本教材以《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》和《高等學(xué)校工科基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中對(duì)材料力學(xué)課程的基本要求為依據(jù)，針對(duì)應(yīng)用型本科的教學(xué)需求編寫而成。內(nèi)容包括緒論、軸向拉伸與壓縮、平面圖形的幾何性質(zhì)、剪切與扭轉(zhuǎn)、平面彎曲梁的內(nèi)力、平面彎曲梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算、平面彎曲梁的變形與剛度計(jì)算、應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論、組合變形、壓桿穩(wěn)定、能量法，共11章。每章有導(dǎo)言（包括學(xué)習(xí)目標(biāo)和難點(diǎn)）、小結(jié)、思考題、習(xí)題（書末附有習(xí)題參考答案）。
本教材為滿足應(yīng)用型本科教育、教學(xué)改革需要，在基本理論必需、夠用的基礎(chǔ)上，注重工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，內(nèi)容深入淺出、循序漸進(jìn)，概念清楚、便于自學(xué)；適合作為高等學(xué)校應(yīng)用型本科土木、水利類等專業(yè)70學(xué)時(shí)左右的材料力學(xué)課程的教學(xué)用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
適讀人群 ：適合作為高等學(xué)校應(yīng)用型本科土木、水利類等專業(yè)70學(xué)時(shí)左右的材料力學(xué)課程的教學(xué)用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
材料力學(xué)為滿足應(yīng)用型本科教育、教學(xué)改革需要，在基本理論必需、夠用的基礎(chǔ)上注重工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，內(nèi)容深入淺出，循序漸進(jìn)，概念清楚、便于自學(xué)。
材料力學(xué)每章有導(dǎo)言（包括學(xué)習(xí)目標(biāo)和難點(diǎn)）、小結(jié)、思考題、習(xí)題及習(xí)題參考答案，便于教學(xué)。
材料力學(xué)適合作為高等學(xué)校應(yīng)用型本科土木、水利類等專業(yè)70學(xué)時(shí)左右的《材料力學(xué)》課程的教學(xué)用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本教材依據(jù)教育部高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)編制的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》和教育部高等學(xué)校工科基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編制的《高等學(xué)校工科基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》對(duì)材料力學(xué)課程的基本要求，汲取近幾年材料力學(xué)教學(xué)改革的成果與經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)應(yīng)用型本科教學(xué)改革的需要編寫而成。為適應(yīng)教育教學(xué)改革，滿足應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的要求，本教材編寫特點(diǎn)如下：
① 以《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》和《高等學(xué)校工科基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》中對(duì)材料力學(xué)課程的基本要求為基礎(chǔ)編寫；
② 在滿足基本理論必需、夠用的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及目前土木工程結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用情況，注重工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)；
③ 注重理論聯(lián)系實(shí)際，內(nèi)容深入淺出、循序漸進(jìn)，概念清楚，便于學(xué)生理解，例題、習(xí)題與工程實(shí)際緊密結(jié)合，更具有實(shí)用性、典型性；
④ 每章有學(xué)習(xí)目標(biāo)和難點(diǎn)、小結(jié)、思考題、習(xí)題（書末附有習(xí)題參考答案），配有實(shí)驗(yàn)視頻、電子教案等，使教學(xué)過程由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單、易學(xué)，“教和學(xué)”得到了更好的結(jié)合，便于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
