材料力学（Ⅰ） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘德华，黄超 编

图书标签:

• 材料力学
• 力学
• 工程力学
• 固体力学
• 结构力学
• 应力
• 应变
• 材料
• 机械工程
• 高等教育

出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562457732

版次：1

商品编码：10408735

包装：平装

丛书名： 土木工程专业本科系列教材

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：347

字数：555000

内容简介

本套教材是按照教育部高等学校力学教育委员会力学基础课程教学分委员会新制订的“材料力学课程基本要求（A类）”，以及土木工程专业委员会制订的“材料力学知识单元及知识点要求”编写的。该书共分Ⅰ，Ⅱ两册：《材料力学（I）》包含了材料力学的基本内容，可供50~72学时的材料力学课程选用；《材料力学（Ⅱ）》包含了材料力学较为深入的内容，为有兴趣的读者留有深入学习的空间。
本书为《材料力学（Ⅰ）》，共13章，内容包括绪论、轴向拉伸和压缩、扭转、粱的内力、平面图形的几何性质、梁的应力、梁的变形、应力状态及应变状态分析、强度理论、组合变形、压杆稳定、能量方法、动荷载。各章均配有适量的思考题、习题及参考答案。书末有附录，内容为附录A简单荷载作用下梁的转角和挠度，附录B型钢表。
《材料力学（Ⅱ）》共6章，内容包括疲劳强度、扭转及弯曲问题的进一步研究、超过弹性极限时材料的变形与强度、平面曲杆、开口薄壁杆件、弹性地基梁。
本书可作为高等工科院校土建、水利及机械类各专业的材料力学教材，也可供其他专业及有关工程技术人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 材料力学的任务
1.2 变形固体的假设
1.3 外力、内力及截面法
1.4 构件的分类 杆件变形的基本形式
第2章 轴向拉伸与压缩
2.1 概述
2.2 轴力 轴力图
2.3 拉（压）杆截面上的应力
2.4 拉（压）杆的变形 胡克定律 泊松比
2.5 材料在拉伸与压缩时的力学性质
2.6 拉（压）杆的强度计算
2.7 拉（压）杆超静定问题
2.8 连接件的实用计算
思考题
习题
第3章 扭转
3.1 概述
3.2 外力偶矩计算 扭矩与扭矩图
3.3 薄壁圆筒的扭转 切应力互等定理 剪切胡克定律
3.4 圆轴扭转时横截面上的切应力
3.5 圆轴扭转时的强度条件
3.6 圆轴扭转变形 刚度条件
3.7 扭转超静定问题
3.8 非圆截面杆在自由扭转时的应力和变形
思考题
习题
第4章 梁的内力
4.1 概述
4.2 梁的内力——剪力和弯矩
4.3 梁的剪力方程和弯矩方程 ? 剪力图和弯矩图
4.4 弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系和积分关系
4.5 叠加法绘内力图
思考题
习题
第5章 平面图形的几何性质
5.1 形心和静矩
5.2 惯性矩和惯性积
5.3 惯性矩和惯性积的平行移轴公式
5.4 惯性矩和惯性积的转轴公式 主惯性轴
5.5 回转半径
思考题
习题
第6章 梁的应力
6.1 概述
6.2 梁的正应力
6.3 梁的切应力
6.4 梁的强度计算
6.5 提高梁弯曲强度的主要措施
6.6 弯心的概念
思考题
习题
第7章 梁的变形
7.1 概述
7.2 梁的挠曲线近似微分方程
7.3 用积分法求梁的变形
7.4 用叠加法求梁的变形
7.5 梁的刚度计算
7.6 用力法解简单超静定梁
思考题
习题
第8章 应力状态与应变状态分析
8.1 应力状态的概念
8.2 平面应力状态分析的解析法
8.3 平面应力状态分析的图解法
8.4 空间应力状态简介
8.5 广义胡克定律 体应变
8.6 复杂应力状态的应变能密度
8.7 梁的主应力及主应力迹线的概念
思考题
习题
第9章 强度理论
9.1 概述
9.2 常用的强度理论
9.3 莫尔强度理论
思考题
习题
第10章 组合变形
10.1 概述
10.2 斜弯曲
10.3 轴向拉伸（压缩）与弯曲的组合变形
10.4 偏心拉伸（压缩）与截面核心
10.5 弯曲与扭转的组合变形
思考题
习题
第11章 压杆稳定
11.1 压杆稳定的概念
11.2 两端铰支理想细长压杆的临界轴力
11.3 不同杆端约束下细长压杆临界轴力的欧拉公式
11.4 欧拉公式适用范围 临界应力总图
11.5 压杆的稳定计算
11.6 提高压杆稳定性的措施
思考题
习题
第12章 能量方法
12.1 概述
12.2 杆件的应变能计算
12.3 卡氏定理
12.4 功的互等定理和位移互等定理
12.5 莫尔定理
思考题
习题
第13章 动荷载
13.1 概述
13.2 达朗贝尔原理在求解构件动应力中的应用
13.3 能量法在求解构件受冲击时的应力和变形中的应用
13.4 提高构件抗冲击能力的措施
13.5 冲击韧度
思考题
习题
附录
附录A 简单荷载作用下梁的转角和挠度
附录B 型钢表
参考文献

