内容简介
《材料力学1-2(第二版)/普通高等教育“十二五”规划教材(套装全2册)》是根据普通高等学校材料力学教学基本要求编写的。
《材料力学1-2(第二版)/普通高等教育“十二五”规划教材(套装全2册)》分Ⅰ、Ⅱ两册,共16章。Ⅰ册为材料力学的基础部分,内容包括:绪论,轴向拉伸、压缩与剪切,扭转,弯曲内力,弯曲应力,弯曲变形,应力、应变分析及强度理论,组合变形,压杆稳定,平面图形的几何性质等;Ⅱ册为材料力学的加深与扩展部分,内容包括:能量法,超静定结构,扭转及弯曲的几个补充问题,动载荷,交变应力,杆件的塑性变形,电测实验应力分析基础等。各章配有适量的思考题及习题,书后附有参考答案。
《材料力学1-2(第二版)/普通高等教育“十二五”规划教材(套装全2册)》可作为高等学校工科各专业的材料力学教材,也可供大专院校及工程技术人员参考。
内页插图
目录
《材料力学1》:
第1章 绪论
1.1 材料力学的任务
1.2 变形固体的基本假设
1.3 外力及其分类
1.4 内力·截面法和应力
1.5 变形与应变
1.6 杆件变形的基本形式
思考题
习题
第2章 轴向拉伸·压缩与剪切
2.1 轴向拉伸与压缩的概念及实例
2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力
2.3 轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力
2.4 材料拉伸时的力学性能
2.5 材料压缩时的力学性能
2.6 直杆轴向拉伸或压缩时的强度计算
2.7 直杆轴向拉伸或压缩时的变形
2.8 轴向拉伸或压缩时的应变能
2.9 轴向拉伸或压缩的超静定问题
2.10 装配应力和温度应力
2.11 应力集中的概念
2.12 剪切和挤压的实用计算
思考题
习题
第3章 扭转
3.1 扭转的概念和工程实例
3.2 外力偶矩的计算扭矩和扭矩图
3.3 薄壁圆筒的扭转纯剪切
3.4 圆轴扭转时的应力强度条件
3.5 圆轴扭转时的变形刚度条件
3.6 非圆截面杆扭转的概念
思考题
习题
第4章 弯曲内力
4.1 弯曲的概念和实例
4.2 受弯杆件的简化
4.3 剪力与弯矩
4.4 剪力方程与弯矩方程剪力图与弯矩图
4.5 载荷集度·剪力和弯矩间的关系
4.6 平面刚架和平面曲杆的弯曲内力
思考题
习题
第5章 弯曲应力
5.1 概述
5.2 弯曲正应力
5.3 弯曲切应力
5.4 梁的强度条件及其应用
5.5 非对称弯曲
5.6 提高弯曲强度的一些措施
思考题
习题
第6章 弯曲变形
6.1 工程中的弯曲变形问题
6.2 挠曲线近似微分方程
6.3 弯曲变形求解——积分法
6.4 弯曲变形求解——叠加法
6.5 简单超静定梁
6.6 提高弯曲刚度的一些措施
思考题
习题
第7章 应力·应变分析及强度理论
7.1 应力状态的概念
7.2 应力状态的实例
7.3 二向应力状态分析——解析法
7.4 二向应力状态分析——图解法
7.5 三向应力状态
7.6 平面应变状态分析
7.7 广义胡克定律
7.8 复杂应力状态下的应变能密度
7.9 强度理论概述
7.10 四种常用强度理论
7.11 莫尔强度理论
思考题
习题
第8章 组合变形
8.1 组合变形的概念
8.2 拉伸或压缩与弯曲的组合
8.3 弯曲与扭转的组合
8.4 组合变形的普遍情况
思考题
习题
第9章 压杆稳定
9.1 压杆稳定的概念
9.2 两端铰支细长压杆的临界压力
9.3 其他支座条件下细长压杆的临界压力
9.4 欧拉公式的适用范围经验公式
9.5 压杆稳定性校核
9.6 提高压杆稳定性的措施
思考题
习题
参考文献
附录A 平面图形的几何性质
A.1 静矩和形心
A.2 惯性矩惯性积惯性半径
