新编材料力学 第3版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书是“国家工科力学基础课程教学基地”建设项目的研究成果之一，是“十一五”规划教材，是“哈尔滨工业大学‘十一五’教材规划”中的重点教材。本书编写过程中，充分注意到后续课程以及当代工程设计思想、理念与方法的深刻变革；刻意追求加强与适当拓宽基础，强化应力与应变分析主线，突出力学、几何、物理三大方程，向当代前沿开设窗口与接口等总体目标。本书在内容、体系、绒构与问题表渗上均有拉大的创新。全书包括绪论、位力状悉分新、应变狄}分诉必材#翻性能与应力应变关系、轴询拉压、扭转、夸曲、组合内为时杆件应力计算、能量原理、超静定结构、材料失效及强度理论、杆件的强度与刚度计算、联接、弹塑性变形与极限载荷分析、疲劳与断裂、压杆稳定等16章。

第3 版前言

第2 版前言

第1 版前言

第1 章　绪论 1

　1. 1　强度　刚度　稳定性 1

　1. 2　变形固体及其基本假设 2

　1. 3　外力及其分类 3

　1. 4　变形与位移 4

第2 章　应力状态分析 6

　2. 1　内力 6

　2. 2　应力的概念　正应力与切应力 9

　2. 3　一点的应力状态　切应力互等定理 10

　2. 4　二向应力状态分析　解析法 13

　2. 5　二向应力状态分析　图解法 17

　2. 6　三向应力状态分析 21

　2. 7　微体平衡 25

　习题 27

第3 章　应变状态分析 31

　3. 1　应变概念　线应变与切应变 31

　3. 2　位移与应变的关系　几何方程 32

　3. 3　应变协调条件　相容方程 34

　3. 4　平面应变状态分析 35

　习题 38

第4 章　材料的力学性能与应力应变

关系 41

　4. 1　材料的力学性能与基本试验 41

　4. 2　轴向拉伸和压缩试验 42

　4. 3　常见工程材料的应力-应变曲线 46

　4. 4　应力松弛与蠕变 48

　4. 5　各向同性材料的胡克定律 49

　4. 6　应变能 53

　4. 7　各向同性材料弹性常数间的关系 56

　4. 8　各向异性材料应力-应变关系 56

　习题 57

第5 章　轴向拉压 60

　5. 1　轴向拉压杆的内力 60

　5. 2　轴向拉压杆的应力 61

　5. 3　圣维南原理　应力集中 63

　5. 4　轴向拉压杆的变形　变形能 65

　5. 5　轴向拉压超静定问题　温度应力　

装配应力 67

　5. 6　构件受惯性力作用时的应力计算 72

　习题 75

第6 章　扭转 81

　6. 1　扭转杆件的内力 81

　6. 2　圆轴扭转横截面上的切应力 83

　6. 3　圆轴扭转破坏模式的分析 86

　6. 4　圆轴扭转变形与变形能 87

　6. 5　非圆截面杆扭转 88

　6. 6　薄壁杆的自由扭转　剪力流 90

　习题 93

第7 章　弯曲 96

　7. 1　梁的内力　剪力与弯矩 96

　7. 2　剪力图与弯矩图 98

　7. 3　载荷、剪力及弯矩间的关系 101

　7. 4　纯弯曲梁的正应力 104

　7. 5　有关弯曲的讨论 109

　7. 6　弯曲切应力 111

　7. 7　开口薄壁非对称截面梁的弯曲　

弯曲中心 117

　7. 8　梁的弹性弯曲变形　弹性曲线微分

方程 119

　7. 9　直接积分求梁的变形 121

　7. 10　叠加原理与叠加法求变形 124

　7. 11　曲杆弯曲 128

　习题 130

第8 章　组合内力时杆件应力计算 138

VIII

　8. 1　斜弯曲 138

　8. 2　偏心拉伸与压缩 141

　8. 3　弯曲与扭转 146

　习题 148

第9 章　能量原理 153

　9. 1　虚功　杆件内力的虚功 153

