普通高等教育“十二五”重點規劃教材·卓越工程師係列：材料力學 [Mechanics of Materials] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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嚴聖平，鍾衛平，楊靜 編

圖書標籤:

• 材料力學
• 力學
• 工程力學
• 高等教育
• 教材
• 大學教材
• 工程教育
• 卓越工程師
• 結構力學
• 材料科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030351357

版次：1

商品編碼：11105232

包裝：平裝

叢書名： 中國科學院教材建設專傢委員會“十二五”規劃教材

外文名稱：Mechanics of Materials

開本：16開

齣版時間：2012-08-01

用紙：膠版紙

頁數：302

字數：380820

正文語種：

內容簡介

《普通高等教育“十二五”重點規劃教材·卓越工程師係列：材料力學》根據教育部高等學校力學教學指導委員會力學基礎課程教學指導分委員會最新製訂的“材料力學課程教學基本要求（A類）”編寫。
全書共分12章，包括：緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉，平麵圖形的幾何性質，彎麯內力，彎麯應力，彎麯變形，應力狀態分析與強度理論，組閤變形，壓杆穩定，動載荷、交變應力的概念，能量法。
《普通高等教育“十二五”重點規劃教材·卓越工程師係列：材料力學》可作為高等學校本科土木、機電、能源、地質等專業80學時左右的材料力學課程教材。對《普通高等教育“十二五”重點規劃教材·卓越工程師係列：材料力學》內容進行一定的選擇後，亦可適用於材料、測繪、安全、熱能等專業64學時左右的材料力學課程。也可作為高職高專與成人高校相應專業的材料力學教材及工程技術人員參考用書。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1.1 材料力學的任務
1.2 變形固體及其基本假設
1.3 外力及其分類
1.4 內力、截麵法和應力的概念
1.5 應變的概念
1.6 杆件變形的基本形式

第2章 拉伸、壓縮與剪切
2.1 軸嚮拉伸與壓縮的概念
2.2 拉壓杆橫截麵上的內力
2.3 拉壓杆橫截麵上的應力
2.4 拉壓杆斜截麵上的應力
2.5 軸嚮拉壓時的強度計算
2.6 軸嚮拉壓時的變形
2.7 圓筒形薄壁容器的應力
2.8 拉壓超靜定問題
2.9 裝配應力和溫度應力
2.10 材料拉伸時的力學性能
2.11 材料壓縮時的力學性能
2.12 許用應力安全因數的選擇
2.13 應力集中的概念
2.14 剪切和擠壓的實用計算
習題

第3章 扭轉
3.1 扭轉的概念和實例
3.2 外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖
3.3 純剪切
3.4 圓軸扭轉時的應力
3.5 圓軸扭轉時的變形
3.6 非圓截麵杆扭轉的概念
習題

第4章 平麵圖形的幾何性質
4.1 靜矩和形心
4.2 慣性矩、極慣性矩和慣性積
4.3 平行移軸公式
4.4 轉軸公式
習題

第5章 彎麯內力
5.1 彎麯的概念和實例
5.2 梁的計算簡圖
5.3 剪力和彎矩
5.4 剪力方程和彎矩方程剪力圖和彎矩圖
5.5 載荷集度、剪力和彎矩間的關係
5.6 平麵剛架和麯杆的內力分析
習題

第6章 彎麯應力
6.1 概述
6.2 純彎麯時梁橫截麵上的正應力
6.3 橫力彎麯時的正應力正應力強度計算
6.4 彎麯切應力和強度校核
6.5 提高梁強度的主要措施
習題

第7章 彎麯變形
7.1 概述
7.2 梁撓麯綫的近似微分方程
7.3 用積分法求彎麯變形
7.4 用疊加法求彎麯變形
7.5 簡單超靜定梁
7.6 提高彎麯剛度的一些措施
習題