參加本書編寫工作的有：汪菁（編寫第1、2章）；鄭凱軒（編寫第3、6章）；李冠鵬（編寫第4、11章）；蘇煒（編寫第5、9、10章）；封卉梅（編寫第7章）；任玲玲（編寫第8章）。本書由汪菁主編并統(tǒng)稿。實(shí)驗(yàn)視頻由煙臺(tái)新天地試驗(yàn)技術(shù)有限公司錄制。
在本書的編寫過程中，參考了相關(guān)的文獻(xiàn)資料，在此對(duì)其作者表示衷心的感謝；并對(duì)為本書付出辛勤勞動(dòng)的有關(guān)人員表示衷心的感謝。
限于編者水平，書中難免存在不足之處，殷切希望同行和讀者批評(píng)指正。
編者
2020年7月
汪菁，鄭州工程技術(shù)學(xué)院，教授，自1985年參加工作以來一直從事土木類專業(yè)的教學(xué)與科研工作，主講《材料力學(xué)》《工程力學(xué)》《建筑力學(xué)》、《鋼結(jié)構(gòu)》課程多年。參與建筑工程專業(yè)、土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)的指導(dǎo)工作。平均每年完成教學(xué)工作量在300學(xué)時(shí)左右，教學(xué)效果為優(yōu) 秀。
先后在公開刊物上共發(fā)表論文40余篇，其中“中文核心期刊”10余篇，“中文科技核心期刊”6篇。論文主要涉及建筑工程及其評(píng)估模型的研究，以及教育教學(xué)方法研究等問題。
先后主持或參與完成省級(jí)科研項(xiàng)目7項(xiàng)，均達(dá)到“國內(nèi)領(lǐng)先”水平。
主編或參編本專業(yè)公開出版教材10余部。
第1章緒論001
1.1材料力學(xué)概述001
1.1.1材料力學(xué)的研究對(duì)象001
1.1.2材料力學(xué)的任務(wù)004
1.2變形固體及其基本假設(shè)004
1.3桿件變形的基本形式005
小結(jié)005
思考題006
第2章軸向拉伸與壓縮007
2.1軸向拉伸與壓縮的概念007
2.2軸向拉（壓）桿的內(nèi)力008
2.2.1內(nèi)力的概念008
2.2.2截面法008
2.2.3截面法求軸力009
2.2.4軸力圖010
2.3軸向拉（壓）桿的應(yīng)力011
2.3.1應(yīng)力的概念011
2.3.2軸向拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力012
2.3.3軸向拉（壓）桿斜截面上的應(yīng)力013
2.4軸向拉（壓）桿的變形與胡克定律014
2.4.1軸向拉（壓）桿的縱向變形014
2.4.2軸向拉（壓）桿的橫向變形014
2.4.3胡克定律015
2.5材料在拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能017
2.5.1材料的拉伸和壓縮試驗(yàn)017
2.5.2低碳鋼在拉伸時(shí)的力學(xué)性能018
2.5.3其他塑性材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能020
2.5.4鑄鐵在拉伸時(shí)的力學(xué)性能021
2.5.5材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能021
2.5.6塑性、脆性材料的力學(xué)性能比較022
2.6許用應(yīng)力與安全系數(shù)023
2.6.1極限應(yīng)力023
2.6.2許用應(yīng)力、安全系數(shù)023
2.7軸向拉（壓）桿的強(qiáng)度計(jì)算024
2.7.1強(qiáng)度條件024
2.7.2強(qiáng)度條件的應(yīng)用024
2.8簡(jiǎn)單的拉（壓）超靜定問題026
2.8.1超靜定問題及其求解方法026
2.8.2裝配應(yīng)力與溫度應(yīng)力簡(jiǎn)介028
小結(jié)029
思考題030
習(xí)題031
第3章平面圖形的幾何性質(zhì)034
3.1靜矩與形心位置034
3.1.1靜矩的概念034
3.1.2靜矩與形心坐標(biāo)035
3.2慣性矩、極慣性矩和慣性積036
3.2.1慣性矩036
3.2.2極慣性矩038
3.2.3慣性積039
3.3平行移軸公式040
3.3.1慣性矩和慣性積的平行移軸公式040
3.3.2組合截面的慣性矩和慣性積041
3.4轉(zhuǎn)軸公式、主慣性軸和主慣性矩045
3.4.1慣性矩和慣性積的轉(zhuǎn)軸公式045
3.4.2主慣性軸和主慣性矩046
小結(jié)047
思考題048
習(xí)題049
第4章剪切與扭轉(zhuǎn)051
4.1剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算051
4.1.1剪切的實(shí)用計(jì)算051
4.1.2擠壓的實(shí)用計(jì)算052
4.2圓軸扭轉(zhuǎn)的概念055
4.3圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力055
4.3.1外力偶矩的計(jì)算055
4.3.2扭矩與扭矩圖056
4.4薄壁圓筒的扭轉(zhuǎn)058
4.4.1切應(yīng)力互等定理058
4.4.2剪切胡克定律059
4.5圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算059
4.5.1圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力059
4.5.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算062