　9. 2　虚功原理及其对杆件的应用 155

　9. 3　莫尔定理 158

　9. 4　图形互乘法 161

　9. 5　虚功原理应用于小变形固体 166

　9. 6　冲击 169

　习题 173

第10 章　超静定结构 177

　10. 1　超静定结构的概念及其分析方法 177

　10. 2　用力法分析超静定结构 178

　10. 3　具有对称与反对称性的超静定

结构 186

　10. 4　连续梁 188

　习题 191

第11 章　材料失效及强度理论 196

　11. 1　常用工程材料的失效模式及强度

理论概念 196

　11. 2　关于断裂的强度理论 198

　11. 3　关于屈服的强度理论 199

　11. 4　莫尔强度理论 201

　11. 5　强度条件与强度计算 203

　习题 206

第12 章　杆件的强度与刚度计算 209

　12. 1　强度计算与刚度计算 209

　12. 2　轴向拉压杆件的强度计算 210

　12. 3　扭转杆件的强度与刚度计算 212

　12. 4　弯曲杆件的强度与刚度计算 214

　12. 5　组合内力时杆件的强度与刚度

计算 219

　12. 6　提高杆件强度与刚度的一些措施 223

　习题 225

第13 章　联接 234

　13. 1　工程中常见的联接结构 234

　13. 2　剪切实用计算 235

　13. 3　挤压实用计算 236

　13. 4　焊缝与胶粘接缝的实用计算 238

　习题 240

第14 章　弹塑性变形与极限载荷

分析 242

　14. 1　弹塑性变形与极限载荷法概念 242

　14. 2　应力-应变关系曲线的简化 244

　14. 3　超静定桁架的极限载荷 245

　14. 4　圆轴的弹塑性扭转　残余应力 247

　14. 5　梁的弹塑性弯曲　塑性铰 248

　习题 250

第15 章　疲劳与断裂 252

　15. 1　交变应力及其描述 252

　15. 2　疲劳的概念与材料的疲劳极限 254

　15. 3　影响疲劳极限的主要因素 256

　15. 4　疲劳强度计算 260

　15. 5　变幅交变应力下构件的疲劳强度

计算 264

　15. 6　疲劳裂纹扩展与构件的疲劳寿命 267

　15. 7　提高构件疲劳强度的措施 271

　习题 273

第16 章　压杆稳定 275

　16. 1　压杆稳定性概念 275

　16. 2　确定临界力的静力法　欧拉公式 276

　16. 3　超过比例极限压杆临界力的计算 280

　16. 4　关于压杆稳定性的进一步讨论 283

　16. 5　中心加载压杆稳定性计算 286

　习题 289

附录 293

　附录A　截面的几何性质 293

　附录B　型钢表(GB/ T 706—2008) 306

　附录C　部分习题答案 321

参考文献 332

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前言

自2009 年3 月对本书次修订起, 已过去九年时间。这期间经历了哈尔滨工业大学材料力学课程建设从“国家精品课程” 向“国家精品资源共享课程” 的飞跃。同时, 还恰逢哈尔滨工业大学力学课程教学团队建设成为教学团队的有利契机。无疑, 本教材在这一飞跃和契机中, 得到了进一步的审视和锤炼。不仅如此, 这期间移动互联网和移动通信技术获得了飞速发展, 手机已经成为全民的便捷通信工具。所有这些, 都为本次修订工作提供了有利条件。

本次修订, 在教材内容选取、体系结构设计以及杆件应力与变形分析方法叙述等方面, 仍沿用了第2 版的做法。进一步传承适当拓宽和深化基础知识, 突出应力与应变分析主线, 凸显平衡、几何、物理三方面条件在分析、求解杆件应力和变形时的核心作用这一编写理念。

