普通高等教育“十二五”规划教材：材料力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘杰民 编

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• 应变
• 弹性
• 塑性

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512311954

版次：1

商品编码：10497733

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-02-01

用纸：胶版纸

页数：354

字数：559000

内容简介

《普通高等教育“十二五”规划教材：材料力学》共十三章，主要内容包括材料力学的基本概念、重要原理和学习方法，杆件拉压、剪切、扭转和弯曲四种基本变形的基本理论，应力应变状态分析的基本理沦，材料失效的强度理论和组合变形构件的强度计算，压杆的稳定性计算，能量法和冲击，静不定问题和力法，以及内力和变形分析的计算机方法等。用“x”标记的内容为扩展内容。每章均附有本章要点、思考题和习题，书后有参考答案。
《普通高等教育“十二五”规划教材：材料力学》在选材上突出重点，精简适当；在体系上层次分明，有所创新并在论述上力求严谨和精练。重视概念的更新和拓宽，适时恰当地指出理论可能的扩展空间。
与《普通高等教育“十二五”规划教材：材料力学》配套的教学资源还有《材料力学精要和题解》和《材料力学多媒体辅助教学系统》。
《普通高等教育“十二五”规划教材：材料力学》主要作为高等学校工科本科中长学时（60~90）类材料力学课程的教材，也可供高职高专与成人高校师生及有关工程技术人员参考。

目录

前言
符号表
第1章 绪论
1．1 材料力学的任务
1．2 材料力学的基本假设
1．3 外力与内力
1．4 应力
1．5 应变
1．6 应力一应?关系
1．7 杆段变形的形式
1．8 材料力学的研究方法
本章要点
思考题
习题

第2章 轴向拉压与材料的力学性质
2．1 引言
2．2 拉压杆的内力一轴力与轴力图
2．3 拉压杆的应力
2．4 材料在拉伸与压缩时的力学性能
2．5 许用应力和强度计算
2．6 拉压杆的变形
2．7 拉压杆的简单静不定问题
2．8 初应力与温度应力
2．9 连接件的剪切和挤压强度计算
2．10 应力集中的概念
本章要点
思考题
习题

第3章 扭转
3．1 引言
3．2 扭转内力一扭矩与扭矩图
3．3 薄壁圆筒的扭转
3．4 圆轴扭转横截面上的切应力与强度条件
3．5 圆轴扭转时的变形与刚度条件
3．6 非圆截面轴扭转
3．7 扭转静不定问题
本章要点
思考题
习题

第4章 弯曲内力
4．1 引言
4．2 力学简图和静定梁的类型
4．3 剪力和弯矩
4．4 弯矩、剪力和载荷集度之间的微分关系
4．5 剪力图和弯矩图
?4．6 刚架和曲杆的内力
本章要点
思考题
习题

第5章 截面几何性质
5．1 引言
5．2 静矩与形心
5．3 惯性矩、极惯性矩和惯性积
5．4 平行轴定理
5．5 转轴公式 主惯性轴 主惯性矩
本章要点
思考题
习题

第6章 弯曲应力
6．1 引言
6．2 弯曲正应力
6．3 弯曲切应力
6．4 梁的强度计算与提高梁强度的措施
6．5 斜弯曲
6．6 弯拉（压）组合变形
6．7 关于弯曲变?的进一步分析
本章要点
思考题
习题

第7章 弯曲变形
7．1 引言
7．2 梁的挠曲线近似微分方程
……

第8章 应力应变状态分析
第9章 强度理论和复杂应力状态下的强度计算
第10章 压杆稳定
第11章 能量法
第12章 力法
第13章 内力和变形的计算机分析
附录1 型钢表
附录2 VoB（梁的内力和位移可视化程序）
习题参考答案
索引（汉英对照）
参考文献
作者简介