4.6圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算063
4.6.1圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形063
4.6.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度計(jì)算063
4.7簡(jiǎn)單的扭轉(zhuǎn)超靜定問題064
4.8矩形截面桿件扭轉(zhuǎn)簡(jiǎn)介065
小結(jié)067
思考題067
習(xí)題068
第5章平面彎曲梁的內(nèi)力070
5.1彎曲的概念070
5.1.1梁的平面彎曲070
5.1.2梁的分類071
5.2平面彎曲梁的內(nèi)力——剪力與彎矩071
5.2.1梁的內(nèi)力分析071
5.2.2剪力與彎矩072
5.3剪力圖與彎矩圖074
5.3.1利用內(nèi)力方程繪制剪力圖和彎矩圖074
5.3.2利用剪力、彎矩與分布荷載集度間的微分關(guān)系繪制剪力圖和彎矩圖078
5.3.3疊加法作梁的彎矩圖081
小結(jié)082
思考題082
習(xí)題084
第6章平面彎曲梁的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算087
6.1彎曲正應(yīng)力087
6.1.1純彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力087
6.1.2橫力彎曲時(shí)梁橫截面上的正應(yīng)力091
6.2彎曲切應(yīng)力093
6.2.1矩形截面梁的切應(yīng)力093
6.2.2其他常見截面梁的切應(yīng)力096
6.3梁的強(qiáng)度計(jì)算097
6.3.1正應(yīng)力強(qiáng)度條件098
6.3.2切應(yīng)力強(qiáng)度條件100
6.3.3提高梁彎曲強(qiáng)度的主要措施102
6.4彎曲中心的概念105
小結(jié)105
思考題106
習(xí)題107
第7章平面彎曲梁的變形與剛度計(jì)算109
7.1梁的撓曲線近似微分方程109
7.2積分法求梁的變形110
7.3疊加法求梁的變形112
7.4梁的剛度計(jì)算116
7.5簡(jiǎn)單超靜定梁的計(jì)算117
小結(jié)118
思考題118
習(xí)題119
第8章應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論122
8.1應(yīng)力狀態(tài)的概念122
8.1.1一點(diǎn)處的應(yīng)力狀態(tài)122
8.1.2應(yīng)力狀態(tài)的表示方法122
8.1.3應(yīng)力狀態(tài)的分類123
8.2平面應(yīng)力狀態(tài)分析124
8.2.1解析法124
8.2.2圖解法——應(yīng)力圓法128
8.3空間應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力、廣義胡克定律131
8.3.1空間應(yīng)力狀態(tài)的最大應(yīng)力131
8.3.2廣義胡克定律132
8.4空間應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變能密度134
8.5強(qiáng)度理論135
8.5.1強(qiáng)度理論的概念135
8.5.2常見的四種強(qiáng)度理論136
8.5.3強(qiáng)度理論的選用原則137
8.5.4強(qiáng)度理論的應(yīng)用137
小結(jié)139
思考題141
習(xí)題142
第9章組合變形144
9.1組合變形的概念144
9.2拉伸（壓縮）與彎曲的組合145
9.2.1在軸向力和橫向力共同作用下的桿件145
9.2.2偏心拉伸（壓縮）147
9.2.3截面核心151
9.3斜彎曲151
9.4扭轉(zhuǎn)與彎曲的組合154
小結(jié)156
思考題157
習(xí)題158
第10章壓桿穩(wěn)定161
10.1壓桿穩(wěn)定性的概念161
10.2細(xì)長壓桿的臨界力——?dú)W拉公式162
10.2.1兩端鉸支理想壓桿的臨界力162
10.2.2其他桿端約束下理想壓桿的臨界力163
10.3壓桿的臨界應(yīng)力163
10.3.1臨界應(yīng)力和柔度163
10.3.2歐拉公式的適用范圍164
10.3.3臨界應(yīng)力總圖164
10.4壓桿的穩(wěn)定計(jì)算166
10.4.1壓桿的穩(wěn)定條件166
10.4.2提高壓桿穩(wěn)定性的措施169
小結(jié)170
思考題171
習(xí)題172
第11章能量法175
11.1基本概念175
11.1.1彈性應(yīng)變能與功能原理175
11.1.2外力功與余功175
11.2桿件應(yīng)變能的計(jì)算176
11.2.1軸向拉伸和壓縮時(shí)桿件的應(yīng)變能176
11.2.2圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)變能177
11.2.3彎曲梁的應(yīng)變能177
11.3應(yīng)變能的普遍表達(dá)式179
11.4卡氏定理180
11.4.1卡氏第一定理180
11.4.2卡氏第二定理181
小結(jié)183
思考題184
習(xí)題184
附錄187
附錄一型鋼規(guī)格表187
附錄二習(xí)題參考答案198
附錄三實(shí)驗(yàn)視頻二維碼203
參考文獻(xiàn)204
書單推薦