由于本版采用双色印刷, 故重新绘制了全书的绝大部分插图。新插图以蓝色与亮蓝色为主色调, 约定: 研究对象、未知的和需要求解的力学量(约束力、内力、应力、位移、变形等)、要引起读者特别关注的线、面和体, 教材中的难点与重点等, 一般用亮蓝色和蓝色绘制或标注。用透明色, 描述出被遮挡的或形体内部的线和面的变形情况(如弯曲等), 以助于读者的形象思维和对知识的理解。不同的面(如单元体等) 采用不同颜色或亮度, 用渐变色模拟光照等, 用以增强插图的立体感。

本次修订, 设置了二维码, 一些没有写入和无法写入本书中的相关教学内容和信息以及辅助教学等, 被编撰并链接相应的二维码。概括起来, 这些内容和信息包括: 多媒体课件, 动画, 知识点的外延和深化, 引申问题, 解题思路, 力学史话, 前沿问题,等等。

对于上一版中个别不严谨的叙述和错误之处, 作了修正。

综上所述, 第3 版《新编材料力学》具有如下特色:1. 基础知识适当拓宽和深化。材料力学的基本概念(如强度、刚度、稳定性、应力、应变、应变能, 等等), 基本原理和理论(如切应力互等、平衡、应变连续和变形协调、应力应变关系、能量原理、互等定理、强度理论, 叠加原理等等) 以及基本方法(综合平衡、几何、物理三个方面条件分析和求解力学问题, 能量法, 叠加法等), 是变形体力学基础、普遍的知识, 它们和研究对象的形体是否为杆件没有任何必然性。

因此, 加强和深化这部分内容, 能够从一般性或普遍性条件或问题中引出的, 就不必拘泥于杆件, 从而更能引导学生体悟到这些知识所具有的普遍性和基础性, 而不至于使其误读为只有杆件才适用。

IV2. 所有插图用双色和不同亮度色调绘制, 新颖、亮丽, 形象、逼真, 透明感与立体感强。这样, 使得那些无法看到的(如构件内部点、线、面的位移和变形规律) 和抽象的, 以及课程重点和难点内容(如平面假设、截面上应力分布规律等) 变得可见、直观, 形象、清晰和易于理解; 使得重要和须特别关注的地方更加醒目、凸显。

3. 二维码助教, 使得本书有了支持移动网络和移动通信的功能。从而, 极大地丰富了辅助教学信息, 使本书真正成为一本能满足学生个性化学习的“立体教材”。用移动通信工具扫描相应页码的二维码, 可以获得诸如答疑、解惑、深化、外延、前沿、动态插图等更加丰富的辅助教学信息, 同时, 这些辅助教学内容容易修改和与时俱进。

参加本版修订工作的有张少实、王春香、张桂莲、胡恒山四位教授, 主编由张少实、王春香担任。张少实负责全部书稿和二维码部分的统稿以及第1、9、10、11 章的修订与所辖二维码内容的编撰工作; 王春香负责部分书稿统稿以及第4、7、8、16 章的修订与所辖二维码内容的编撰工作; 张桂莲负责第5、6、12、13 章、附录A 的修订与所辖二维码内容的编撰工作; 胡恒山负责第2、3、14、15 章的修订与所辖二维码内容的编撰工作。全书所有插图和二维码所辖的59 幅动画, 均由张少实绘制完成。

本书修订期间, 哈尔滨工业大学国家力学课程教学团队, 航天科学与力学系、航天学院、校本科学院和校教务处的各级领导给予了极大的关心和支持。材料力学课程组的老师, 特别是青年老师, 提出了宝贵意见, 并给予许多帮助, 特此一并感谢!特别要提及的是, 哈尔滨工业大学固体力学学科带头人盖秉政教授和航天学院高宗俊教授, 他们不顾年事已高, 认真地审阅了全书, 并提出了宝贵意见与建议。在此, 致以崇高敬意和衷心感谢。

囿于水平, 难免错误和疏漏, 敬请老师和读者批评、斧正。

编　者2018 年2 月