材料力学习题解析（第2版)（高等院校力学学习辅导)

材料力学课程是一门与机械、土建、交通、航空等工程实际密切相关的技术基础课。学习材料力学，一是要理解材料力学的基本概念，掌握基本理论和基本方法； 二是要重视实践，掌握材料力学的解题思路及其工程应用。通过分析、演算一定数量的习题，加深对基本概念的理解，以及对基本理论和基本方法的应用，从而培养分析、解决工程实际问题的能力，并扩展、延伸知识面。希望本书能有助于激发学生自主学习的积极性，提高学生的分析、综合和创新能力。
本书以材料力学课程教学基本要求的内容为主，共分为14章： 轴向拉伸与压缩； 剪切； 扭转； 截面的几何性质； 弯曲内力； 弯曲应力； 弯曲变形； 应力、应变分析； 强度理论； 组合变形； 塑性极限分析； 能量法； 压杆稳定； 动载荷与交变应力。每章均包括“内容提要”和“习题解析”两部分。
“内容提要”以提纲挈领的形式，列出该章的基本概念和基本公式，以及相关的物理意义和注意事项。这一部分既是对该章内容的归结，也是对该章主要概念和公式的强调。希望有益于对基本概念、基本公式的理解和巩固。
“习题解析”选编了一些较为典型、概念性较强、具有一定启发思考性和扩展性的习题。每道习题均予以解答，在解答中着重于解题思路和分析讨论，而适当简化数字运算过程。为此，每道习题的解答都列出了解题步骤，并叙述解题所依据的概念和方法； 分析讨论中包含有该题的不同解法、工程应用或所涉及概念的延伸等内容。本书习题的编号按章、节的序号编排，以便于读者阅读、查找和与相关理论的对照。习题中带有*号的习题（约占习题总量的25%），主要是一些概念性较深、综合性较强、难度较大或带有扩展性的题目，以供教学要求较高、学有余力并有兴趣的读者参考。希望通过这些习题，能够使读者深化理解、拓展视野、提高求解能力和工程应用能力； 并对学习材料力学的学生以及有志于报考研究生的学生均有所裨益。
后，本书的附录Ⅳ“材料力学基本内容的回顾”，是对材料力学整个内容的总结，相信读者通过基本内容的回顾表能联想起材料力学的全部内容，而且对材料力学的基本理论和基本方法会有更深入的理解和更清晰的掌握。
值本书出版之际，谨向编写本书所参考的各书的编著者，致以深切的谢意。限于编者水平，书中难免有错漏、不足之处，敬请广大读者和同行专家批评指正。

材料力学习题解析（第2版）序言作者
2021年1月

本书以简洁的文字对材料力学的基本概念、基本理论和基本方法进行提纲挈领的归结，较为全面地收集了不同深度、难度和各种类型的习题400余道。本书以材料力学课程教学基本要求的内容为主，共分14章：轴向拉伸与压缩；剪切；扭转；截面的几何性质；弯曲内力；弯曲应力；弯曲变形；应力、应变分析；强度理论；组合变形；塑性极限分析；能量法；压杆稳定；动荷载与交变应力。

本书以简洁的文字对材料力学的基本概念、基本理论和基本方法进行提纲挈领的归结，较为全面地收集了不同深度、难度和各种类型的习题400余道。本书以材料力学课程教学基本要求的内容为主，共分14章：轴向拉伸与压缩；剪切；扭转；截面的几何性质；弯曲内力；弯曲应力；弯曲变形；应力、应变分析；强度理论；组合变形；塑性极限分析；能量法；压杆稳定；动荷载与交变应力。

胡增强，东南大学土木工程学院教授，历任东南大学固体力学教研室主任，系教学委员会委员，江苏省力学学会常务理事兼副秘书长，江苏省固体力学委员会主任，中国力学学会教育工作委员会委员，*工科力学课程指导委员会委员。主要从事材料力学、固体力学、复合材料力学的教学和科研工作。出版《材料力学》《固体力学导论》（译著）《工程力学》《固体力学基础》等教材及教学参考书共10余部。曾获江苏省教学二等奖，东南大学优秀教材一等奖，东南大学教学一等奖，1996年获国家*优秀教材一等奖。1993年起享受国务院政府特殊津贴。