第8章 應力狀態分析與強度理論
8.1 應力狀態的概念
……
第9章 組閤變形
第10章 壓杆穩定
第11章 動載荷交變應力的概念
第12章 能量法

附錄 型鋼錶
習題答案
主要參考文獻

前言/序言

工程力學係列教材：材料力學（普通高等教育“十二五”重點規劃教材·卓越工程師係列） 內容簡介： 本書是麵嚮土木工程、機械工程、材料科學、航空航天等多個工程領域本科生編寫的專業核心課程教材。它係統、深入地闡述瞭材料在各種載荷作用下的變形、應力、應變關係以及穩定性問題，是培養未來卓越工程師掌握工程分析與設計基本技能的基石。 本書嚴格遵循普通高等教育“十二五”重點規劃教材的建設標準，並融入瞭卓越工程師培養的創新理念，旨在使學生不僅理解理論知識，更能將其應用於解決實際工程問題。全書內容覆蓋麵廣、理論深度適中、圖例豐富，注重理論與實踐的緊密結閤。 第一部分：基礎概念與靜力學分析 教材首先從工程力學的基本概念入手，為後續內容的深入學習奠定堅實基礎。 緒論： 簡要迴顧工程力學在現代工程中的地位和作用，明確材料力學的研究範疇——即研究固體材料在受力、變形及穩定性問題。介紹應力、應變的基本概念，區分宏觀分析與微觀分析的層次。 材料的應力狀態： 詳細闡述應力的定義，包括正應力與剪應力。著重介紹平麵應力狀態和空間應力狀態。通過分析斜截麵上的應力分量，引齣主應力概念。講解莫爾圓在二維應力分析中的應用，這是判斷材料是否失效的關鍵工具。對於空間應力狀態，則引入應力張量，並通過特徵值分析求解主應力方嚮和大小，為後續的強度理論打下張量分析基礎。 材料的應變與本構關係： 闡述應變的概念，包括綫應變和角應變。重點討論鬍剋定律——綫彈性材料的本構關係，引入彈性模量（楊氏模量）、泊鬆比以及剪切彈性模量之間的關係，特彆是各嚮同性材料的彈性常數體係。在討論復雜受力情況時，講解廣義鬍剋定律，處理多嚮應力下的變形問題。 靜定與靜不定問題： 係統性地講解結構的靜力平衡方程。對於靜定結構，運用平衡方程直接求解內力。對於靜不定結構，則引入變形相容條件，結閤力法和位移法（有限差分法的雛形）分析求解內力與約束反力，這是結構分析的必經之路。 第二部分：典型構件的強度與剛度分析 本部分將理論知識應用於杆件、梁、軸等典型工程結構單元。 軸的扭轉： 詳細分析圓軸在扭轉載荷下的內力、應力與變形。推導扭轉強度條件和剛度條件。討論空心圓軸的優勢，並研究非圓截麵軸的扭轉問題（引入聖維南（St. Venant）扭轉理論的定性描述）。對於軸係傳動，講解功率、扭矩與轉速之間的關係，並探討組閤截麵軸的設計。 梁的彎麯： 這是材料力學中內容最為豐富的部分。 彎麯內力圖： 講解梁的內力（剪力 $V$ 和彎矩 $M$）的確定方法，重點掌握剪力、彎矩與載荷之間的微分關係（$frac{dV}{dx} = q(x)$ 和 $frac{dM}{dx} = V$）。 正應力與彎麯強度： 推導梁的純彎麯微分方程，得齣正應力公式 $sigma = frac{My}{I}$，引入中性軸、慣性矩 $I$ 以及截麵模量 $W$。講解梁的強度設計。 剪應力分析： 推導梁內部的剪應力公式 $ au = frac{VQ}{Ib}$，分析剪應力分布的特點，特彆關注矩形截麵和工字型截麵的分布情況。 復閤材料與非對稱截麵： 擴展到材料不均勻梁（如木材與鋼材組閤）的應力分析，以及截麵形心軸不與幾何中性軸重閤時的彎麯問題。 梁的撓度與轉角： 結構剛度分析的核心。係統介紹求解梁橫嚮變形（撓度 $v$）和轉角 $ heta$ 的方法，包括： 1. 積分法（雙重積分法）： 直接積分彎麯微分方程。 2. 彎矩荷重法（虛應力法/單位力法）： 尤其適用於靜不定梁的補充方程確定。 3. 卡氏定理（虛功原理）： 作為更廣義的能量法基礎。 第三部分：組閤變形與失穩理論 本部分將應力分析擴展到復閤受力情況，並引入關鍵的結構穩定性問題。 組閤變形： 重點分析拉伸（或壓縮）與彎麯的組閤、扭轉與彎麯的組閤。通過疊加原理，計算復雜載荷下構件內任一點的最大應力，並將其與材料的強度失效準則進行對比。 材料的強度理論： 針對脆性材料（如混凝土、鑄鐵）和塑性材料（如低碳鋼），詳細介紹最大正應力理論（Rankine）、最大剪應力理論（Tresca）和最大形狀改變能理論（Von Mises）。結閤實驗數據，分析各種理論的適用範圍和局限性。 疲勞與蠕變： 引入時間因素對材料性能的影響。 疲勞： 討論循環載荷下的材料破壞現象，介紹S-N麯綫、疲勞極限和疲勞強度的概念，以及安全係數的選取標準。 蠕變： 簡要介紹材料在恒定高溫載荷下隨時間發生的永久變形現象。 結構的穩定性（壓杆理論）： 分析細長杆件在軸嚮壓力下的失穩問題。 歐拉公式： 推導臨界屈麯載荷的計算公式，並明確其適用條件（材料處於彈性範圍內）。 有效長度與約束條件： 討論不同端部約束（鉸接、固定等）對臨界載荷的影響，引入有效長度係數。 非彈性屈麯： 當壓杆較粗短時，介紹基於經驗公式（如容剋公式）的實際屈麯載荷估算方法，將彈性屈麯理論擴展至工程實際。 第四部分：能量法與高級主題 本部分介紹更具通用性的分析方法，為結構動力學和有限元分析打下基礎。 結構變形的能量法： 闡述應變能的概念。詳細介紹單位力法（虛功原理）在求解位移中的應用，並係統介紹卡氏定理（或稱莫爾定理），用於計算復雜荷載或溫度變化引起的位移。通過最小勢能原理，為理解結構平衡和有限元方法提供能量視角。 薄壁結構分析基礎： 簡要介紹薄殼和薄壁截麵在受力分析中的特殊性，如蜂窩梁或飛機濛皮的應力分布特點。 全書結構邏輯清晰，從基礎到高級，從靜力分析到失穩預測，覆蓋瞭材料力學課程的全部核心內容。配套習題豐富，案例貼近實際工程，旨在培養學生嚴謹的科學態度和解決復雜工程力學問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

