21世纪高等教育规划教材：材料力学

作者: 范钦珊编

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2011-01

版次: 1

ISBN: 9787111320784

定价: 29.80

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 307页

字数: 388千字

正文语种: 简体中文

丛书: 21世纪高等教育规划教材

分类: 工程技术

机械工业出版社《21世纪高等教育规划教材：材料力学》是根据教育部高等学校力学基础课程教学指导分委员会最新制订的《材料力学课程教学基本要求》（A类）编写的。
全书分为基础部分与专题部分共13章。基础部分反映材料力学的基本要求，包括：材料力学概述、内力与内力图、轴向拉伸与压缩、连接件强度的工程计算、圆轴扭转、弯曲强度、弯曲刚度、应力状态与强度理论、组合受力与变形杆件的强度计算、压杆稳定性等内容，共10章；专题部分包括：能量法、简单的超静定系统、动载荷与疲劳强度等内容共3章，供不同院校选用。根据不同院校的实际情况，基础部分所需学时为32~48学时；专题篇所需学时为16~24学时。
为了适应教学改革的需要和提高教学质量的要求，《21世纪高等教育规划教材：材料力学》更加注重基本概念，而不追求冗长的理论推导与繁琐的数学运算。与同类教材相比，难度有所下降，工程概念有所加强，引入了大量涉及广泛领域的工程实例以及与工程有关的例题和习题。
为了让学生更快地掌握最基本的知识，在保持传统的教学体系的同时，在概念、原理的叙述方面作了一些改进：一方面从提出问题、分析问题和解决问题等方面作了比较详尽的论述与讨论；另一方面提供了较多的例题分析，特别是新增加了关于一些重要概念的例题分析。
《21世纪高等教育规划教材：材料力学》可作为高等学校工科各专业的材料力学课程教材，也可供有关工程技术人员参考。范钦珊清华大学教授，博士生导师。享受国务院特殊津贴。2003年获首届高等学校教学名师奖。
历任教育部工科力学课程教学指导委员会副主任、基础力学课程指导组组长。
长期从事非线性屈曲理论与应用、反应堆结构力学等方面的研究。同时从事材料力学、工程力学等本科生教学工作与教学软件研制。在高等教育的岗位上已经工作46年，共为6000多名本科生授过课，培养硕士生和博士生18名。现在仍然活跃在本科教学第一线，为清华大学、北京交通大学、南京航空航天大学、河海大学等院校的本科生讲授“材料力学”和“工程力学”。
主持教育部面向21世纪“力学系列课程改革项目”，2000年通过鉴定；在全国26个省、市、自治区做了300多场关于教学改革的报告与示范教学。主持全国性研讨会、培训班15次，培训青年教师150多人；主持清华大学211工程、世行贷款目、985力学教学项目建设，取得了一批创新性成果，受到国内评审专家和世行官员的一致好评。
创建清华大学材料力学精品课程，以及国家工科基础课程（力学）教学基地。
在国内、外发表论文70余篇。出版教材、专著与译著30余部；课堂教学软件10多套；“材料力学问题求解器”软件一套；研制“新世纪网络课程”——工程力学（1）、（2）；创建我国第一个多媒体“工程力学”教学资源库；建立了清华大学力学教学基地网站。
获全国优秀科技图书奖1项；国家级优秀教学成果奖2项；北京市优秀教学成果奖1项；省部级科技进步二等奖2项，一等奖1项；优秀教材二等奖2项，一等奖1项；全国高校自然科学二等奖1项；国家科技进步二等奖1项。
目前正在从事江苏省科技成果转化基金项目——“高强度高韧性球墨铸铁的产业化”，以及“锂离子动力电池产业化”研究。同时，致力于教育啷“高等学校教学质量与教学改革工程项目——在内容与体系改革的基础上推进课程的研究型教学”的研究与实践，取得了一些阶段性成果，受到力学界与教育界同行专家的认同。前言
第1章材料力学概述
1.1材料力学的研究内容
1.2材料力学的基本假定
1.2.1均匀连续性假定
1.2.2各向同性假定
1.2.3小变形假定
1.3弹性杆件的外力与内力
1.3.1外力
4.3.2内力
1.4弹性体受力与变形特点
1.5应力与应变
1.5.1正应力与切应力
1.5.2正应变与切应变
1.6线弹性材料的应力一应变关系
1.7杆件受力与变形的基本形式
1.7.1拉伸或压缩
1.7.2剪切
1.7.3扭转
1.7.4平面弯曲
1.7.5组合受力与变形
1.8结论与讨论
1.8.1关于静力学模型与材料力学模型
1.8.2关于静力学概念与原理在材
料力学中的可用性与限制性
习题

