材料力學

前言

　　根據(jù)教育部教高函字（2008）3號文件，本書被列為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。　　《材料力學》（Ⅰ、Ⅱ）自2005年由科學出版社出版以來，經(jīng)過多次重印，在廣大師生教與學的使用過程中，得到了廣泛的好評。但是也發(fā)現(xiàn)了一些編排上不盡合理、文字敘述不太準確的地方。本次再版，在內(nèi)容上主要作了以下的調(diào)整：　?。?）為了滿足中學時教學的需要，同時保證教材內(nèi)容的完整性，將“動載荷”一章由《材料力學》（Ⅱ）中調(diào)整到《材料力學》（Ⅰ）中，使基礎模塊內(nèi)容更加完整?！　。?）將《材料力學》（Ⅰ）“彎曲應力”一章中組合梁的內(nèi)容調(diào)整到《材料力學》（Ⅱ）中“扭轉(zhuǎn)及彎曲問題的進一步研究”一章中，這樣更利于組織教學?！　。?）在《材料力學》（Ⅰ）“彎曲變形”一章中增加了“梁彎曲變形后撓曲線大致形狀確定”的內(nèi)容，并就接觸問題以例題形式進行了闡述；考慮到中、少學時對拓展模塊《材料力學》（Ⅱ）一般不講授，對變形比較法解超靜定問題的內(nèi)容有所加強?！　。?）刪減了驗證性例題，增加了有工程背景的例題及習題，以利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力?！　。?）為了尊重知識產(chǎn)權，對主要理論出處及著者做了腳注，并在書后列有參考文獻?！　。?）將書中的文字錯誤進行了更正，習題答案又一次進行了校對?！　　恫牧狭W》（Ⅰ）（第二版）中第5～7章由高雅麗負責改寫，第8～10章由王安強負責改寫，第11章和《材料力學》（Ⅱ）（第二版）中第3章由王鋒會負責改寫，《材料力學》（Ⅱ）（第二版）中第6章由矯桂瓊負責改寫，其余各章由茍文選負責改寫。茍文選負責全書的統(tǒng)稿T作并擔任主編，王安強負責部分統(tǒng)稿和全書插圖工作并任副主編?！　”緯?jīng)膠印試用、大學出版社多次印刷、科學出版社再版，前后已近二十年，其間雖經(jīng)多次修訂，但限于編者水平，疏漏之處仍在所難免，望讀者批評指正，使本書內(nèi)容日臻完善，質(zhì)量進一步提高。

內(nèi)容概要

作為材料力學課程模塊化教材的拓展模塊，本書包括能量法、超靜定系統(tǒng)、疲勞強度、扭轉(zhuǎn)及彎曲問題的進一步研究，超過彈性極限后材料的變形與強度，材料力學行為的進一步認識，實驗應力分析概況等內(nèi)容。各章后均配有適量的思考題及習題，書后附有參考答案。本書配有電子課件，可贈送給任課老師。    本書可作為高等工科院校力學、機械及土建類專業(yè)的教材，也可作為上述各類專業(yè)函授、電大和網(wǎng)絡教育的教材及科技工作者的參考書。

作者簡介

茍文選，男，1953年生于陜西禮泉，在經(jīng)歷了六年多中學教書生涯后，1978年考入西北工業(yè)大學材料力學師資班學習，畢業(yè)后留校在材料力學教研室任教，并讀取固體力學專業(yè)碩士研究生。現(xiàn)為西北工業(yè)大學教授，中國力學學會實驗力學專業(yè)委員會第六、七屆專業(yè)委員會委員，西北工

