圖書簡介
本書分為基礎篇和專題篇，共17章。基礎篇包括反映材料力學基本要求的軸向載荷桿件、材料的力學性能、連線件強度的工程假定計算、圓軸扭轉、彎曲強度與剛度、應力狀態與應變狀態、強度設計準則、壓桿穩定等教學內容，共13章；專題篇包括能量法、簡單靜不定系統、動載荷與動應力、疲勞強度與構件壽命等內容，共4章，供不同院校選用。根據不同院校的實際情況，基礎篇所需教學時數為32～48課時；專題篇所需教學時數16～24課時。
本書注重基本概念，而不追求冗長的理論推導與煩瑣的數字運算，引入了大量涉及廣泛領域的工程實例以及與工程有關的例題和習題。
本教材可作為高等院校理工科各專業材料力學課程的教材。
主要內容
第3版前言
本書第2版自2008年問世至今已經走過6個年頭，承蒙很多高校材料力學教學第一線的老師和同學以及業餘讀者的關愛和支持，已經連續印刷了10次。 2012年獲得清華大學優秀教材特等獎；同年，相應的教學成果獲得北京市高等學校優秀教學成果一等獎。2012年本書第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材；2013年被批准為清華大學“985”三期名優教材建設項目立項。
最近的6年裡，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養學生創新思維能力的教育與教學理念，先後在清華大學、南京航空航天大學、北京工業大學以及北京郵電大學從事“材料力學”研究型教學的研究與實踐，堅持全過程講授這門課程，授課對象每年約200名。在同事和同學們的支持與幫助下，對於教育和教學改革又有了一些新的體會和收穫。材料力學（第3版）將著重反映6年來我們在研究型教學方面所取得的成果。主要有: 怎樣在基於普遍提高教學質量的基礎上，培養學生的創新思維能力；怎樣提高課程的吸引力，增強課程教學的學術性；怎樣挖掘基本教學內容的深度；怎樣對傳統內容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰性。基於此，本書第3版修訂的主要內容有以下幾方面。
第一，調整了部分章節，將材料的力學性能從“第2章 軸向載荷作用下桿件的材料力學問題”中獨立出來，形成“第3章 常溫靜載下材料的力學性能”； 重寫了“剪力圖與彎矩圖”作為第6章；將原來的第6章分為3章: “第7章 平面彎曲正應力分析與強度計算”和“第8章 彎曲剪應力分析與彎曲中心”以及“第9章 斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的正應力計算與強度設計”；將原來的第8章分為: “ 應力狀態與應變狀態分析”和“一般應力狀態下的強度設計準則及其工程套用”，分別列為第11章和12章；將原來的12章也分為兩章: “動載荷與動應力概述”和“疲勞強度與構件壽命估算概述”，分別列為第16章和第17章。
第二，增加了部分教學內容，主要有: 部分非金屬材料的力學性能；梁的位移疊加法中的逐段剛化法；應變分析；細長壓桿實驗結果；線性累積損傷與疲勞壽命估算等。
第三，將力系簡化的方法引入橫截面的內力分析，改革傳統剪力圖與彎矩圖的畫法。
第四，正確處理變形與位移概念的聯繫與區別，將確定梁的轉角和撓度的章節名改為“梁的位移分析與剛度設計”。
第五，在部分章節引入“反問題”: 相對於正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對於反問題的思考，一方面可以加深對於正問題的理解；另一方面可以激勵創新思維。
第六，在部分章節設計了“開放式思維案例”作為學生課外的學習和研究的資源。最近幾年的教學實踐表明，這對於刺激思維鼓勵創新是一種有效的措施。材料力學（第3版）第七，增加了若干工程案例以及災難性工程事故的力學解析。
第八，增加和改變了部分例題和習題。
隨著課程研究型教學在更多高校開展、深入和發展，材料力學的課程教學以及教材建設還會遇到一些新問題，我們將一如既往地堅持“在教學中研究，在研究中教學”，以不斷提高人才培養質量為己任，在教學實踐的基礎上，不斷提高材料力學教材的質量。
這一版的初稿於2012年下半年—2013年上半年在國內完成；2013年7～8月在加拿大多倫多定稿。定稿期間，得到旅加的趙淵先生和范心明女士的大力支持和協助，在本書出版之際，著者謹表誠摯謝意。
誠摯地感謝廣大讀者對本書的關愛，希望大家對本書的缺點和不足提出寶貴意見。
范欽珊2014.1.11
文章目錄
第1章 導論3
1.1“材料力學”的研究內容3
1.2工程設計中的材料力學問題3
1.3桿件的受力與變形形式5
1.4關於材料的基本假定7
1.5彈性體受力與變形特徵7
1.6應力與應變及其相互關係10
1.7桿件橫截面上的內力與內力分量12
1.8應力與內力分量之間的關係13
1.9材料力學的分析方法14
1.10結論與討論15
習題16
第2章軸向載荷作用下桿件的材料力學問題18
2.1工程中承受拉伸與壓縮的桿件18
2.2軸力與軸力圖20
2.3拉伸與壓縮時桿件的應力與變形分析22
2.4拉伸與壓縮桿件的強度設計27
2.5簡單的拉壓靜不定問題30