第2章内力与内力图
2.1内力与内力分量
2.1.1内力与内力分量的概念
2.1.2内力分量的正负号规则
2.1.3截面法确定截面上的内力
2.2轴力图
2.3扭矩图
2.4剪力图与弯矩图
2.4.1剪力方程弯矩方程
2.4.2剪力图弯矩图
2.4.3载荷集度、剪力和弯矩的微分关系
2.5刚架的内力图
2.6结论与讨论
2.6.1关于杆件内力分析的几点结论
2.6.2力系简化在确定控制面上内力时的应用
2.6.3重视对平衡微分方程的理解和应用
2.6.4叠加原理的应用限制
习题

第3章轴向拉伸与压缩
3.1拉压杆件的应力
3.2拉压杆件的强度计算
3.2.1强度条件、安全因数与许用应力
3.2.2三类强度问题
3.2.3强度计算举例
3.3拉压杆件的变形
3.4拉伸与压缩时材料的力学性能
3.4.1材料拉伸时的应力一应变曲线
3.4.2韧性材料拉伸时的力学性能
3.4.3脆性材料拉伸时的力学性能
3.4.4强度失效概念与极限应力
3.4.5压缩时材料的力学性能
3.5结论与讨论
3.5.1本章的主要结论
3.5.2关于应力和变形公式的应用条件
3.5.3加力点附近区域的应分布
3.5.4应力集中的概念
3.5.5拉伸和压缩超静定问题
概述
习题

第4章连接件的剪切与挤压强度工程计算
4.1铆接件的强度失效形式及相应的强度计算方法
4.1.1连接件剪切破坏及剪切假定计算
4.1.2连接件的挤压破坏及挤压强度计算
4.1.3连接板的拉断强度计算
4.1.4连接件后面的连接板的剪切计算
4.2焊缝强度的剪切假定计算
4.3结论与讨论
4.3.1剪切强度计算中应当着重注意的问题
4.3.2机械连接件的剪切强度计算
习题

第5章圆轴扭转
5.1外加力偶矩与所传递功率的关系
5.2纯剪切状态与切应力互等定理
5.2.1薄壁圆筒扭转时的切应力与纯剪切状态
5.2.2切应力互等定理
5.2.3剪切胡克定律
5.3圆轴扭转时的切应力分析
5.3.1平面假定
5.3.2变形协调方程
5.3.3物理关系
5.3.4静力学方程
5.3.5圆轴扭转时横截面上的切应力表达式
5.4圆轴扭转时的强度与刚度计算
5.4.1圆轴扭转实验与破坏现象
5.4.2圆轴扭转强度计算
5.4.3圆轴扭转刚度计算
5.5结论与讨论
5.5.1圆轴扭转强度与刚度计算及其他
5.5.2矩形截面杆扭转时的切应力
5.5.3扭转超静定问题概述
习题

