本书根据2019年教育部高等学校力学基础课教学指导委员会制定的“材料力学课程教学基本要求”编写。主要包括杆件的内力分析与内力图、轴向荷载作用下杆件的材料力学问题、截面图形的几何性质、扭转切应力分析、弯曲应力分析、应力状态分析、强度设计准则及其应用、变形分析与刚度设计、压杆稳定、能量法、动载荷与疲劳强度概述等内容。对于部分较难或选讲的内容，统一加*表示。为拓宽学生材料力学学习的视野，在部分章节后开设了“工程与力学”专栏，介绍材料力学在工程中的应用情况。每章节后都附有大量的思考题和习题，便于教师和学生在教学过程中选用。最后还附有习题参考答案和工程常用型钢表。
本书有配套的电子教案，可登录化学工业出版社教学资源网免费下载。
本书可作为高等教育工程类专业的教材，也可供大专院校、成人高校及工程技术人员参考。
马志敏，武汉工程大学，副教授，2003年至今，一直从事《理论力学》《材料力学》《钢结构原理》等课程的教学工作及相关教学研究和改革工作。2004-2007年参加题为《面向二十一世纪材料力学教学研究实践》的教研项目，并获武汉工程大学2007年教学研究成果三等奖。2014-2018年作为项目负责人完成武汉工程大学《材料力学精品课程网络教学资源与互动平台建设》教研项目，并于2018年顺利结题。2020年上半年，主持完成超星平台材料力学网课建设工作。
第1章绪论001
学习导语001
1.1材料力学的任务和重要性001
1.2材料力学的研究对象和基本假设002
1.2.1关于材料性质的假定002
1.2.2关于构件小变形的假定003
1.3内力和应力的概念003
1.3.1内力003
1.3.2应力004
1.4正应变与切应变的概念004
1.4.1正应变和切应变004
1.4.2变形和位移005
1.5杆件变形的基本形式005
力学与工程006
复习思考题010
习题010
第2章杆件的内力分析与内力图012
学习导语012
2.1内力分量与内力正负号的规定012
2.1.1内力分量012
2.1.2内力分量的正负号规定013
2.2弹性体平衡原理及内力的求解013
2.2.1弹性体的平衡原理013
2.2.2内力的求解方法（一）——截面法014
2.2.3内力的求解方法（二）——力系简化法014
2.3杆件内力变化的一般规律015
2.3.1杆件内力变化015
2.3.2控制面015
2.3.3荷载集度与内力之间的微分关系016
2.4拉压杆件的轴力图017
2.5受扭圆轴的扭矩图020
2.6梁的剪力图和弯矩图022
2.6.1工程中的弯曲构件及其力学模型022
2.6.2剪力图和弯矩图022
2.6.3剪力、弯矩与载荷集度间的微分关系在绘制剪力图、弯矩图中的应用024
2.6.4剪力、弯矩与载荷集度间的积分关系027
复习思考题029
习题030
第3章轴向载荷作用下杆件的材料力学问题035
学习导语035
3.1拉（压）杆横截面上的正应力035
3.2轴向载荷作用下的变形分析与计算037
3.2.1轴向变形037
3.2.2横向变形038
3.3轴向载荷作用下材料的力学性能039
3.3.1拉伸试验与σ-ε曲线040
3.3.2低碳钢的拉伸力学性能040
3.3.3其他韧性材料拉伸时的力学性能043
3.3.4铸铁等脆性材料拉伸时的力学性能043
3.3.5材料在压缩时的力学性能044
3.4拉（压）杆的强度问题044
3.5应力集中与圣维南原理048
3.5.1应力集中048
3.5.2圣维南原理050
力学与工程050
复习思考题051
习题052
第4章截面图形的几何性质056
学习导语056
4.1静矩、形心及其相互关系056
4.2惯性矩、极惯性矩、惯性积与惯性半径058
4.2.1惯性矩与极惯性矩059
4.2.2惯性积059
4.2.3惯性半径060
4.3平行移轴公式061
4.4*转轴公式062
4.5主轴与形心主轴、主惯性矩与形心主惯性矩的概念063
复习思考题064
习题064
第5章扭转切应力分析067
学习导语067
5.1切应力互等定理与剪切胡克定律067
5.1.1切应力互等定理067
5.1.2剪切胡克定律068
5.2圆轴扭转时横截面上的切应力069
5.2.1圆轴扭转变形特征069
5.2.2变形几何关系070
5.2.3物理关系070
5.2.4静力学关系071
5.3圆轴扭转时的强度设计072
5.3.1扭转破坏现象与扭转失效判据072
5.3.2圆轴扭转时的强度条件073
5.4*非圆截面杆件扭转简介075
5.4.1非圆截面杆和圆截面杆扭转时的区别075
5.4.2矩形截面杆件的自由扭转076
5.4.3开口薄壁杆件的自由扭转077
5.4.4闭口薄壁杆件的自由扭转078
复习思考题080
习题080
第6章弯曲应力分析084
学习导语084
6.1梁弯曲时的基本概念084
6.2纯弯曲时梁横截面上的正应力分析085
6.2.1纯弯曲实验与假设085
6.2.2纯弯曲时弯曲正应力公式的推导086
6.2.3最大正应力计算与抗弯截面系数088
6.3正应力公式的应用与推广090
6.3.1横力弯曲时梁横截面上的正应力090
6.3.2斜弯曲时梁横截面上的正应力092
6.3.3弯矩与轴力同时作用时杆件横截面上的正应力095
6.4基于最大正应力的强度计算097
