材料力學（簡體書）

材料力學是研究工程材料力學行為及構件強度、剛度、穩定性計算理論的科學，是工科專業本科教育中重要的技術基礎課。本課程的知識及理論既可直接應用于工程，又為后繼相關課程奠定了必需的理論基礎，因而對學生的工程應用能力及科學創新能力培養具有極其重要的作用。進入21世紀，科技發展日新月異，要求人才必須具備寬厚的基礎，靈活的知識運用能力及創新素質，為此各高等學校都本著學時要少、內容要新、水平要高、效果要好、授之以漁的總體目標，進行了各類教學內容與課程體系改革的研究。我們結合多年的教學實踐經驗，吸收目前最新教學成果的精華，通過精煉課程內容、重組課程體系，採取模塊式編法、啟發式教法，著重培養學生的綜合分析能力及創新思維能力，力求使學生具有寬厚堅實的力學基礎和獨立靈活的分析問題、解決問題的能力及學習能力，此為本教材編寫的指導思想。
基於此，本教材編寫中從以下幾點著手：
1.整合基本內容與方法，打破原課程體系，重組課程新體系，不采用傳統的拉、壓、剪、扭、彎的羅列敘述，避免內容與方法的重復和雜亂；而根據工程綜合問題的設計思路，按內力一應力與強度一變形與剛度的順序形成新體系；針對農林院校學時少、工科基礎弱的具體情況，在基本內容編排上，將同一方法、原理集中講透教活，減少重復，一方面達到既精簡內容及學時，又加強雙基教學的目的；另一方面通過對該方法、原理在各類問題中的靈活運用，舉一反三，達到培養學生綜合分析能力的目的。例如加強應力計算及超靜定的問題求解中常用的幾何、物理、平衡三位一體法的建立和應用，既突出了工程力學中這一最重要最基本的分析方法，又強化了力學求解能力及思維方法的培養。
2.將教學內容分為兩大模塊——基礎、專題。其中，“基礎篇”是課程基本內容，適應于中少學時教學基本要求；“專題篇”主要包括能量法、動荷載、超靜定問題，；期望通過這些內容的學習，使學生既牢固地掌握基本理論，又了解工程實踐及學科前沿，拓寬知識面，激發學生求知欲和學習興趣。
3.在每一章內容編排上，先介紹工程背景及問題提出，次介紹模型簡化，再介紹求解問題的基本原理及方法，之后是綜合應用，最后是研究結論及討論。這樣既能加強基礎，又能強化綜合運用能力培養，同時這種撰寫方式本身就對學生科研素質的培養有很大教益，特別是結論討論及推論這種開放式表達方式為學生創新思維留出較大的空間。
4.力求加強材料力學與相關課程問的聯系，在內容取舍及選材上結合土木水利類專業特點，避免課程之間重復與矛盾。例如對超靜定問題，只主要介紹清有關重要概念及基本方法，更多內容并人能量法的應用中進行介紹，更復雜詳細的問題留給結構力學去介紹。又如內力計算以較小篇幅，主要介紹理論力學中靜力平衡方程及截面法的靈活運用，著中介紹有關規律性結論；不必細講連接實用計算方法，避免與后續鋼結構課的重復與矛盾。
5.力求言簡意賅，內容完整，重點突出，寬厚基礎，特別注意吸收國內外材料力學及力學結構系列課程教改新成果；針對工科學生以“應用為主”的特點，盡量減少不必要的數理論證（可留給學生），加強分析方法及思路介紹；力求使學生的科學素質及創新能力在潛移默化中得到提高，著重于學生應用及創新能力培養以及學習能力、學習方法的培養。

1　緒論
1.1　材料力學的研究對象、任務和方法
1.2　基本桿件的簡化
1.3　變形固體的基本假設
1.4　桿件的基本變形
1.5　材料力學系統表
2　知識準備
2.1　力學知識
2.2　材料的力學性質
2.3　截面的幾何性質
2.4　疊加原理
2.5　聖維南原理
習題
3　桿件的內力分析
3.1 內力分量
3.2　內力方程和內力圖
3.3　荷載與內力的微分關係
3.4　簡捷法繪內力圖
3.5　桿件的組合內力
結論與討論
思考題
習題
4　桿件橫截面上的正應力分析
4.1　軸向拉（壓）桿的正應力
4.2　梁的彎曲正應力
4.3　斜彎曲時的正應力
4.4　拉（壓）與彎曲組合的正應力
4.5　偏心拉伸（壓縮）的正應力
結論與討論
思考題
習題
5　桿件橫截面上的切應力
5.1 圓軸扭轉時橫截面上的切應力
5.2　非圓截面扭轉桿的切應力
　5.3　梁橫截面上的切應力
結論與討論
思考題
習題
6　變形計算
6.1　桿件的基本變形
6.2　疊加法求變形
結論與討論
思考題
習題
7　壓桿穩定
7.1　穩定性的概念
7.2　臨界力的確定方法
7.3　臨界應力總圖
7.4　提高壓桿承載力的途徑
結論與討論
思考題
習題
8　應力狀態及強度理論
8.1　一點處的應力狀態
8.2　平面應力狀態的應力分析——解析法
8.3　平面應力狀態分析——應力圓法
8.4　主應力與極值切應力
8.5　三向應力狀態分析
8.6　一般應力狀態下的應力一應變關係
8.7　一般應力狀態下的應變比能
8.8　強度理論的概念
8.9　4種基本強度理論
8.10　莫爾強度理論及雙剪強度理論
8.11　各種強度理論的適用范圍
結論與討論
思考題
習題
9　桿件承載能力設計
9.1　設計準則
9.2　拉壓桿的設計
9.3　梁的設計
9.4　軸的設計
結論與討論
　思考題
　習題
10　能量法
11　動荷問題
12　簡單超靜定問題的解法
習題答案
參考文獻
附錄Ⅰ型鋼規格表
附錄Ⅱ梁在簡單荷載作用下的撓度、轉角