前言/序言

《工程力学基础》教材简介 适用对象： 本书主要面向土木工程、机械工程、材料科学与工程、能源与动力工程等工科专业本科生，作为“工程力学”或“理论力学与材料力学”课程的配套教材。同时，它也适用于需要系统性掌握工程力学基本原理的工程技术人员和研究生。 本书定位与特色： 在高等工科教育体系中，力学是连接基础科学（如数学、物理）与工程应用的核心桥梁。本教材旨在构建一座坚实的知识桥梁，帮助学生从微观的材料性质认识过渡到宏观的结构安全分析。本书的编写严格遵循教育部对普通高等教育的教学要求，特别是对工程应用能力的培养目标，力求做到理论深度与工程实用性的完美结合。 本书的特色在于其清晰的逻辑结构、丰富的工程实例和精选的习题体系。我们深知，单纯的公式推导难以激发学生的学习兴趣，因此，我们始终坚持“问题驱动、应用先行”的教学理念。 内容详述： 本书内容涵盖了材料力学课程的全部核心知识模块，并根据现代工程对力学知识的新要求进行了优化和调整。全书共分为七个主要部分，层层递进，确保知识体系的完整性和连贯性。 第一部分：基础与静力学回顾 本部分是全书的基石，旨在巩固和拓展学生已有的静力学知识，并将其提升到材料力学的分析高度。 1. 绪论： 明确材料力学在工程中的地位，介绍应力、应变的基本概念，以及本课程的研究对象与方法。强调工程上的简化假设（如连续性、均匀性、各向同性）。 2. 力的基本概念与平衡方程的建立： 回顾力的合成与平衡，重点讲解如何对复杂结构进行合理的截面选择和画出精确的受力图（Free-Body Diagrams, FBD）。详细讨论约束反力的确定，并引入静不定问题的初步概念。 第二部分：应力分析基础 这是材料力学分析的核心起点，从外部荷载到构件内部的响应。 3. 应力（Stress）： 对应力的概念进行严谨的定义，从线应力推广到面内正应力和剪应力。详细推导了柯西应力关系，阐述了应力状态的描述——即在某一微元体上的九个应力分量。重点分析了主应力的概念及其物理意义，即无剪应力的极限情况。 4. 应变（Strain）： 对应变进行几何意义的阐述，区分线应变和角应变。重点分析了在平面应力状态下，如何通过几何关系导出应变与位移之间的联系。 5. 应力-应变关系（本构关系）： 引入胡克定律，分析线弹性范围内的应力、应变之间的线性关系。详细讨论泊松比及其在二维和三维应力状态下的作用。对于各向异性材料的初步探讨，为后续的复杂材料分析打下基础。 第三部分：构件的简单受力分析 本部分将理论应用于最基本的工程构件形式，是工程计算的直接工具。 6. 轴拉伸与压缩： 详细分析杆件在轴向拉伸或压缩下的应力分布、变形规律和刚度要求。深入探讨静不定轴力问题的解法，并引入热应力的概念，分析温度变化对结构的影响。强调杆件的强度和刚度校核标准。 7. 扭转： 针对圆截面杆件的扭转问题，推导纯剪切应力公式，建立扭矩与扭转角之间的关系。深入分析实心轴和空心轴的扭转性能比较，并介绍非圆截面扭转的边界条件和圣维南南法原理的运用。 8. 弯曲（一）：梁的内力图与应力计算： 详细讲解梁的内力分析方法，包括剪力图（V-图）和弯矩图（M-图）的绘制，特别是剪力方程与弯矩方程的关系。推导出正应力公式（$sigma = My/I$），重点分析弯曲正应力的分布规律和中性轴的概念。 第四部分：弯曲与变形的深化 9. 弯曲（二）：剪应力与复合变形： 针对梁的剪应力分布，推导出剪应力公式（$ au = VQ/It$），分析剪应力在不同截面上的变化规律，并探讨其在工字钢等非矩形截面中的计算。引入材料的第四强度理论（如畸变能理论）在判断失效时的应用。 10. 梁的挠度与转角： 介绍计算梁横截面相对位移（挠度）和转角的方法，包括积分法（Double Integration Method）和虚功法（Unit Load Method）。这是判断结构使用性极限状态的关键步骤。 第五部分：应力状态的转换与组合 本部分将单向应力分析扩展到复杂的多向应力场。 11. 二维应力变换与 Mohr 圆： 运用坐标变换原理，推导应力在不同坐标系下的分量关系。重点、详尽地讲解Mohr应力圆的几何意义及其在求解主应力、最大剪应力方向上的应用。 12. 组合变形： 分析拉压、扭转和弯曲等多种荷载同时作用于构件时，如何根据强度理论对最大主应力或最大剪应力进行校核。 第六部分：稳定性分析 针对细长杆件，从强度到稳定性的跨越。 13. 压杆失稳： 引入欧拉公式，分析细长压杆在轴向压力下的临界屈曲载荷。讨论长细比对压杆性能的影响，并介绍非欧拉公式的应用范围，如容许应力法和Secant公式在工程实际中的应用。 第七部分：薄壁结构与疲劳 14. 薄壁结构概述： 简要介绍薄壁压力容器（球壳、圆筒）的应力分析，区分薄壁与厚壁的适用条件。 15. 材料的疲劳与断裂： 介绍材料在交变应力作用下的疲劳现象，绘制S-N 曲线，并解释疲劳极限的概念。引入断裂力学的基本思想，解释裂纹扩展的驱动力。 习题与实践： 本书的每章后都附有分层级的习题，包括基础概念检验题、中等难度的计算题和富有挑战性的综合分析题。部分章节后附加了“工程应用案例分析”模块，展示如何将理论应用于实际的桥梁、起重机或压力容器的设计校核中。全书旨在培养学生“读图（受力图）、建模（简化模型）、计算（应用公式）、判断（是否失稳或失效）”的完整工程思维链。

