材料力學(xué)

前言

　　機械是人類生產(chǎn)和生活的基本工具要素之一，是人類物質(zhì)文明最重要的一個組成部分。機械工業(yè)擔(dān)負著向國民經(jīng)濟各部門，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)和社會生活各個方面提供各種性能先進、使用安全可靠的技術(shù)裝備的任務(wù)，在國家現(xiàn)代化建設(shè)中占有舉足輕重的地位。20世紀80年代以來，以微電子、信息、新材料、系統(tǒng)科學(xué)等為代表的新一代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其在機械工程領(lǐng)域中的廣泛滲透、應(yīng)用和衍生，極大地拓展了機械產(chǎn)品設(shè)計制造活動的深度和廣度，改變了現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計方法、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)T藝和設(shè)備以及生產(chǎn)組織模式，產(chǎn)生了一大批新的機械設(shè)計制造方法和制造系統(tǒng)。這些機械方面的新方法和系統(tǒng)的主要技術(shù)特征表現(xiàn)在以下幾個方面：　?。?）信息技術(shù)在機械行業(yè)的廣泛滲透和應(yīng)用，使得現(xiàn)代機電產(chǎn)品已不再是單純的機械構(gòu)件，而是由機械、電子、信息、計算機與自動控制等集成的機電一體化產(chǎn)品，其功能不僅限于加強、延伸或取代人的體力勞動，而且擴大到加強、延伸或取代人的某些感官功能與大腦功能?！　。?）隨著設(shè)計手段的計算機化和數(shù)字化，CAD/CAM/CAE/PDM集成技術(shù)和軟件系統(tǒng)得到廣泛使用，促進了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計、并行設(shè)計、快速設(shè)計、虛擬設(shè)計、智能設(shè)計、反求設(shè)計、廣義優(yōu)化設(shè)計、綠色產(chǎn)品設(shè)計、面向全壽命周期設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計理論和技術(shù)方法的不斷發(fā)展。機械產(chǎn)品的設(shè)計不只是單純追求某項性能指標(biāo)的先進和高低，而是注重綜合考慮質(zhì)量、市場、價格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。

內(nèi)容概要

全書共分14章及6個附錄，各章內(nèi)容依次為緒論、軸向拉伸與壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲內(nèi)力、彎曲應(yīng)力、梁的位移、連接件強度的實用計算、應(yīng)力狀態(tài)分析和廣義胡克定律、強度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定、能量法、超靜定問題、交變應(yīng)力與疲勞強度。每章開頭有教學(xué)提示和教學(xué)要求，結(jié)尾有概要性小結(jié)，章后配有適量的思考題和習(xí)題，附錄中還提供各章習(xí)題中計算題的參考答案。    本教材的特點是，堅持基本性，著重應(yīng)用性，增強適應(yīng)性，突出重點，力求系統(tǒng)，既便于教師取舍內(nèi)容、組織課堂教學(xué)，也便于學(xué)生自學(xué)。    本教材可作為普通高等學(xué)校和成人高等教育機械類專業(yè)的教材，也可作為參加高等教育自學(xué)考試的考生和工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1　材料力學(xué)的研究對象、內(nèi)容及任務(wù)    1.1.1　材料力學(xué)的研究對象    1.1.2　材料力學(xué)的研究內(nèi)容及任務(wù)  1.2　材料力學(xué)的基本假設(shè)  1.3　外力與內(nèi)力    1.3.1　外力及其分類    1.3.2　內(nèi)力及內(nèi)力分量  1.4　應(yīng)力與應(yīng)變    1.4.1　應(yīng)力的概念    1.4.2　應(yīng)變的概念  1.5　桿件變形的基本形式    1.5.1　軸向拉伸或軸向壓縮    1.5.2　剪切    1.5.3　扭轉(zhuǎn)    1.5.4　彎曲  小結(jié)  思考題  習(xí)題第2章軸　向拉伸與壓縮  2.1　引言  2.2　拉（壓）桿件的軸力與軸力圖    2.2.1　軸力    2.2.2　軸力的計算    2.2.3　軸力圖  2.3　拉（壓）桿的應(yīng)力    2.3.1　橫截面上的應(yīng)力    2.3.2　斜截面上的應(yīng)力    2.3.3　圣維南原理    2.3.4　應(yīng)力集中  2.4　拉（壓）桿的變形與位移    2.4.1　軸向變形與胡克定律    2.4.2　橫向變形與泊松比    2.4.3　位移  2.5　材料在拉伸與壓縮時的力學(xué)性能    2.5.1　材料在拉伸時的力學(xué)性能    2.5.2　材料在壓縮時的力學(xué)性能    2.5.3　溫度對材料力學(xué)性能的影響  2.6　許用應(yīng)力與強度條件    2.6.1　許用應(yīng)力    2.6.2　強度條件  小結(jié)  思考題  習(xí)題第3章　扭轉(zhuǎn)　3.1　引言　3.2　傳動軸的外力偶矩、扭矩及扭矩圖    3.2.1　外力偶矩的計算    3.2.2  扭矩　3.3　純剪切、切應(yīng)力互等定理及剪切胡克定律    3.3.1　薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應(yīng)力    3.3.2　切應(yīng)力互等定理    3.3.3　剪切胡克定律　3.4　圓軸扭轉(zhuǎn)時的應(yīng)力及強度條件      3.4.1　橫截面上的切應(yīng)力    3.4.2　截面的極慣性矩和抗扭截面系數(shù)    3.4.3　強度條件　3.5　圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形及剛度條件  　……第4章　彎曲內(nèi)力第5章　彎曲應(yīng)力第6章　梁的位移第7章　連接件強度的實用計算第8章　應(yīng)力狀態(tài)分析和廣義胡克定律第9章　強度理論　第10章　組合變形　第11章　壓桿穩(wěn)定　第12章　能量法第13章　超靜定問題第14章　交變應(yīng)力與疲勞強度附錄A　平面圖形的幾何性質(zhì)附錄B　常用材料的力學(xué)性能附錄C　常見截面的幾何性質(zhì)　附錄D　簡單梁的撓度與轉(zhuǎn)角附錄E　型鋼規(guī)格表附錄F　各章部分習(xí)題答案參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1.1　材料力學(xué)的研究對象　　理論力學(xué)又稱剛體力學(xué)，其研究對象是剛體。理論力學(xué)研究的是力對物體作用的外效應(yīng)（即平衡與運動）．將變形很小的物體簡化成剛體方便了研究，但對結(jié)果影響甚微?！　〔牧狭W(xué)又稱材料強度，屬于變形體力學(xué)范疇，研究的是力對物體作用的內(nèi)效應(yīng)（即變形）．并結(jié)合材料的力學(xué)性質(zhì)，對強度展開分析，其研究對象自然不能再針對剛體，而是可變形的固體，稱為變形固體。在T程領(lǐng)域，變形固體就是構(gòu)成機械或結(jié)構(gòu)物的零件或元件，統(tǒng)稱為構(gòu)件。　　根據(jù)在空間坐標(biāo)系中三個方向尺寸的不同，可將構(gòu)件分為三大類：塊類、板殼類和桿類?！　∪齻€方向的尺寸比較接近的構(gòu)件稱為塊類構(gòu)件。一個方向的尺寸遠小于其他兩個方向尺寸的構(gòu)件稱為板殼類構(gòu)件，如圖1.1所示。較小的尺寸稱為厚度，平分厚度的幾何面稱為中面。板殼類構(gòu)件可用中面和厚度兩個幾何特征來描述。中面為平面者稱為板，如圖1.1（a）所示；為曲面者稱為殼，如圖1.1（b）所示。

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