探索材料的奥秘：力学原理在工程设计中的应用 这本书并非深入探讨材料力学的具体计算公式或定理推导，而是旨在勾勒出材料力学这门学科的核心思想及其在现实世界中的广泛应用。它将引领读者穿越宏观与微观的界限，理解物质结构如何决定其力学行为，以及工程师如何巧妙地利用这些原理来塑造我们赖以生存的世界。 第一篇：物质的内在语言——结构与形变 在接触到具体的受力分析之前，我们首先需要理解，材料之所以能够抵抗外力，或者在受力后发生形变，其根本原因在于其内在的原子、分子结构。本书将从宏观角度出发，回顾不同材料（如金属、陶瓷、高分子、复合材料）的基本组成和微观结构特点。例如，金属的晶格结构赋予其良好的塑性，而陶瓷的离子键则使其坚硬但脆性十足。我们将探讨这些微观层面的差异如何转化为宏观的力学性能，如强度、硬度、韧性、弹性模量等。 接着，我们将引入“形变”这一核心概念。材料在受力时，其几何形状和尺寸会发生变化，这种变化就是形变。本书将区分弹性形变和塑性形变。弹性形变是指当外力移除后，材料能够完全恢复到原始状态的形变，这就像一根橡皮筋被拉伸后又会缩回。塑性形变则是指当外力超过材料的屈服极限后，即使外力移除，材料也无法恢复到原始状态，会留下永久的变形。我们将通过形象的比喻和生活中的例子，如金属的弯曲成型，来理解这两种形变的本质区别。 我们将进一步探讨应力和应变的对应关系。应力可以理解为材料内部抵抗外力作用的力，而应变则是这种力作用下产生的形变程度。它们之间存在着密切的量化关系。在弹性范围内，应力和应变通常是成正比的，这就是胡克定律所描述的。本书将侧重于理解胡克定律的物理意义，即材料的刚度，以及不同材料在此定律下的行为差异。我们也将触及更复杂的应力状态，如拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭曲，并理解这些基本应力状态如何组合，构成更复杂的工程实际问题。 第二篇：力量的平衡与结构的稳定——工程设计的基石 理解了材料的内在属性和形变的基本规律后，我们便可以开始审视工程结构如何承受和传递外力。本书将强调，任何工程设计，无论是摩天大楼、桥梁、飞机还是日常生活中的家具，都必须首先满足力学平衡的要求。这意味着作用在结构上的所有力必须相互抵消，使结构处于静止或匀速运动状态。我们将探讨静力学和动力学在工程设计中的基本应用，以及如何通过受力分析来预测结构的受力情况。 重心、力矩、惯性这些概念在结构设计中扮演着至关重要的角色。它们直接影响着结构的稳定性和受力分布。例如，高楼的设计需要仔细考虑其重心位置，以防止倾覆；桥梁的设计需要合理布置支点和跨度，以承受交通荷载。本书将通过一些经典的工程案例，例如埃菲尔铁塔的设计，来阐释这些原理是如何被巧妙应用的。 结构的稳定性是另一个至关重要的方面。一个结构不仅要能够承受住一般的荷载，还要能够抵抗因受力不均或外力增大而可能发生的突然失效，如压杆失稳。本书将介绍失稳的概念，以及工程师如何通过优化结构形式、增加支撑来提高结构的稳定性。例如，拱形结构比平直梁更能有效地抵抗弯曲和压缩，这在古代建筑和现代桥梁设计中都有广泛应用。 第三篇：应对变化的力量——动态负载与疲劳失效 现实世界中的外力并非总是恒定不变的。许多工程结构需要承受周期性变化的载荷，如桥梁上的车辆通行、飞机在飞行中的气流扰动、甚至机器设备运行时的振动。这些动态载荷会对材料和结构产生累积性的影响。本书将深入探讨动态载荷的特性，以及它们与静态载荷的区别。 特别重要的是，我们将重点关注“疲劳”这一概念。材料在重复的应力循环下，即使应力水平远低于其静止强度极限，也可能发生断裂。这种现象称为疲劳。疲劳失效是工程设计中一个极其危险且难以预测的问题，它往往发生在没有任何明显预警的情况下。本书将介绍疲劳的发生机理，如裂纹的萌生和扩展，以及影响疲劳寿命的因素，如应力幅、应力集中、表面状态等。 