第6章弯曲强度
6.1工程中的弯曲构件
6.2与应力分析相关的截面图形几何性质
6.2.1静矩、形心及其相互关系
6.2.2惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径
6.2.3惯性矩与惯性积的移轴定理
6.2.4惯性矩与惯性积的转轴定理
6.2.5形心主惯性轴、形心主惯性平面与形心主惯性矩
6.3平面弯曲时梁横截面上的正立力
6.3.1平面弯曲与纯弯曲的概念
6.3.2纯弯曲时梁横截面上的正应力分析
6.3.3梁的弯曲正应力公式的应用与推广
6.4平面弯曲正应力公式应用举例
6.5梁的强度计算
6.5.1梁的强度条件
6.5.2弯曲强度条件
6.5.3梁的弯曲强度计算过程及举例
6.6弯曲切应力
6.6.1开口薄壁截面梁的弯曲切应力计算
6.6.2实心截面梁的弯曲切应力计算
6.7结论与讨论
6.7.1关于弯曲正应力公式的应用条件
6.7.2提高梁强度的措施
6.7.3弯曲中心的概念
习题

第7章弯曲刚度
7.1弯曲变形与位移的基本概念
7.1.1梁弯曲后的挠度曲线
7.1.2梁的挠度与转角
7.1.3梁的位移与约束密切相关
7.1.4梁位移分析的工程意义
7.2小挠度微分方程及其积分
7.2.1小挠度曲线微分方程
7.2.2积分常数的确定、约束条件与连续条件
7.3工程中的叠加法
7.3.1叠加法应用于多个载荷作用的情形
7.3.2叠加法应用于间断陛分布载荷作用的情形
7.3.3逐段刚化叠加法
7.4简单的超静定梁
7.5弯曲刚度计算
7.5.1弯曲刚度条件
7.5.2刚度计算举例
7.6结论与讨论
7.6.1关于变形和位移的相依关系
7.6.2关于梁的连续光滑曲线
7.6.3关于求解超静定问题的讨论
7.6.4提高弯曲刚度的途径
习题

第8章应力状态与强度理论
8.1基本概念
8.1.1应力状态
8.1.2应力状态的描述
8.2平面应力状态分析的解析法
8.2.1方向角与应力分量的正负号规则
8.2.2微元的局部平衡
8.2.3平面应力状态中任意方向面
上的正应力与切应力
8.3应力状态中的主应力与最大切应力
8.3.1主平面、主应力与主方向
8.3.2平面应力状态的三个主立力
8.3.3面内最大切应力与一点处的最大切应力
8.4应力状态分析的图解解析法
8.4.1应力圆方程
8.4.2应力圆的画法
8.4.3应力圆的应用
8.5一般应力状态下的应力一应变关系应变能密度
8.5.1广义胡克定律——一般应力状态下的应力一应变关系
8.5.2各向同性材料各弹性常数之间的关系
8.5.3一般应力状态的总应变能密度
8.5.4体积改变能密度与畸变能密度
8.6一般应力状态下的强度条件
8.6.1建立一般应力状态下强度条件的难点与解决方案
8.6.2第一强度理论
8.6.3第二强度理论
8.6.4第三强度理论
8.6.5第四强度理论
8.7薄壁容器强度设计简述
8.8结论与讨论
8.8.1关于应力状态的几点重要结论
8.8.2平衡方法是分析应力状态最重要、最基本的方法
8.8.3关于应力状态的不同的表示方法
8.8.4正确应用广义胡克定律
8.8.5应用强度理论需要注意的几个问题
习题

第9章组合受力与变形杆件的强度计算
9.1斜弯曲
9.1.1产生斜弯曲的加载方式
9.1.2叠加法确定横截面上的正应力
9.1.3最大正应力与强度条件
9.2拉伸（压缩）与弯曲的组合
9.3弯曲与扭转的组合
9.3.1计算简图
9.3.2危险点及其应力状态
9.3.3强度条件与设计公式
9.4结论与讨论
9.4.1关于中性轴的讨论
9.4.2关于强度计算的全过程
习题