2.6結論與討論33
習題37
第3章常溫靜載下材料的力學性能42
3.1兩種典型材料拉伸時的力學性能42
3.2兩種典型材料壓縮時的應力應變曲線與力學性能47
3.3混凝土拉伸與壓縮時的應力應變全曲線48
3.4結論與討論48
習題49材料力學
第4章連線件強度的工程假定計算51
4.1鉚接件的強度失效形式及相應的強度計算方法51
4.2連線件的剪下破壞及剪下假定計算51
4.3連線件的擠壓破壞及擠壓強度計算52
4.4連線板的拉伸強度計算53
4.5連線件後面的連線板的剪下計算53
4.6機械與建築結構連線件的剪下強度計算54
4.7結論與討論55
習題56
第5章圓軸扭轉時的強度與剛度設計58
5.1圓軸在工程中的套用58
5.2外加扭力矩、扭矩與扭矩圖59
5.3剪應力互等定理61
5.4圓軸扭轉時橫截面上的剪應力分析62
5.5圓軸扭轉時的強度設計66
5.6相對扭轉角計算與剛度設計69
5.7結論與討論71
習題76
第6章剪力圖與彎矩圖79
6.1承彎構件的力學模型與工程中的承彎構件79
6.2梁的內力及其與外力的相依關係82
6.3套用力系簡化方法確定梁橫截面上的剪力與彎矩83
6.4剪力方程與彎矩方程86
6.5剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係88
6.6梁的剪力圖與彎矩圖90
6.7剛架的內力與內力圖93
6.8結論與討論96
習題98
第7章平面彎曲正應力分析與強度設計103
7.1與應力分析相關的截面圖形幾何性質103
7.2平面彎曲時梁橫截面上的正應力112
7.3梁的強度計算120
7.4結論與討論125
習題132
第8章彎曲剪應力分析與彎曲中心的概念138
8.1彎曲剪應力分析方法138
8.2開口薄壁梁的彎曲剪應力分析140
8.3開口薄壁截面梁彎曲時橫截面上的剪應力流142
8.4實心截面梁的彎曲剪應力公式146
8.5薄壁截面梁彎曲時的特有現象148
8.6結論與討論151
習題153
第9章斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的應力計算與強度設計156
9.1斜彎曲的應力計算與強度設計156
9.2彎曲與拉伸或壓縮同時作用時的應力計算與強度計算161
9.3結論與討論164
習題167
第10章梁的位移分析與剛度設計171
10.1基本概念171
10.2小撓度微分方程及其積分174
10.3工程中的疊加法177
10.4梁的剛度設計184
10.5簡單的靜不定梁187
10.6結論與討論191
習題194
第11章應力狀態與應變狀態分析198
11.1基本概念與分析方法198
11.2平面應力狀態分析——任意方向面上應力的確定200
11.3一點應力狀態中的主應力與最大剪應力202
11.4分析應力狀態的應力圓方法206
11.5三向應力狀態的特例分析210
11.6複雜應力狀態下的應力應變關係應變能密度212
11.7平面應變狀態分析216
11.8承受內壓薄壁容器的應力分析224
11.9結論與討論226
習題228
第12章一般應力狀態下的強度設計準則及其工程套用232
12.1強度設計的新問題232
12.2關於脆性斷裂的設計準則233
12.3關於屈服的設計準則235
12.4圓軸承受彎曲與扭轉共同作用時的強度設計238
12.5圓柱形薄壁容器強度設計簡述243
12.6結論與討論244
習題246
第13章壓桿（柱）的穩定性分析與穩定性設計250
13.1工程結構中的壓桿（柱）250
13.2基本概念252
13.3兩端鉸支壓桿的臨界載荷歐拉公式254
13.4不同剛性支承對壓桿臨界載荷的影響256
13.5臨界應力與臨界應力總圖257
13.6壓桿穩定性設計的安全因數法262
13.7結論與討論264
習題269
專題篇
第14章材料力學中的能量方法275
14.1基本概念275
14.2互等定理278
14.3莫爾方法281
14.4計算直桿莫爾積分的圖乘法286
14.5卡氏定理291
14.6結論與討論295
習題298
第15章簡單的靜不定系統302
15.1靜不定問題的概念與方法302
15.2力法與正則方程306
15.3對稱性與反對稱性在求解靜不定問題中的套用315
15.4空間靜不定結構的特殊情形321
15.5結論與討論322
習題326
第16章動載荷與動應力概述330
16.1達朗貝爾原理(動靜法)330
16.2等加速度直線運動時構件上的慣性力與動應力331
16.3旋轉構件的受力分析與動應力計算332
16.4構件上的衝擊載荷與衝擊應力計算335
16.5結論與討論339
習題341
第17章疲勞強度與構件壽命估算概述344
17.1疲勞強度概述344
17.2疲勞失效特徵347
17.3疲勞極限與應力壽命曲線349
17.4影響疲勞壽命的因素350
17.5基於無限壽命的疲勞強度設計方法351
17.6基於累積損傷概念的有限壽命估算353
17.7結論與討論357
習題358
附錄A型鋼規格表360
附錄B習題答案371
附錄C索引378
主要參考書目382
