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第1章 绪论1

1.1 材料力学的任务1

1.1.1 构件的承载能力1

1.1.2 材料力学的任务2

1.2 材料力学的基本假设3

1.2.1 对变形固体的基本假设3

1.2.2 对构件变形的基本假设3

1.3 外力、内力和应力4

1.3.1 外力4

1.3.2 内力与截面法4

1.3.3 应力6

1.4 变形与应变7

1.5 杆件变形的基本形式8

思考题9

习题10

第2章 轴向拉伸与压缩11

2.1 引言11

2.2 拉（压）杆的内力12

2.2.1 轴力12

2.2.2 轴力图13

2.3 拉（压）杆的应力15

2.3.1 拉（压）杆横截面上的应力15

2.3.2 圣维南原理16

2.3.3 拉（压）杆斜截面上的应力17

2.4 材料拉伸时的力学性能19

2.4.1 拉伸试验与σ-ε曲线19

2.4.2 低碳钢拉伸时的力学性能20

2.4.3 其他塑性材料拉伸时的力学性能22

2.4.4 铸铁拉伸时的力学性能23

2.5 材料压缩时的力学性能24

2.6 拉（压）杆的强度计算25

2.6.1 极限应力、许用应力与安全因数25

2.6.2 拉（压）杆的强度条件26

2.7 拉（压）杆的变形29

2.7.1 拉（压）杆的轴向变形29

2.7.2 拉（压）杆的横向变形30

2.8 拉（压）杆的超静定问题33

2.8.1 拉（压）杆超静定问题的解法33

2.8.2 温度应力35

2.8.3 装配应力36

2.9 应力集中的概念37

思考题39

习题40

第3章 剪切与挤压48

3.1 引言48

3.2 剪切的实用计算49

3.2.1 剪切面上的内力49

3.2.2 剪切面上的应力49

3.2.3 剪切强度条件49

3.3 挤压的实用计算50

3.3.1 挤压应力的实用计算50

3.3.2 挤压强度条件50

3.4 连接件的强度计算51

思考题56

习题56

第4章 扭转60

4.1 引言60

4.2 外力偶矩、扭矩和扭矩图61

4.2.1 外力偶矩的计算61

4.2.2 扭矩61

4.2.3 扭矩图62

4.3 圆轴扭转时的应力与强度条件64

4.3.1 薄壁圆筒扭转时的切应力64

4.3.2 切应力互等定理64

4.3.3 切应变与剪切胡克定律65

4.3.4 圆轴扭转时的应力65

4.3.5 极惯性矩和抗扭截面系数68

4.3.6 扭转圆轴的强度70

4.4 圆轴扭转时的变形与刚度条件71

4.4.1 扭转角71

4.4.2 圆轴扭转的刚度条件73

4.5 非圆截面杆扭转的概念75

4.5.1 自由扭转与约束扭转75

4.5.2 矩形截面杆的自由扭转76

4.5.3 开口薄壁杆件的自由扭转77

4.5.4 闭口薄壁杆件的自由扭转78

思考题80

习题82

第5章 弯曲内力86

5.1 引言86

5.2 梁的计算简图87

5.2.1 支座约束的基本形式87

5.2.2 载荷的基本形式87

5.2.3 静定梁的基本形式88

5.3 剪力与弯矩89

5.4 剪力、弯矩方程与剪力、弯矩图91

5.5 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系96

5.5.1 剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系96

5.5.2 利用剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系绘制剪力图、弯矩图97

5.5.3 剪力、弯矩与载荷集度间的积分关系102

5.6 平面刚架的弯曲内力104

思考题105

习题105

第6章 弯曲应力109

6.1 引言109

6.2 截面图形的几何性质109

6.2.1 静矩与形心110

6.2.2 惯性矩、惯性积和惯性半径112

6.2.3 平行移轴公式114

6.2.4 转轴公式115

6.3 梁在平面弯曲时横截面上的正应力116

6.3.1 变形的几何关系116

6.3.2 物理关系118

6.3.3 静力关系118

6.4 梁的正应力强度条件122

6.5 弯曲切应力127

6.5.1 矩形截面梁的弯曲切应力127

