本书内容包括:拉伸与压缩、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态强度理论等10章。
本书是江苏省“工程力学系列课程教学内容课程体系改革的研究与实践”项目的研究成果之一,是普通高等教育规划教材。
第一章 绪论
§1.1 材料力学的任务和研究方法
§1.2 变形固体及其基本假设
§1.3 杆件变形的基本形式
第二章 拉伸与压缩
§2.1 轴向拉伸与压缩的概念及实例
§2.2 内力 轴力与轴力图
§2.3 应力拉伸或压缩杆的应力
§2.4 拉伸或压缩杆的变形
§2.5 拉伸或压缩杆的应变能
§2.6 拉伸或压缩时材料的力学性能
§2.7 拉伸或压缩杆的强度计算
§2.8 拉压超静定问题
本章小结
习题
第三章 扭转
§3.1 扭转的概念及实例
§3.2 外力偶矩扭矩与扭矩图
§3.3 切应力与切应变
§3.4 扭转圆轴的应力 强度计算
§3.5 扭转圆轴的变形刚度计算
第十章 动荷载疲劳强度
在前面各章中,讨论了在静荷载作用下杆件的应力、应变以及位移的计算。静荷载(statical load)是指缓慢加载至数值且不再变化的荷载。若荷载明显地随时间而变化,或者构件速度发生显著变化而产生的荷载,则称为动荷载(dynamical load)。例如,机器中运转着的连杆,高速旋转的飞轮,锻压汽锤的锤杆,各自都受到不同形式动荷载的作用。此外,若构件在随时间而交替变化的交变应力作用下,在局部逐渐产生了的细观结构变化,形成裂纹或发生断裂而失效,称为疲劳失效(fatigue)。据统计,机械零件的失效70%~90%为疲劳失效。例如:转轴、连杆、齿轮、弹簧、压力容器、海洋平台和汽轮机叶片等,主要失效方式都是疲劳。因此,疲劳强度计算无论在工业部门,还是在一般工业部门均具有十分重要的意义。
本章先讨论惯性力作用下构件的应力和冲击荷载作用下构件的应力和变形的计算,然后讨论常规疲劳强度计算,介绍疲劳寿命估计的概念。
10.1 惯性力作用下构件的应力
当构件作匀加速直线运动或匀速转动时,构件内各点将产生惯性力,根据达朗贝尔原理,在作用于构件的外力系上虚加上惯性力系,从而构成形式上的平衡力系,可采用平衡的方法计算构件的内力,然后进行应力分析和强度计算。