材料力学（第三版）

本书第二版已出版10多年了。经过多年的使用，编者认为需要在材料力学中适当地加强数理基础，同时也需要将材料力学与现代结构分析技术的基础理论进行联系，故在第二版的基础上进行了如下修改：(1) 以矩阵代数方法进行应力状态分析，经对应力矩阵进行坐标变换（正交变换）自然地引入主应力。实际上这已经落实在教学环节中，学生对应力状态、主应力及主单元体等知识点的理解会更加深刻。(2) 在第5章（弯曲变形）中添加了梁的自由振动例题，也包含相关的解法（分离变量法）。这是为了拓展读者的视野。(3) 在第8章（能量法）例题中添加了有关*小势能原理、里兹方法等的例题，旨在与现代结构分析技术的基础理论相联系，也是为了拓展读者的视野。这些改动（添加）之处的作用是使初学者认识到材料力学作为固体力学、现代结构分析的入门课程的重要性；且增加的内容多数以例题的形式出现，并不影响材料力学原有的体系，取舍依实际情况而定。同时，编者根据教学中各使用老师反馈的意见，更正了书中的错讹之处。本书可作为高等院校机械、土木、船舶与海洋工程、航空航天等各专业中、长学时的材料力学课程教材。同时，为了方便学习参考，每章习题参考答案以二维码形式链接在章后，读者可以通过智能手机扫描浏览。本次修订工作主要由王琳、鄢之、胡莉莉完成，教学团队成员也都积极参与，提出了宝贵的建议，并得到了华中科技大学航空航天学院的热情鼓励和大力支持，在此谨向所有参考文献的单位和作者以及提供帮助的人们表示诚挚的谢意。由于编者水平有限，书中不当之处在所难免，恳请各方面专家及广大读者批评指正。编者2022年1月

着力突出材料力学的基本内容衣相应的工程背景，并保持基本理论的通用性和完整性。知识体系是以杆件的基本变形到杆件的组合变形为主线，讲述材料的力学性能、内力、应力应变与变形，分析杆件的强度、刚度及稳定性。全书共分十章，内容包括导论，轴向拉压、扭转和弯曲，应力状态和强度和强度理论，组合变形，能量法，压杆稳定和疲劳强度概述。　　本书适用于高等院校机械、土木、船舶与海洋工程、航空航天等各专业的教学，可供中、长学时的材料力学课程选用。

1981年（77级）毕业于西北工业大学飞机结构力学专业，具有汽车工程专业硕士、固体力学专业博士学位。曾参加过我国新型战斗机的研制工作。主要研究领域为：（1）流-固耦合振动、结构声辐射及减振降噪；（2）结构的静动力特性及耐久性；（3）结构分析软件开发；（4）结构振动环境仿真；（5）工程可靠性及防灾。先后主持国家自然科学基金项目4项和多项工程及国防课题。在国内外权威学术期刊上发表论文60多篇，其中被SCI检索40多篇、EI检索20多篇。主讲材料力学、流固耦合振动等本科生和研究生课程。

第1章引论(1)

1.1材料力学的任务和研究内容(1)

1.2强度、刚度和稳定性(1)

1.3可变形固体的性质及基本假设(2)

1.4弹性体受力与变形特征(3)

1.5杆件受力与变形的基本形式(4)

第2章轴向拉伸和压缩(5)

2.1截面法轴力及轴力图(5)

2.2应力拉压杆的应力(7)

2.3拉压杆的变形胡克定律(12)

2.4材料在拉伸和压缩时的力学性能(17)

2.5安全因数许用应力强度条件(23)

2.6连接部分的强度计算(27)

2.7拉压超静定问题(31)

2.8热应力初应力(33)

思考题(37)

习题(37)

第3章扭转(44)

3.1传动轴的动力传递扭矩(44)

3.2薄壁圆轴的扭转切应力互等定理(46)

3.3圆轴扭转时的应力强度条件(48)

3.4圆轴扭转时的变形刚度条件(53)

3.5扭转专题简介(57)

思考题(61)

习题(62)

第4章弯曲强度(66)

4.1平面弯曲梁的内力(66)

4.2弯曲正应力(78)

4.3弯曲切应力(85)

4.4梁的强度条件与合理强度设计(90)

4.5弹塑性弯曲简介(95)

思考题(96)

习题(97)

第5章弯曲变形(104)

5.1挠度和转角挠曲线方程(104)

5.2叠加法求梁的变形(111)

5.3梁的刚度条件合理刚度设计(112)

5.4简单超静定梁(114)

思考题(117)

习题(117)

第6章应力状态与强度理论(122)

6.1应力状态主应力(122)

6.2平面应力状态(125)

6.3三向应力圆简介(132)

6.4广义胡克定律(133)

6.5平面应力状态下的应变分析(136)

6.6应变能密度畸变能密度(139)

6.7强度理论相当应力(144)

思考题(152)

习题(152)

第7章组合变形杆的强度(157)

7.1弯曲与拉伸(压缩)的组合截面核心(157)

7.2弯曲与扭转的组合(163)

7.3非对称弯曲弯曲正应力的普遍公式(167)

7.4开口薄壁梁的切应力剪切中心(172)

7.5复合梁的强度(176)

思考题(178)

习题(179)

第8章能量法(185)

8.1杆件的应变能克拉贝隆原理(185)

8.2卡氏定理互等定理(189)

8.3虚功原理里兹法(193)

8.4单位力法图乘法(196)

8.5超静定问题力法正则方程(204)

8.6冲击应力(213)

思考题(218)

习题(218)

第9章压杆稳定(224)

9.1细长压杆的欧拉临界压力(225)

9.2中、小柔度压杆的临界应力(229)

9.3压杆的稳定条件(232)

9.4压杆的合理设计(237)

9.5用能量法求压杆的临界荷载(237)

思考题(240)

习题(241)

第10章疲劳强度概述(244)

10.1交变应力循环特征(245)

10.2SN曲线和材料的疲劳极限(246)

10.3影响构件疲劳极限的主要因素(247)

10.4构件的疲劳强度计算(252)

10.5Miner线性累积损伤理论(256)

思考题(258)

习题(259)

附录A平面图形的几何性质(260)

A.1静矩、惯性矩与惯性积(260)

A.2平行移轴公式(262)

A.3转轴公式主惯性轴与主惯性矩(264)

思考题(267)

习题(268)

附录B型钢表(270)

附录C几种简单荷载作用下梁的挠度与转角(275)

参考文献(276) 

保持原教材简明扼要、例题多样、土木、机械各专业通用之特点，还要结合团队多年之教学实践，力争在新版中做到高起点，突出有助于启迪思维、且与现代结构分析相关的知识点，如在应力分析和平面的几何性质中：利用代数知识，引入应力矩阵、平面惯性矩阵，这样主应力和主平面、及主惯矩的概念就较易被学生掌握——已在教学中试行；再者，在能量法这章里：突出虚功原理，此乃与代结构分析相关。