6.5梁横截面的弯曲切应力分析099
6.5.1矩形截面梁的弯曲切应力分析099
6.5.2圆形截面梁的最大弯曲切应力102
6.5.3薄壁截面梁的弯曲切应力104
6.5.4弯曲切应力强度条件106
6.6*弯曲中心108
6.7梁强度的合理设计110
力学与工程111
复习思考题113
习题113
第7章应力状态分析119
学习导语119
7.1一点处应力状态的概念与确定方法119
7.1.1一点处应力状态的概念119
7.1.2确定一点处应力状态的方法119
7.1.3主平面与主应力120
7.1.4应力状态的分类121
7.2平面应力状态分析——解析法121
7.2.1方向角和应力分量正负号的规定121
7.2.2任意斜截面上的应力122
7.2.3主应力、主平面与主方向122
7.2.4平面应力状态的切应力极值123
7.3平面应力状态分析——图解法125
7.3.1应力圆125
7.3.2应力圆的画法126
7.3.3应力圆的应用127
7.4一点处的最大应力130
7.4.1三组特殊的方向面及其所对应的应力圆130
7.4.2一点处的最大应力131
7.5广义胡克定律132
7.6应变能与应变能密度135
7.6.1应变能与应变能密度简介135
7.6.2体积应变135
7.6.3畸变能密度与体积改变能密度136
复习思考题136
习题137
第8章强度设计准则及其应用141
学习导语141
8.1强度设计准则及其适用范围141
8.1.1关于屈服的设计准则141
8.1.2关于脆性断裂的设计准则143
8.1.3计算应力（相当应力）与强度设计准则的适用范围143
8.2强度设计准则的工程应用147
8.2.1强度设计的步骤与内容147
8.2.2复杂弯曲时的强度设计147
8.2.3弯矩和扭矩共同作用时圆轴的强度设计152
8.2.4圆柱形薄壁容器的强度计算157
8.3*连接件的工程实用计算157
8.3.1剪切变形实用计算158
8.3.2挤压变形实用计算159
力学与工程162
复习思考题163
习题164
第9章变形分析与刚度设计169
学习导语169
9.1拉压杆与扭转轴的刚度设计169
9.1.1拉压杆的刚度设计简介169
9.1.2圆轴扭转时的刚度设计169
9.2关于梁变形的基本概念172
9.2.1梁变形的基本概念172
9.2.2梁变形分析的工程意义172
9.3挠曲线的近似微分方程及其积分173
9.4小变形条件下梁弯曲变形的叠加法177
9.4.1叠加原理简介177
9.4.2弯曲变形的叠加法和对称性的利用177
9.5梁的刚度设计182
9.6简单超静定问题184
9.6.1多余约束与超静定问题184
9.6.2超静定问题的求解184
9.6.3拉压杆和扭转轴的超静定问题185
9.6.4梁的超静定问题188
9.7提高梁刚度的措施191
力学与工程192
复习思考题193
习题194
第10章压杆稳定198
学习导语198
10.1稳定平衡与不稳定平衡198
10.2细长杆临界压力的欧拉公式200
10.2.1两端铰支细长压杆的临界压力200
10.2.2其他约束条件下细长压杆的欧拉公式202
10.3临界应力与临界应力总图203
10.3.1欧拉临界应力及其适用范围203
10.3.2临界应力的经验公式及其适用范围204
10.3.3临界应力总图205
10.4稳定性设计208
10.4.1稳定性设计的安全因数法208
10.4.2稳定性设计的折减系数法210
10.5提高压杆稳定性的措施210
力学与工程211
复习思考题213
习题214
第11章能量法218
学习导语218
11.1功能原理和虚功原理218
11.1.1功能原理218
11.1.2*虚功原理218
11.2力之功与应变能的计算219
11.2.1力之功——变力功与常力功219
11.2.2应变能的计算220
11.3互等定理223
11.3.1功的互等定理223
11.3.2位移互等定理224
11.4单位载荷法226
11.5等直杆莫尔积分的图乘法229
复习思考题235
习题235
第12章动载荷与疲劳强度概述239
学习导语239
12.1惯性力引起的动应力239
12.1.1匀加速直线运动构件239
12.1.2匀速定轴转动构件240
12.2构件冲击载荷与冲击应力的计算243
12.2.1分析冲击问题的基本假设243
12.2.2冲击问题的分析过程243
12.2.3抗冲击措施245
12.3交变应力下疲劳失效特征与相关概念245
12.3.1交变应力与疲劳失效245
12.3.2与交变应力相关的名词和术语246
12.4疲劳极限与S-N曲线247
12.5影响构件疲劳极限的因素248
12.5.1构件外形的影响——应力集中248
12.5.2构件尺寸的影响——尺寸因数248
12.5.3表面加工质量的影响——表面质量因数249
12.6疲劳强度计算与提高疲劳强度的措施249
12.6.1疲劳强度计算249
12.6.2提高构件疲劳强度的途径251
复习思考题251
习题252
习题答案255
附录型钢规格表263
参考文献277
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