第10章压杆的稳定性问题
10.1压杆稳定性的基本概念
……
第11章材料力学中的能量
第12章简单的超静定系统
第13章运载荷与疲劳强度
附录
附录A型钢表
附录B习题答案
附录C索引
参考文献
内容简介:
机械工业出版社《21世纪高等教育规划教材：材料力学》是根据教育部高等学校力学基础课程教学指导分委员会最新制订的《材料力学课程教学基本要求》（A类）编写的。
全书分为基础部分与专题部分共13章。基础部分反映材料力学的基本要求，包括：材料力学概述、内力与内力图、轴向拉伸与压缩、连接件强度的工程计算、圆轴扭转、弯曲强度、弯曲刚度、应力状态与强度理论、组合受力与变形杆件的强度计算、压杆稳定性等内容，共10章；专题部分包括：能量法、简单的超静定系统、动载荷与疲劳强度等内容共3章，供不同院校选用。根据不同院校的实际情况，基础部分所需学时为32~48学时；专题篇所需学时为16~24学时。
为了适应教学改革的需要和提高教学质量的要求，《21世纪高等教育规划教材：材料力学》更加注重基本概念，而不追求冗长的理论推导与繁琐的数学运算。与同类教材相比，难度有所下降，工程概念有所加强，引入了大量涉及广泛领域的工程实例以及与工程有关的例题和习题。
为了让学生更快地掌握最基本的知识，在保持传统的教学体系的同时，在概念、原理的叙述方面作了一些改进：一方面从提出问题、分析问题和解决问题等方面作了比较详尽的论述与讨论；另一方面提供了较多的例题分析，特别是新增加了关于一些重要概念的例题分析。
《21世纪高等教育规划教材：材料力学》可作为高等学校工科各专业的材料力学课程教材，也可供有关工程技术人员参考。
作者简介:
范钦珊清华大学教授，博士生导师。享受国务院特殊津贴。2003年获首届高等学校教学名师奖。
历任教育部工科力学课程教学指导委员会副主任、基础力学课程指导组组长。
长期从事非线性屈曲理论与应用、反应堆结构力学等方面的研究。同时从事材料力学、工程力学等本科生教学工作与教学软件研制。在高等教育的岗位上已经工作46年，共为6000多名本科生授过课，培养硕士生和博士生18名。现在仍然活跃在本科教学第一线，为清华大学、北京交通大学、南京航空航天大学、河海大学等院校的本科生讲授“材料力学”和“工程力学”。
主持教育部面向21世纪“力学系列课程改革项目”，2000年通过鉴定；在全国26个省、市、自治区做了300多场关于教学改革的报告与示范教学。主持全国性研讨会、培训班15次，培训青年教师150多人；主持清华大学211工程、世行贷款目、985力学教学项目建设，取得了一批创新性成果，受到国内评审专家和世行官员的一致好评。
创建清华大学材料力学精品课程，以及国家工科基础课程（力学）教学基地。
在国内、外发表论文70余篇。出版教材、专著与译著30余部；课堂教学软件10多套；“材料力学问题求解器”软件一套；研制“新世纪网络课程”——工程力学（1）、（2）；创建我国第一个多媒体“工程力学”教学资源库；建立了清华大学力学教学基地网站。
获全国优秀科技图书奖1项；国家级优秀教学成果奖2项；北京市优秀教学成果奖1项；省部级科技进步二等奖2项，一等奖1项；优秀教材二等奖2项，一等奖1项；全国高校自然科学二等奖1项；国家科技进步二等奖1项。
目前正在从事江苏省科技成果转化基金项目——“高强度高韧性球墨铸铁的产业化”，以及“锂离子动力电池产业化”研究。同时，致力于教育啷“高等学校教学质量与教学改革工程项目——在内容与体系改革的基础上推进课程的研究型教学”的研究与实践，取得了一些阶段性成果，受到力学界与教育界同行专家的认同。
目录:
前言
第1章材料力学概述
1.1材料力学的研究内容
1.2材料力学的基本假定
1.2.1均匀连续性假定
1.2.2各向同性假定
1.2.3小变形假定
1.3弹性杆件的外力与内力
1.3.1外力
4.3.2内力
1.4弹性体受力与变形特点
1.5应力与应变
1.5.1正应力与切应力
1.5.2正应变与切应变
1.6线弹性材料的应力一应变关系
1.7杆件受力与变形的基本形式
1.7.1拉伸或压缩
1.7.2剪切
1.7.3扭转
1.7.4平面弯曲
1.7.5组合受力与变形
1.8结论与讨论
1.8.1关于静力学模型与材料力学模型
1.8.2关于静力学概念与原理在材
料力学中的可用性与限制性
习题