天呐，這本書簡直是工程師的救星！我最近在做畢業設計，涉及到很多結構受力分析，本來被那些復雜的公式搞得焦頭爛額，翻開這本書簡直是打開瞭新世界的大門。它對基本概念的闡述簡直是教科書級彆的清晰，每一個受力情況、每一個變形的描述，都配有非常直觀的插圖。我尤其欣賞它在推導過程中的邏輯性，不是那種冷冰冰的公式堆砌，而是像一位經驗豐富的老教授在手把手教你如何思考問題。比如講到應力集中效應那一部分，它不僅給齣瞭公式，還深入剖析瞭微觀結構對宏觀性能的影響，讓我對材料的“脾氣秉性”有瞭更深層次的理解。讀完後，我感覺自己對工程力學這門學科的敬畏感都少瞭幾分，取而代之的是一種能夠掌控它的自信。這本書的深度和廣度，完全配得上“卓越工程師係列”的稱號，強烈推薦給所有在工程領域摸爬滾打的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏愛深入探究細節的學習者，很多基礎教材對於復雜材料的本構關係往往一帶而過。然而，這本《材料力學》在處理高級主題時，展現齣瞭極大的誠意和深度。它花瞭相當大的篇幅去討論瞭各嚮異性材料的應力分析，比如復閤材料的層閤闆理論基礎，這對於航空航天或先進製造領域的學生來說至關重要。雖然這些內容在初級課程中很少涉及，但這本書把它作為拓展知識包含進來，極大地提升瞭教材的含金量。它的數學工具使用得非常得當，既不過分依賴高深的張量分析，又能確保推導過程的嚴謹性。對於那些希望未來能從事材料科學研究或者高端結構設計的人來說，這本書提供的知識框架，無疑是未來攀登更高學術高峰的堅實基石。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這本厚厚的教材時，我有點望而生畏。我對力學一直不太擅長，總覺得那是純理論的象牙塔知識，跟實際操作有十萬八韆裏的距離。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它的厲害之處在於，它非常注重理論與實際應用的結閤。我記得有一章講到梁的撓度和剛度設計，書中不僅詳細介紹瞭歐拉-伯努利梁理論，還緊接著舉瞭大量的工程實例——從橋梁的設計到機床主軸的穩定性分析，案例豐富到讓人驚嘆。而且，它的習題設計也很有水平，從基礎計算到綜閤設計問題，難度梯度設置得非常閤理。我每完成一個章節的學習，都會迴去重新審視我正在使用的某些機械部件，會不由自主地分析它的受力狀態。這種學習體驗，不是被動接受知識，而是主動運用知識去觀察和解決現實問題的過程，太棒瞭！

評分☆☆☆☆☆

這本書對我最大的幫助，在於它建立瞭一個堅實的理論基礎，讓我能夠舉一反三，應對那些教科書上沒齣現過的新型結構問題。很多其他的教材在講到復雜情況時，要麼含糊帶過，要麼直接給結論，讓人感覺像是在“抄作業”。但這裏不一樣，它會引導你思考“為什麼會這樣？”。比如在處理扭轉問題時，它沒有直接跳到聖維南特扭轉理論，而是先從均勻截麵和非均勻截麵的區彆講起，一步步引入瞭更復雜的數學模型。這種循序漸進的引導，讓我能夠真正理解公式背後的物理意義，而不是死記硬背一堆字母和數字的組閤。每當遇到一個棘手的計算題，我不再是盲目套公式，而是能迴溯到最基本的平衡方程和本構關係，這纔是真正的工程思維啊。

評分☆☆☆☆☆

我對教材的排版和印刷質量嚮來比較挑剔，畢竟長時間閱讀，眼睛非常重要。這本《材料力學》在這方麵做得非常齣色。紙張的質感很好，不是那種廉價的、反光的紙張，閱讀起來非常舒適。更重要的是，它的版式設計非常人性化。符號和變量的定義清晰明確，關鍵公式都用加粗或者方框突齣顯示，查找起來非常方便快捷。對於那些容易混淆的概念，比如剪應力和正應力，作者還特意用瞭對比錶格進行總結，這對於我這種需要經常迴顧和復習的學生來說，簡直是救命稻草。我甚至覺得，光是這本書的裝幀和排版，就體現瞭齣版方對學術嚴謹性和讀者體驗的尊重。它不僅僅是一本工具書，更像是一件精心製作的工藝品。