A.3 平行移轴公式
A.4 转轴公式
A.5 主惯性轴主惯性矩形心主惯性轴及形心主惯性矩
思考题
习题
附录B 型钢表(GB/T706-2008)
部分习题答案
《材料力学2》:
第10章 能量法
10.1 概述
10.2 杆件应变能的计算
10.3 应变能的一般表达式
10.4 互等定理
10.5 卡氏定理
10.6 虚功原理单位载荷法
10.7 莫尔定理
10.8 计算莫尔积分的图乘法
思考题
习题
第11章 超静定结构
11.1 概述
11.2 用力法解超静定系统
11.3 对称及反对称性质的应用
思考题
习题
第12章 扭转及弯曲的几个补充问题
12.1 薄壁杆件的自由扭转
12.2 圆柱形密圈螺旋弹簧的应力和变形
12.3 开口薄壁杆件的弯曲切应力与弯曲中心
*12.4 复合梁对称弯曲时的正应力
思考题
习题
第13章 动载荷
13.1 概述
13.2 匀加速直线运动及匀速转动时构件的应力计算
13.3 构件受冲击时的应力与变形
*13.4 考虑被冲击物质量时的冲击应力
13.5 冲击载荷下材料的力学性能
13.6 提高构件抗冲击能力的措施
思考题
习题
第14章 交变应力
14.1 交变应力与疲劳失效
14.2 交变应力的基本参量
14.3 疲劳极限
14.4 影响疲劳极限的因素
14.5 疲劳极限曲线
14.6 构件的疲劳强度计算
14.7 疲劳裂纹扩展与构件的疲劳寿命
14.8 提高构件疲劳强度的措施
思考题
习题
第15章 杆件的塑性变形
15.1 概述
15.2 简化模型
15.3 轴向拉伸和压缩杆系的塑性分析
15.4 圆轴的塑性扭转
15.5 静定梁的塑性分析
15.6 超静定梁的塑性分析
15.7 残余应力的概念
思考题
习题
第16章 电测实验应力分析基础
16.1 概述
16.2 平面应力状态下的应变分析
16.3 电测法基本原理
16.4 应变测量与应力计算
思考题
习题
部分习题答案
参考文献
前言/序言
好的,这里是一份针对您提供的书名之外的其他图书的详细简介,内容详实,力求自然流畅。 --- 《工程材料与结构设计基础》 书籍简介 本书旨在为工科学生和初级工程师提供一个全面而深入的工程材料科学基础知识与结构设计思维的入门指南。全书结构严谨,逻辑清晰,内容涵盖了从微观结构到宏观性能,再到实际应用设计方法的完整链条。 第一部分:工程材料的本构 第一章:材料科学导论与微观结构 本章首先界定了工程材料的范畴,对比了金属、陶瓷、高分子、复合材料四大类材料的特点与应用领域。重点深入探讨了晶体结构理论,包括晶格常数、晶面指数(密勒指数)的确定方法,以及点缺陷、线缺陷(位错)和面缺陷在材料力学行为中的关键作用。通过对体心立方(BCC)、面心立方(FCC)和六方最密堆积(HCP)结构的详细解析,为理解后续的塑性变形机理奠定了基础。此外,本章还引入了电子结构与化学键对材料宏观性质的决定性影响。 第二章:机械性能的表征与测试 本章聚焦于材料在外部载荷作用下的响应。详细阐述了单轴拉伸试验的整个过程,包括应力-应变曲线的各个阶段(弹性区、屈服、加工硬化、断裂),并定义了工程应力和真实应力、工程应变与真实应变的概念及相互转换关系。关键的力学性能参数如弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、韧性(功)和硬度(布氏、洛氏、维氏)的测试方法与意义被逐一剖析。特别地,本章对疲劳和蠕变现象进行了初步介绍,强调了时间效应在材料性能评估中的重要性。 第三章:金属材料及其热处理 金属材料作为工程中最常用的结构材料,本章给予了详尽的论述。从铁碳合金相图的解读入手,系统介绍了奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、贝氏体和马氏体的形成条件与特性。