第2章内力与内力图
2.1内力与内力分量
2.1.1内力与内力分量的概念
2.1.2内力分量的正负号规则
2.1.3截面法确定截面上的内力
2.2轴力图
2.3扭矩图
2.4剪力图与弯矩图
2.4.1剪力方程弯矩方程
2.4.2剪力图弯矩图
2.4.3载荷集度、剪力和弯矩的微分关系
2.5刚架的内力图
2.6结论与讨论
2.6.1关于杆件内力分析的几点结论
2.6.2力系简化在确定控制面上内力时的应用
2.6.3重视对平衡微分方程的理解和应用
2.6.4叠加原理的应用限制
习题

第3章轴向拉伸与压缩
3.1拉压杆件的应力
3.2拉压杆件的强度计算
3.2.1强度条件、安全因数与许用应力
3.2.2三类强度问题
3.2.3强度计算举例
3.3拉压杆件的变形
3.4拉伸与压缩时材料的力学性能
3.4.1材料拉伸时的应力一应变曲线
3.4.2韧性材料拉伸时的力学性能
3.4.3脆性材料拉伸时的力学性能
3.4.4强度失效概念与极限应力
3.4.5压缩时材料的力学性能
3.5结论与讨论
3.5.1本章的主要结论
3.5.2关于应力和变形公式的应用条件
3.5.3加力点附近区域的应分布
3.5.4应力集中的概念
3.5.5拉伸和压缩超静定问题
概述
习题

第4章连接件的剪切与挤压强度工程计算
4.1铆接件的强度失效形式及相应的强度计算方法
4.1.1连接件剪切破坏及剪切假定计算
4.1.2连接件的挤压破坏及挤压强度计算
4.1.3连接板的拉断强度计算
4.1.4连接件后面的连接板的剪切计算
4.2焊缝强度的剪切假定计算
4.3结论与讨论
4.3.1剪切强度计算中应当着重注意的问题
4.3.2机械连接件的剪切强度计算
习题

第5章圆轴扭转
5.1外加力偶矩与所传递功率的关系
5.2纯剪切状态与切应力互等定理
5.2.1薄壁圆筒扭转时的切应力与纯剪切状态
5.2.2切应力互等定理
5.2.3剪切胡克定律
5.3圆轴扭转时的切应力分析
5.3.1平面假定
5.3.2变形协调方程
5.3.3物理关系
5.3.4静力学方程
5.3.5圆轴扭转时横截面上的切应力表达式
5.4圆轴扭转时的强度与刚度计算
5.4.1圆轴扭转实验与破坏现象
5.4.2圆轴扭转强度计算
5.4.3圆轴扭转刚度计算
5.5结论与讨论
5.5.1圆轴扭转强度与刚度计算及其他
5.5.2矩形截面杆扭转时的切应力
5.5.3扭转超静定问题概述
习题