为了对抗疲劳，工程师需要采取一系列措施，包括选择具有良好抗疲劳性能的材料、优化结构设计以避免应力集中、以及对关键部件进行定期检查和维护。我们将通过航空器设计中对关键部位的疲劳强度分析，以及机械零件设计中如何避免疲劳裂纹的产生，来生动展示疲劳在实际工程中的重要性。 第四篇：挑战极限的智慧——强度、刚度与韧性的权衡 在实际的工程设计中，工程师很少能单纯追求某一项力学性能的极致。例如，追求极致的强度可能会牺牲材料的韧性，导致结构变得非常脆。而一味追求高刚度，则可能会增加结构的重量，影响其经济性和适用性。因此，材料力学在工程设计中的核心在于“权衡”。 本书将引导读者理解强度、刚度、韧性等不同力学性能之间的相互制约关系。我们将探讨如何根据具体的应用场景，来确定最合适的力学性能组合。例如，在制造汽车的车身时，需要兼顾强度、韧性以及一定的延展性，以便在碰撞时能够吸收能量，保护乘员。而在设计航空发动机的涡轮叶片时，则需要极高的强度、耐高温性能以及抗蠕变性。 我们将讨论各种材料的局限性，以及工程师如何通过改变材料的成分、热处理工艺、或采用复合材料等方式，来改善材料的力学性能，以满足不断提高的工程要求。例如，通过合金化可以显著提高金属的强度和硬度；通过纳米技术的应用，可以制造出具有超高强度的新型材料。 第五篇：无处不在的力学——从宏观到微观的工程实践 本书的最后一篇将回归到实际应用，展示材料力学原理如何在各个工程领域发挥作用。我们将从宏观结构设计，如建筑、桥梁、车辆，到微观器件的制造，如半导体芯片、生物医学植入物，都会涉及材料力学的身影。 例如，在建筑领域，材料力学指导着我们如何设计能够承受地震、风荷载等自然灾害的建筑物。在交通运输领域，它帮助我们设计更轻、更强、更安全的汽车、火车和飞机。在生物医学领域，材料力学对于设计人工关节、心脏支架等医疗器械至关重要，因为这些器械需要能够与人体组织相容，并承受长期的生物力学载荷。 本书并非一本枯燥的教科书，而是希望通过引人入胜的案例、生动的比喻和对工程实际问题的深入剖析，激发读者对材料力学的兴趣。它将帮助读者建立起一种“力学思维”，理解我们周围的世界是如何被力量塑造的，以及工程师们如何运用智慧和科学原理，去创造更安全、更高效、更美好的未来。阅读本书，你将学会用全新的视角去观察和理解你身边的每一个工程奇迹，并领略材料力学这门学科的魅力所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都令人称赞，它不仅仅是停留在“会算”的层面，更着重培养读者的“力学思维”。很多教材在处理扭转或者弯曲这类复杂问题时，会很快进入复杂的微分方程求解，而这本书则花了相当的篇幅去铺垫这些问题的边界条件和初始条件的物理意义。它强迫你去思考，当你对一个结构施加力的时候，材料内部的粒子群是如何相互作用、如何重新分布能量的。这种深层次的探讨，使得我对材料在极限状态下的行为有了更直观的认识，而不是仅仅停留在记住公式的应用范围。我感觉作者对这门学科的热爱是溢于言表的，他似乎总想把所有你能想到的、想不到的侧面都给你展示出来。以至于我现在看其他相关书籍，都会下意识地去对比，看看它们在处理相同问题时，有没有这本书的这种洞察力。这本书绝对是那种值得放在书架上，时不时翻阅并总能获得新感悟的宝典。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，我发现这本书在理论和实践的结合点上做得非常平衡。它没有过度地陷入纯理论的泥潭，让你觉得和实际工作相去甚远，也没有变成一本简单的“工具手册”，只教你怎么套公式。它总是在关键的理论章节后，穿插一些关于材料特性和失效模式的讨论。比如，在讲到剪切应力时，它会顺带提及铆接、焊缝的失效模式，这对于土木、机械背景的学生来说，是非常及时的知识补充。