6.5.2 工字形截面梁的弯曲切应力130

6.5.3 圆形截面梁的弯曲切应力131

6.5.4 薄壁圆环形截面132

6.6 梁的切应力强度校核133

6.7 提高梁的弯曲强度的措施136

思考题140

习题141

第7章 弯曲变形147

7.1 引言147

7.2 挠曲线的近似微分方程148

7.3 用积分法求梁的变形149

7.4 用叠加法求梁的变形155

7.5 简单超静定梁163

7.6 梁的刚度条件及提高梁刚度的措施165

7.6.1 刚度条件165

7.6.2 提高梁刚度的措施166

思考题167

习题168

第8章 应力状态分析与强度理论172

8.1 引言172

8.2 应力状态的概念172

8.3 复杂应力状态的工程实例174

8.3.1 二向应力状态的工程实例174

8.3.2 三向应力状态的工程实例176

8.4 二向应力状态分析的解析法176

8.4.1 任意斜截面上的应力176

8.4.2 主平面与主应力177

8.5 二向应力状态分析的图解法179

8.5.1 应力圆的概念179

8.5.2 应力圆的作法179

8.5.3 根据应力圆确定斜截面上的应力180

8.5.4 根据应力圆确定主应力与极值应力180

8.6 三向应力状态183

8.6.1 三向应力圆183

8.6.2 最大应力183

8.7 广义胡克定律185

8.8 强度理论187

8.8.1 强度理论概念187

8.8.2 适用于脆性断裂的强度理论188

8.8.3 适用于塑性屈服的强度理论189

8.8.4 强度理论的选用190

思考题191

习题193

第9章 组合变形197

9.1 引言197

9.2 斜弯曲198

9.2.1 斜弯曲的应力计算198

9.2.2 斜弯曲梁的中性轴199

9.3 拉伸（压缩）与弯曲的组合变形201

9.4 弯曲与扭转的组合变形204

思考题210

习题211

第10章 压杆稳定216

10.1 引言216

10.2 细长压杆的临界压力218

10.2.1 两端铰支细长压杆的临界压力218

10.2.2 其他支座细长压杆的临界载荷220

10.3 欧拉公式的适用范围和经验公式222

10.3.1 临界应力与柔度223

10.3.2 欧拉公式的适用范围223

10.3.3 临界应力的经验公式223

10.3.4 临界应力总图224

10.4 压杆的稳定计算225

10.5 提高压杆稳定的措施230

思考题233

习题234

第11章 动载荷239

11.1 引言239

11.2 杆件作加速运动时的应力与变形239

11.2.1 杆件作匀加速直线运动239

11.2.2 杆件作匀速圆周运动240

11.3 杆件受冲击时的应力与变形244

11.3.1 垂直冲击244

11.3.2 水平冲击248

11.3.3 突然刹车249

11.3.4 提高杆件承受冲击能力的措施250

11.4 交变应力与疲劳破坏251

11.4.1 交变应力与疲劳破坏251

11.4.2 交变应力的特征参数253

11.5 杆件的疲劳强度计算254

11.5.1 材料的疲劳极限254

11.5.2 影响杆件疲劳极限的因素255

11.5.3 对称循环下杆件的疲劳强度计算258

11.5.4 非对称循环下杆件的疲劳强度计算259

11.5.5 弯扭组合交变应力下杆件的疲劳强度计算260

11.5.6 提高杆件疲劳强度的措施261

思考题261

习题263

第12章 能量法269

12.1 引言269

12.2 杆件应变能的计算269

12.2.1 轴向拉（压）杆的应变能269

12.2.2 扭转圆轴的应变能270

12.2.3 弯曲梁的应变能270

12.2.4 组合变形杆的应变能270

12.3 互等定理272

12.4 卡氏定理274

12.5 莫尔定理与单位载荷法278

12.5.1 莫尔定理278

12.5.2 单位载荷法279

12.5.3 计算莫尔积分的图乘法282

12.6 用单位载荷法求解超静定问题285

12.6.1 用力法分析超静定问题285

12.6.2 对称与反对称超静定问题分析286

思考题288

习题289

附录294

附录A常用材料的力学性能294

附录B型钢表（GB／T706—2008）295

附录C思考题与习题参考答案307

参考文献317