書籍目錄

第二版前言第一版前言主要使用的量和單位第1章  能量原理在桿件位移分析中的應用  1.1  桿件應變能  1.2  桿件應變能的普遍表達形式  1.3  卡氏定理  1.4  單位載荷法  1.5  圖形互乘法  1.6  虛功原理  1.7  功的互等定理  思考題  習題第2章  能量原理在求解超靜定結(jié)構(gòu)中的應用  2.1  概述  2.2  超靜定結(jié)構(gòu)分析基礎  2.3  力法正則方程  2.4  對稱性條件及其在求解超靜定結(jié)構(gòu)中的應用  2.5  三彎矩方程  思考題  習題第3章  疲勞強度  3.1  概述  3.2  交變應力的循環(huán)特征  3.3  疲勞極限  3.4  影響疲勞極限的因素  3.5  疲勞強度計算  3.6  彎扭組合作用下構(gòu)件的疲勞強度計算  3.7  抗疲勞設計  3.8  提高構(gòu)件疲勞強度的措施  思考題  習題第4章  扭轉(zhuǎn)及彎曲問題的進一步研究  4.1  薄壁桿件的自由扭轉(zhuǎn)  4.2  開口薄壁桿件的彎曲切應力及彎曲中心  4.3  組合梁  4.4  平面曲桿的正應力  4.5  用共軛梁法求梁的變形  4.6  梁變形的普遍方程——奇異函數(shù)法  思考題  習題第5章  超過彈性極限材料的變形與強度  5.1  概述  5.2  金屬材料在簡單拉壓載荷下的塑性變形  5.3  純彎曲梁的塑性變形  5.4  橫力彎曲梁的塑性彎曲  5.5  圓軸的極限扭矩  5.6  簡單桁架的彈塑性變形分析  思考題  習題第6章  材料力學行為的進一步認識  6.1  溫度對材料力學性能的影響  6.2  應變速率對材料力學性能的影響  6.3  材料的黏彈性特性簡介  6.4  線彈性斷裂力學簡介  6.5  復合材料力學簡介  思考題  習題第7章  實驗應力分析簡介  7.1  概述  7.2  電測法的基本原理  7.3  應變測量與應力換算  7.4  光彈性實驗方法及平面偏振光  7.5  平面受力模型在平面偏振光場中的效應  7.6  平面受力模型在圓偏振光場中的效應  7.7  材料條紋值的測定  7.8  光彈性方法的應用  思考題  習題習題答案參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 能量原理在桿件位移分析中的應用　　1.1 桿件應變能　　在工程結(jié)構(gòu)分析中，經(jīng)常需要計算結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形。使用一般的方法，如積分法作變形計算時需要分析結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的具體變形形式，并需大量的計算工作。特別是對于剛架、桁架和曲桿等復雜的超靜定結(jié)構(gòu)，由于變形復雜，一般方法根本無法完成。工程上通常采用能量原理完成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的變形分析?！　≡诠腆w力學領域，能量原理泛指利用功和能的相關定理分析問題的方法。能量原理除了在變形和超靜定結(jié)構(gòu)分析方面有廣泛的應用之外，也應用于工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和沖擊等問題分析。能量原理在結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的變形分析中，不涉及具體的變形過程，因此具有應用簡單、方便等優(yōu)點。能量原理的另一個優(yōu)點是公式統(tǒng)一，適于利用計算機編程處理。以能量原理為基礎的有限元方法，目前已經(jīng)成為應用最為廣泛的工程結(jié)構(gòu)分析工具?！　∧芰吭淼闹饕A為：物體在外力作用下發(fā)生變形，因此外力在變形過程中做功，這一外力功將轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。對于彈性物體，由于變形的可逆性，這種能量轉(zhuǎn)化過程相對簡單。由于在彈性變形過程中，可以忽略其他形式的能量，如動能、熱能等的損耗，認為外力功W全部轉(zhuǎn)化為應變能Vs存儲于彈性體的內(nèi)部，即W=Vs（1-1）　　在彈性范圍內(nèi)，應變能與外力功是可逆的。這就是說，當外力增加時，外力功可以轉(zhuǎn)化為應變能存儲于彈性體內(nèi)部，而外力減小時，應變能又可以轉(zhuǎn)化為功?！　”菊陆榻B有關能量法的基本原理和方法，如果沒有特別說明，一般認為材料的應力應變關系滿足胡克定理，討論問題僅限于線性彈性問題；外力為靜載荷，即外力從零開始緩慢地增加，直到終值；彈性體在外力的作用下將發(fā)生變形，彈性體的變形也從零開始直到對應的數(shù)值?！　∫韵率紫确治鰲U件基本變形的應變能表達形式?！　?.1.1 軸向拉伸或壓縮　　在線彈性條件下，即應力應變關系滿足胡克定理，外力在桿件上所做的功在數(shù)值上等于存儲于桿件內(nèi)部的應變能。在《材料力學》（I）中2.10節(jié)已經(jīng)證明，拉伸曲線與橫軸所圍面積為外力功。

編輯推薦

　　普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材　　歷經(jīng)20年打造的國家級精品課程主干教材　　本課程榮獲2005年國家級優(yōu)秀教學成果一等獎　　博采眾長，啟迪學生進行主動、科學的思維訓練　　注重培養(yǎng)學生分析問題、解決工程實際問題的能力　　編排合理，模塊組合，分基礎模塊（Ⅰ）和拓展模塊（Ⅱ）　　例題豐富，解法多樣，思考題富有哲理，習題新穎并附有答案　　配有輔助教材《材料力學解題方法與技巧》及電子課件

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