更实用的一点是，书中给出的很多计算方法，都考虑到工程上的近似和简化，并明确指出了在什么精度要求下可以使用这些简化方法。这教会了我一种非常重要的工程伦理：在保证安全的前提下，追求效率。读完这本书，我感觉自己看待任何一个受力结构的方式都变了，看一座桥梁，我脑子里不再是模糊的“它应该很结实”，而是能大致在脑中构建出应力流动的图景，这是一种质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排，尤其是习题部分，设计得极具层次感，简直是教科书级的范本。从基础概念的验证题，到需要综合运用多个知识点的综合大题，再到那些挑战思维的开放式探讨题，难度梯度设置得极其科学合理。我个人非常喜欢那些需要你进行小规模设计验证的习题，它们不只是简单的代入计算，而是要求你先建立模型，再选择合适的分析方法，最后给出结论并评估其合理性。这种全流程的训练，极大地提升了我的独立分析能力。而且，这本书的索引做得非常细致，当我需要快速回顾某个特定公式或概念时，能迅速定位，节省了我大量的翻找时间。总的来说，这是一本经得起反复推敲、能够陪伴你度过整个本科阶段，甚至在研究生阶段需要回顾基础时也能拿出来的经典教材，它不仅仅是知识的载体，更是思维训练的基石。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我这本书用下来，最大的感受就是“严谨中带着一丝不苟的匠人精神”。这本书的排版和印刷质量简直无可挑剔，每一个图表都清晰锐利，坐标轴、标注、符号的用法都严格遵循了工程制图的标准，这在阅读过程中能有效避免信息歧义。对于我们这些需要精确计算的专业来说，这一点太重要了。我特别欣赏作者在推导过程中所展现出的那种对细节的执着。很多地方的数学推导过程，即便是看似简单的代数变形，作者也会给出清晰的中间步骤，不会含糊其辞地“略去”，这一点对那些数学基础稍微薄弱的同学简直是福音。我记得有一次我卡在一个复杂的变形几何关系上想不通，翻回这本书的某一章节，发现作者竟然用了一个非常巧妙的几何图像来辅助理解那个微小的位移关系，那一瞬间，豁然开朗的感觉简直无与伦比。这本书更像是一位耐心极好的导师，它知道你可能会在哪里犯错，并且提前为你铺好了绕过陷阱的道路。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手的时候，那种沉甸甸的感觉就让人觉得很有分量。封面设计简洁大气，一看就是那种经典教材的风格，但又不至于显得过时。我记得我刚开始接触这门学科的时候，心里是有点打鼓的，毕竟“力学”这两个字听起来就让人头大。不过翻开目录，发现编排逻辑非常清晰，从最基础的概念，比如应力、应变，到后面复杂的应力状态分析，都是循序渐进的。尤其让我印象深刻的是它对一些基本假设的阐述，作者没有直接把公式扔给你，而是花了大篇幅去解释为什么会有这些假设，这对于理解公式背后的物理意义至关重要。很多其他教材可能只是简单地提一下，但这本书的讲解深入浅出，即便是初学者也能大致把握住核心思想。而且，书里的例题设置得非常巧妙，很多都是结合了实际工程中的案例，让人能直观地感受到材料力学在现实世界中的应用价值，而不是一堆抽象的数学符号。比如讲到拉伸和压缩时，它会配上桥梁构件或者压力容器的图示，这极大地激发了我继续钻研下去的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

当你心情愉快时，读书能让你发现身边更多美好的事物，让你更加享受生活。读书是一种最美丽的享受。书中自有黄金屋，书中自有颜如玉。

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