a Structure2 1.3Analysis and Design3 1.4Axial Loading; Normal Stress4 1.5Shearing Stress7 1.6Bearing Stress in Connections9 1.7Application to the Analysis and Design of Simple Structures9 Problems 1.112 1.8Stress on an Oblique Plane under Axial Loading14 1.9Stress under General Loading Conditions; Components of Stress15 1.10Design Considerations18 Problems 1.222 Review and Summary for Chapter 124 Review Problems26 Computer Problems27 2 Stress and Strain—Axial Loading 29 2.1Introduction30 2.2Normal Strain under Axial Loading31 2.3Stress?Strain Diagram32 2.4Hooke’s Law; Modulus of Elasticity37 2.5Elastic versus Plastic Behavior of a Material38 2.6Repeated Loadings; Fatigue40 2.7Deformations of Members under Axial Loading42 Problems 2.143 2.8Statically Indeterminate Problems45 Problems 2.247 2.9Poisson?s Ratio48 2.10Multiaxial Loading; Generalized Hooke?s Law48 2.11Shearing Strain50 Problems 2.351 2.12Stress and Strain Distribution under Axial Loading; Saint?Venant?s Principle52 2.13Stress Concentrations54 Problems 2.456 Review and Summary for Chapter 256 Review Problems61 Computer Problems62 3 Torsion 63 3.1Introduction64 3.2Preliminary Discussion of the Stresses In a Shaft66 3.3Deformations in a Circular Shaft68 3.4Stresses in the Elastic Range71 Problems 3.174 3.5Angle of Twist in the Elastic Range77 3.6Statically Indeterminate Shafts79 Problems 3.281 3.7Design of Transmission Shafts84 3.8Stress Concentrations in Circular Shafts85 Problems 3.386 Review and Summary for Chapter 387 Review Problems89 Computer Problems91 4 Pure Bending 92 4.1Introduction93 4.2Symmetric Member in Pure Bending95 4.3Deformations in a Symmetric Member in Pure Bending96 4.4Stresses and Deformations in the Elastic Range99 4.5Deformations in a Transverse Cross Section103 Problems 4.1107 4.6Bending of Members Made of Several Materials109 4.7Stress Concentrations113 Problems 4.2117 4.8Eccentric Axial Loading in a Plane of Symmetry118 Problems 4.3122 4.9Unsymmetric Bending123 4.10General Case of Eccentric Axial Loading129 Problems 4.4132 Review and Summary for Chapter 4133 Review Problems137 Computer Problems138 5 Analysis and Design of Beams for Bending 139 5.1Introduction140 5.2Shear and Bending?Moment Diagrams142 Problems 5.1148 5.3Relations among Load, Shear, and Bending Moment151 Problems 5.2156 5.4Design of Prismatic Beams for Bending157 Problems 5.3160 Review and Summary for Chapter 5162 Review Problems165 Computer Problems165 6 Shearing Stresses in Beams 166 6.1Introduction167 6.2Shear on the Horizontal Face of a Beam Element168 6.3Determination of the Shearing Stresses in a Beam171 6.4Shearing Stresses τxy in Common Types of Beams172 Problems 6.1174 Review and Summary for Chapter 6176 Review Problems177 Computer Problems178 7 Transformations of Stress and Strain 179 7.1Introduction180 7.2Transformation of Plane Stress181 7.3Principal Stresses: Maximum Shearing Stress183 Problems 7.1189 7.4Mohr’s Circle for Plane Stress190 Problems 7.2198 7.5General State of Stress198 7.6Application of Mohr’s Circle to the Three?Dimensional Analysis of Stress200 Problems 7.3203 Review and Summary for Chapter 7205 Review Problems207 Computer Problems208 8 Principal Stresses Under a Given Loading 209 8.1Introduction210 8.2Principal Stresses in a Beam211 8.3Design of Transmission Shafts214 Problems 8.1216 8.4Stresses under Combined Loadings218 Problems 8.2219 Review and Summary for Chapter 8222 Review Problems224 Computer Problems225 9 Deflection of Beams 226 9.1Introduction227 9.2Deformation of a Beam Under Transverse Loading228 9.3Equation of the Elastic Curve229 *9.4Direct Determination of the Elastic Curve from the Load Distribution234 9.5Statically Indeterminate Beams236 Problems 9.1241 *9.6Using Singularity Functions to Determine the Slope and Deflection of a Beam243 Problems 9.2247 9.7Method of Superposition247 9.8Application of Superposition to Statically Indeterminate Beams249 Problems 9.3254 Review and Summary for Chapter 9256 Review Problems260 Computer Problems261 10 Columns 262 10.1Introduction263 10.2Stability of Structures263 10.3Euler?s Formula for Pin?Ended Columns266 10.4Extension of Euler?s Formula to Columns with Other End Conditions269 Problems 10.1275 10.5Design of Columns Under a Centric Load277 Problems 10.2287 10.6Design of Columns under an Eccentric Load290 Problems 10.3295 Review and Summary for Chapter 10296 Review Problems297 Computer Problems298 Appendices 299 Appendix AMoments of Areas300 Appendix BTypical Properties of Selected Materials Used in Engineering310 Appendix CProperties of Rolled?Steel Shapes312 Appendix DBeam Deflections and Slopes318 |