评分☆☆☆☆☆

作为一个刚接触材料力学的学生，我真的被这本书的实用性给折服了。它不仅仅是纸上谈兵，而是把理论知识和实际工程应用紧密地结合在了一起。书中有很多案例分析，比如桥梁的设计、飞机的结构强度计算，甚至是日常生活中一些简单的机械装置，都会涉及到材料力学的原理。作者通过这些鲜活的例子，让我切实体会到材料力学在现实世界中的重要性，不再觉得它是一门纯粹的抽象学科。每个章节后面都配有大量的例题和习题，而且难度梯度设计得非常合理，从基础计算题到一些需要综合运用多章节知识的综合题，应有尽有。我花了大量时间去做这些习题，特别是那些带有详细解答的例题，它们就像是侦探小说里的线索，指引我一步步找到问题的答案，并且学到解决同类问题的思路。我发现，只有通过大量的练习，才能真正内化这些知识，并且熟练掌握各种分析方法。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计朴实无华，一看就是那种严谨认真的学术教材。翻开目录，结构清晰，章节划分循序渐进，从最基础的应力、应变概念入手，逐步深入到梁的弯曲、扭转，再到各种复杂受力情况的分析。最让我印象深刻的是，它不仅仅罗列公式和定理，而是花了大量篇幅去解释这些概念的物理意义，比如应力集中的原因，以及不同材料在受力时宏观表现出来的差异。书中的插图非常直观，很多图形都做了详细的标注，即使是初学者也能很快理解力的作用线、截面以及各种应力分布的形态。讲解时不乏深入的理论推导，但作者总能用浅显易懂的语言串联起来，让我在理解数学公式背后逻辑的同时，也不会感到枯燥乏味。它不是那种“一本通”的速成手册，而更像是一个循循善诱的老师，引导我一步步地建立起材料力学的知识体系。我特别喜欢它在讲解某个复杂问题时，会先从一个简单的模型开始，然后逐步增加难度，这种方式让我能够更好地掌握问题的本质。

评分☆☆☆☆☆

对于许多初学者来说，材料力学可能是一门令人望而生畏的课程，因为它涉及到大量的公式和抽象的概念。然而，这本教材以一种非常人性化的方式，将这门复杂的学科变得易于理解。它并没有回避理论的深度，而是通过精心的编排和细致的讲解，让这些抽象的概念落地。我特别喜欢它对物理过程的生动描述，比如当梁发生弯曲时，受压纤维是如何被压缩，受拉纤维是如何被拉伸，以及中性轴的存在。这种描述让我能够在大脑中形成一个清晰的图像，而不是仅仅记住一堆公式。书中的习题设计也十分巧妙，很多题目都结合了实际工程背景，让我在练习中不仅巩固了知识，还锻炼了解决实际问题的能力。我尝试过一些其他的材料力学书籍，但在这本教材的引导下，我才真正体会到这门学科的魅力所在，并且对其产生了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书的初衷只是为了应付期末考试，但没想到它带来的远不止如此。它不仅仅是学习材料力学知识的一个工具，更像是一次思维的启蒙。书中的逻辑清晰，层层递进，让我能够逐步建立起对学科的整体认知。我最喜欢的部分是关于材料失效机理的讲解，它不仅说明了材料为什么会断裂、屈曲，还分析了不同失效模式产生的原因和预防措施。这让我对工程材料的可靠性有了更深刻的理解。书中的一些高级话题，比如有限元分析的初步介绍，虽然篇幅不长，但为我打开了新的视野，让我看到了材料力学更广阔的应用前景。我经常会在课余时间翻阅这本书，即使是已经掌握的章节，也总能从中发现新的细节和更深入的理解。它就像一本厚重的百科全书，总能在我需要的时候提供丰富的知识和启发。

评分☆☆☆☆☆

我承认，我曾对材料力学这门课抱着一种“能应付考试就行”的态度，直到我遇到了这本教材。它完全颠覆了我之前的认知。书中的内容涵盖了材料力学的核心知识点，从应力分析到变形协调，从简单梁到复杂结构，几乎面面俱到。它的理论深度是足够的，但更难得的是，它在保持理论严谨性的同时，又非常注重学生理解的友好度。我尤其欣赏它在讲解一些容易混淆的概念时，会给出非常明确的区分和对比，比如“内力”与“外力”的区别，以及“弹性变形”与“塑性变形”的界限。书中的图表制作精良，很多受力分析图和变形图都非常清晰，能够帮助我直观地理解各个部分的受力情况和整体的变形趋势。它不像有些书那样，上来就给出一堆公式，让我无从下手，而是会先引导我理解问题背景，然后逐步引入相关的概念和工具。