热处理工艺,包括退火、正火、淬火和回火,被视为调控材料组织结构、优化力学性能的有效手段,每种工艺的温度-时间-冷却曲线及其对最终性能的影响均有详细的图解和分析。此外,常见有色金属合金(如铝合金、铜合金)的强化机制与应用场景也得到了介绍。 第四章:非金属工程材料 本章拓宽了材料的视野,深入研究了陶瓷、高分子和复合材料。陶瓷材料的离子键与共价键特性决定了其高硬度、耐高温但脆性的特点,重点讨论了氧化物、非氧化物陶瓷的制备与抗热震性。高分子材料则侧重于链结构、粘度和流变学,区分了热塑性与热固性树脂的性能差异及交联度的影响。复合材料部分,着重于界面结合的理论,分析了纤维增强与层合板在各向异性力学行为上的体现。 第二部分:结构设计基础与失效分析 第五章:应力分析与强度设计准则 本章将材料科学知识转化为工程设计语言。首先回顾了静力学基本原理,并引入了二维和三维应力状态的概念,包括主应力与最大剪应力的计算(莫尔圆法)。针对脆性材料和韧性材料,系统介绍了许用应力法的基本思想,并详细推导和应用了冯·米塞斯(Von Mises)和特雷斯卡(Tresca)的屈服准则。本章强调,设计的基础是合理假设载荷和边界条件,并在此基础上确定安全系数。 第六章:稳定性与失稳 对于细长杆件,弹性失稳(屈曲)是比材料强度更重要的失效模式。本章基于欧拉理论,推导了细长柱的临界屈曲载荷公式,并讨论了不同约束条件(铰接、固定端)下有效长度系数的影响。针对中等长度的柱子,引入了基于材料屈服强度的经验公式(如容积曲线),以便更贴合实际工程中的复杂工况。本章还涉及了平面内与平面外失稳的区分。 第七章:断裂韧性与疲劳分析 认识材料如何从微小缺陷发展到宏观破坏是高级结构设计的基础。本章引入了线性弹性断裂力学(LEFM)的基本概念,解释了应力强度因子 ($K$) 的物理意义及其与裂纹尺寸、载荷和几何形状的关系。脆性断裂的判据——断裂韧性 ($K_{Ic}$) 被详细介绍。在疲劳方面,系统阐述了S-N曲线(Wöhler曲线)的构建与应用,讨论了平均应力效应(Goodman、Soderberg修正)和疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的全过程。 第八章:连接件与典型结构强度校核 本章将理论应用于实际结构元件。内容包括螺栓连接的预紧力设计、胶接与铆接的受力分析。重点讨论了压力容器(如球壳、圆筒壳)的薄壁和厚壁设计,推导了环向应力和纵向应力的公式,并给出了疲劳寿命校核的实例。此外,还简要介绍了梁的弯曲应力分布、剪应力集中现象,以及在有限元分析(FEA)初步介绍中,如何将这些基本理论作为结果验证的依据。 总结与展望 本书内容力求做到理论的深度与工程应用的广度相结合,为读者建立起从材料选择到结构安全评估的完整知识体系。通过大量的例题和思考题,鼓励读者将抽象的力学原理与具体的工程问题紧密联系起来。 ---
作为一本“十二五”规划教材,它的内容无疑是遵循了当时的主流教学方针,理论的严谨性是毋庸置疑的,毕竟是经过了官方认可的。但是,在技术日新月异的今天,这本书在引用最新的工程案例和材料前沿进展方面显得有些滞后。例如,在探讨复合材料或者先进高分子材料的力学性能时,所引用的数据和模型都偏向于二十世纪末期的标准,对于碳纤维增强材料(CFRP)或者增材制造(3D打印)结构件的应力分析方法几乎没有涉及,这让正在准备进入高科技行业的我感到有些脱节。教材的价值不仅在于传授经典,更在于引导学生面向未来。我期待在后续的修订中,能看到更多关于智能材料、微纳尺度力学,以及基于有限元分析(FEA)软件操作的实例讲解,让理论知识能够更紧密地与现代工程实践接轨,而不是停留在手算为主的时代。