第1章轴向拉伸与压缩1

［内容提要］［习题解析］

1.1轴向拉伸(压缩)杆的内力（1）…………（10）

1.2轴向拉伸(压缩)杆的应力（2）…………（13）

1.3材料在拉伸、压缩时的力学性能（4）…………（19）

1.4轴向拉伸（压缩）杆的强度条件（6）…………（21）

1.5轴向拉伸（压缩）杆的变形（7）…………（26）

1.6轴向拉伸、压缩时的静不定问题（9）…………（39）

第2章剪切54

［内容提要］［习题解析］

2.1剪切及其实用计算（54）…………（57）

2.2挤压及其实用计算（55）…………（63）

2.3纯剪切的概念（56）…………（68）

第3章扭转74

［内容提要］［习题解析］

3.1圆杆扭转时的内力（74）…………（82）

3.2圆杆扭转时的应力强度条件（75）…………（84）

3.3圆杆扭转时的变形刚度条件（76）…………（93）

3.4非圆截面杆的扭转（78）…………（105）

3.5圆柱形密圈螺旋拉（压）弹簧（80）…………（109）

第4章截面的几何性质114

［内容提要］［习题解析］

4.1静矩形心（114）…………（118）

4.2惯性矩惯性积惯性半径（115）…………（121）

4.3平行移轴定理与转轴公式（116）…………（125）

4.4主惯性轴主惯性矩（117）…………（129）

材料力学习题解析（第2版）目录第5章弯曲内力136

［内容提要］［习题解析］

5.1平面弯曲的概念（136）…………（140）

5.2梁横截面上的内力分量（137）…………（141）

5.3载荷集度与剪力、弯矩间的平衡微分关系及其应用（138）…………（155）

第6章弯曲应力163

［内容提要］［习题解析］

6.1弯曲正应力正应力强度条件（163）…………（169）

6.2弯曲切应力切应力强度条件（165）…………（188）

6.3开口薄壁截面的弯曲中心（167）…………（198）

第7章弯曲变形205

［内容提要］［习题解析］

7.1弯曲变形与位移（205）…………（209）

7.2通过积分求梁的位移（206）…………（211）

7.3应用叠加原理求梁的位移（207）…………（220）

7.4弯曲的静不定问题（208）…………（230）

第8章应力、应变分析245

［内容提要］［习题解析］

8.1应力状态的概念（245）…………（253）

8.2平面应力状态下的应力分析（247）…………（257）

8.3空间应力状态的概念（249）…………（268）

8.4平面应力状态下的应变分析（250）…………（272）

8.5各向同性材料的应力应变关系（252）…………（280）第9章强度理论291

［内容提要］［习题解析］

9.1强度理论的概念（291）…………（293）

9.2四个常用的强度理论（291）…………（293）

9.3莫尔强度理论强度理论的应用（292）…………（302）

第10章组合变形305

［内容提要］［习题解析］

10.1组合变形的概念（305）…………（310）

10.2两相互垂直平面内平面弯曲的组合——斜弯曲（306）…………（312）

10.3轴向拉、压与弯曲的组合（307）…………（322）

10.4扭转与弯曲的组合（309）…………（334）

第11章塑性极限分析349

［内容提要］［习题解析］

11.1塑性变形塑性极限分析（349）…………（352）

11.2拉、压杆系的极限分析（350）…………（353）

11.3受扭圆杆的极限分析（350）…………（360）

11.4梁的极限分析塑性铰（351）…………（363）

第12章能量法373

［内容提要］［习题解析］

12.1应变能余能（373）…………（379）

12.2卡氏定理（375）…………（383）

12.3虚位移原理单位力法（376）…………（392）

12.4互等定理（377）…………（401）

12.5用能量法解静不定系统（377）…………（404）

第13章压杆稳定419

［内容提要］［习题解析］

13.1弹性平衡稳定性的概念（419）…………（423）

13.2轴向受压等直杆的临界压力与临界应力（420）…………（426）

13.3压杆的稳定性计算（422）…………（438）

13.4纵横弯曲的概念（423）…………（445）

第14章动载荷与交变应力450

［内容提要］［习题解析］

14.1动载荷与交变应力（450）…………（455）

14.2动应力的计算（451）…………（459）

14.3疲劳破坏与疲劳强度校核（452）…………（472）

参考文献478

附录Ⅰ型钢规格表479

附录Ⅱ常用截面的几何性质489

附录Ⅲ简单载荷作用下梁的挠度和转角491

附录Ⅳ材料力学基本内容的回顾(插页)

本书以简洁的文字对材料力学的基本概念、基本理论和基本方法进行提纲挈领的归结，较为全面地收集了不同深度、难度和各种类型的习题400余道。本书以材料力学课程教学基本要求的内容为主，共分14章：轴向拉伸与压缩；剪切；扭转；截面的几何性质；弯曲内力；弯曲应力；弯曲变形；应力、应变分析；强度理论；组合变形；塑性极限分析；能量法；压杆稳定；动荷载与交变应力。

胡增强，东南大学土木工程学院教授，历任东南大学固体力学教研室主任，系教学委员会委员，江苏省力学学会常务理事兼副秘书长，江苏省固体力学委员会主任，中国力学学会教育工作委员会委员，*工科力学课程指导委员会委员。主要从事材料力学、固体力学、复合材料力学的教学和科研工作。出版《材料力学》《固体力学导论》（译著）《工程力学》《固体力学基础》等教材及教学参考书共10余部。曾获江苏省教学二等奖，东南大学优秀教材一等奖，东南大学教学一等奖，1996年获国家*优秀教材一等奖。1993年起享受国务院政府特殊津贴。