第6章弯曲强度
6.1工程中的弯曲构件
6.2与应力分析相关的截面图形几何性质
6.2.1静矩、形心及其相互关系
6.2.2惯性矩、极惯性矩、惯性积、惯性半径
6.2.3惯性矩与惯性积的移轴定理
6.2.4惯性矩与惯性积的转轴定理
6.2.5形心主惯性轴、形心主惯性平面与形心主惯性矩
6.3平面弯曲时梁横截面上的正立力
6.3.1平面弯曲与纯弯曲的概念
6.3.2纯弯曲时梁横截面上的正应力分析
6.3.3梁的弯曲正应力公式的应用与推广
6.4平面弯曲正应力公式应用举例
6.5梁的强度计算
6.5.1梁的强度条件
6.5.2弯曲强度条件
6.5.3梁的弯曲强度计算过程及举例
6.6弯曲切应力
6.6.1开口薄壁截面梁的弯曲切应力计算
6.6.2实心截面梁的弯曲切应力计算
6.7结论与讨论
6.7.1关于弯曲正应力公式的应用条件
6.7.2提高梁强度的措施
6.7.3弯曲中心的概念
习题

第7章弯曲刚度
7.1弯曲变形与位移的基本概念
7.1.1梁弯曲后的挠度曲线
7.1.2梁的挠度与转角
7.1.3梁的位移与约束密切相关
7.1.4梁位移分析的工程意义
7.2小挠度微分方程及其积分
7.2.1小挠度曲线微分方程
7.2.2积分常数的确定、约束条件与连续条件
7.3工程中的叠加法
7.3.1叠加法应用于多个载荷作用的情形
7.3.2叠加法应用于间断陛分布载荷作用的情形
7.3.3逐段刚化叠加法
7.4简单的超静定梁
7.5弯曲刚度计算
7.5.1弯曲刚度条件
7.5.2刚度计算举例
7.6结论与讨论
7.6.1关于变形和位移的相依关系
7.6.2关于梁的连续光滑曲线
7.6.3关于求解超静定问题的讨论
7.6.4提高弯曲刚度的途径
习题

第8章应力状态与强度理论
8.1基本概念
8.1.1应力状态
8.1.2应力状态的描述
8.2平面应力状态分析的解析法
8.2.1方向角与应力分量的正负号规则
8.2.2微元的局部平衡
8.2.3平面应力状态中任意方向面
上的正应力与切应力
8.3应力状态中的主应力与最大切应力
8.3.1主平面、主应力与主方向
8.3.2平面应力状态的三个主立力
8.3.3面内最大切应力与一点处的最大切应力
8.4应力状态分析的图解解析法
8.4.1应力圆方程
8.4.2应力圆的画法
8.4.3应力圆的应用
8.5一般应力状态下的应力一应变关系应变能密度
8.5.1广义胡克定律——一般应力状态下的应力一应变关系
8.5.2各向同性材料各弹性常数之间的关系
8.5.3一般应力状态的总应变能密度
8.5.4体积改变能密度与畸变能密度
8.6一般应力状态下的强度条件
8.6.1建立一般应力状态下强度条件的难点与解决方案
8.6.2第一强度理论
8.6.3第二强度理论
8.6.4第三强度理论
8.6.5第四强度理论
8.7薄壁容器强度设计简述
8.8结论与讨论
8.8.1关于应力状态的几点重要结论
8.8.2平衡方法是分析应力状态最重要、最基本的方法
8.8.3关于应力状态的不同的表示方法
8.8.4正确应用广义胡克定律
8.8.5应用强度理论需要注意的几个问题
习题

第9章组合受力与变形杆件的强度计算
9.1斜弯曲
9.1.1产生斜弯曲的加载方式
9.1.2叠加法确定横截面上的正应力
9.1.3最大正应力与强度条件
9.2拉伸（压缩）与弯曲的组合
9.3弯曲与扭转的组合
9.3.1计算简图
9.3.2危险点及其应力状态
9.3.3强度条件与设计公式
9.4结论与讨论
9.4.1关于中性轴的讨论
9.4.2关于强度计算的全过程
习题

第10章压杆的稳定性问题
10.1压杆稳定性的基本概念
……
第11章材料力学中的能量
第12章简单的超静定系统
第13章运载荷与疲劳强度
附录
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附录B习题答案
附录C索引
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