材料力學2（第6版）

第十章 動載荷

10．1 概述

10．2 動靜法的應用

10．3 受迫振動的應力計算

10．4 桿件受沖擊時的應力和變形

10．5 沖擊韌性

習題

第十一章 交變應力

11 交變應力與疲勞失效

11．2 交變應力的循環(huán)特征、應力幅和平均應力

11．3 疲勞極限

11．4 影響疲勞極限的因素

11．5 對稱循環(huán)下構件的疲勞強度計算

11．6 疲勞極限曲線

11．7 不對稱循環(huán)下構件的疲勞強度計算

11．8 彎扭組合交變應力的強度計算

11．9 變幅交變應力

11．10 提高構件疲勞強度的措施

習題

第十二章 彎曲的幾個補充問題

12．1 非對稱彎曲

12．2 開口薄壁桿件的切應力彎曲中心

12．3 用奇異函數(shù)求彎曲變形

12．4 理想粘結的兩種材料組合梁

習題

第十三章 能量方法

13．1 概述

13．2 桿件應變能的計算

13．3 應變能的普遍表達式

13．4 互等定理

13．5 卡氏定理

13．6 虛功原理

13．7 單位載荷法莫爾積分

13．8 計算莫爾積分的圖乘法

習題

第十四章 超靜定結構

14．1 超靜定結構概述

14．2 用力法解超靜定結構

14．3 對稱及反對稱性質的利用

14．4 連續(xù)梁及三彎矩方程

習題

第十五章 平面曲桿

15．1 概述

15．2 曲桿純彎曲時的正應力

15．3 中性層曲率半徑的確定

15．4 曲桿的強度計算

15．5 曲桿的變形計算

習題

第十六章 厚壁圓筒和旋轉圓盤

16．1 概述

16．2 厚壁圓筒

16．3 組合厚壁圓筒

16．4 等厚旋轉圓盤

習題

第十七章 矩陣位移法

17．1 概述

17．2 軸向拉伸（壓縮）桿件的剛度方程

17．3 受扭桿件的剛度方程

17．4 受彎桿件的剛度方程

17．5 梁單元的中間載荷

17．6 組合變形桿件的剛度方程

17．7 受拉（壓）桿件的坐標變換

17．8 受彎桿件的坐標變換

習題

第十八章 桿件的塑性變形

18．1 概述

18．2 金屬材料的塑性性質

18．3 拉伸和壓縮桿系的塑性分析

18．4 圓軸的塑性扭轉

18．5 塑性彎曲和塑性鉸

18．6 梁的塑性分析

18．7 殘余應力的概念

18．8 厚壁圓筒的塑性變形

習題

參考文獻

部分習題答案

《材料力學2（第6版）》是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材?！恫牧狭W2（第6版）》自1979年第1版出版以來，一直受到廣大教師和學生的好評，是高校機械類各專業(yè)材料力學課程廣泛采用的教材。第2版于1988年獲國家優(yōu)秀教材獎；第3版于1997年獲國家科學技術進步二等獎和高等教育同家級教學成果一等獎；第4版于2007年獲第七屆全國高校出版社優(yōu)秀一等獎?！恫牧狭W2（第6版）》第6版在保持原有風格和特色的基礎上，對原有內(nèi)容作了小部分修訂，配備了二維碼視頻鏈接。

《材料力學2（第6版）》由《材料力學I》和《材料力學Ⅱ》組成，共分18章。第1冊為材料力學課程的基本內(nèi)容，包括：緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉，彎曲內(nèi)力，彎曲應力，彎曲變形，應力和應變分析、強度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定以及平面圖形的幾何性質等。第Ⅱ冊為材料力學課程較深入的內(nèi)容，包括：動載荷，交變應力，彎曲的幾個補充問題，能量方法，超靜定結構，平面曲桿，厚壁圓筒和旋轉圓盤，矩陣位移法，桿件的塑形變形等。

本書第2版自2008年問世至今已經(jīng)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(yè)余讀者的關愛和支持，已經(jīng)連續(xù)印刷了10次。 2012年獲得清華大學優(yōu)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(yōu)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(guī)劃教材；2013年被批準為清華大學“985”三期名優(yōu)教材建設項目立項。

最近的6年里，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的教育與教學理念，先后在清華大學、南京航空航天大學、北京工業(yè)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，對于教育和教學改革又有了一些新的體會和收獲。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: 怎樣在基于普遍提高教學質量的基礎上，培養(yǎng)學生的創(chuàng)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(nèi)容的深度；怎樣對傳統(tǒng)內(nèi)容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰(zhàn)性。基于此，本書第3版修訂的主要內(nèi)容有以下幾方面。

第一，調整了部分章節(jié)，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設計”和“第8章 彎曲剪應力分析與彎曲中心的概念”以及“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”；將原來的第8章分為: “ 應力狀態(tài)與應變狀態(tài)分析”和“一般應力狀態(tài)下的強度設計準則及其工程應用”，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(nèi)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(nèi)力分析，改革傳統(tǒng)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(lián)系與區(qū)別，將確定梁的轉角和撓度的章節(jié)名改為“梁的位移分析與剛度設計”。

第五，在部分章節(jié)引入“反問題”: 相對于正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對于反問題的思考，一方面可以加深對于正問題的理解；另一方面可以激勵創(chuàng)新思維。

第六，在部分章節(jié)設計了“開放式思維案例”作為學生課外學習和研究的資源。最近幾年的教學實踐表明，這對于刺激思維鼓勵創(chuàng)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(fā)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(yǎng)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。

這一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在國內(nèi)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(xié)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

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該教材是在董景新、趙長德、郭美鳳、陳志勇、李冬梅編著的《控制工程基礎》第3版的基礎上重新編寫的?！犊刂乒こ袒A》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相繼出版以來，該教材隨著“控制工程基礎”課程在全國各高等院校的機械類、儀器類等非控制專業(yè)逐漸普遍開設，以及本教材聲譽的不斷提升，對教材的需求量也穩(wěn)步增加。自出版以來根據(jù)需求該教材多次重新印刷，第1版11年時間累計印刷11次，總印數(shù)達53000冊；第2版5年多時間累計印刷10次，總印數(shù)達60000冊；第3版不到5年時間就累計12次印刷，總印數(shù)已達62500冊。

本課程相繼被評為清華大學、北京市和國家級精品課程，國家級精品資源共享課；清華大學等院校也將本課程確定為機械學院平臺課。除本校使用該教材外，另有約100所兄弟院校的儀器儀表類和機械類專業(yè)將我們編著的教材選為使用教材和研究生入學考試參考書。隨著需求量的增加，我們深感責任的加重，促使我們對于教材的編寫精益求精、與時俱進，于是由目前在教學第一線的教師進一步編寫了第4版教材。

第4版教材在以前各版的基礎上各章都作了或多或少的補充和修改。鑒于LabVIEW是更加直觀方便的圖形化程序編譯平臺，在控制工程中得到越來越多的應用，增加了LabVIEW工具在控制工程應用的內(nèi)容，獨立成章，該章節(jié)由劉云峰副教授完成。該章介紹了借助LabVIEW，進行控制系統(tǒng)的數(shù)學建模、時間響應分析、頻域響應分析、系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和系統(tǒng)綜合校正設計等。同時，為了方便更好地理解掌握教材其他章節(jié)論述的概念和方法，特基于LabVIEW設計編寫了配合教材使用的控制系統(tǒng)動態(tài)仿真、分析、演示軟件，不僅可以完成對控制系統(tǒng)在時域和頻域進行特性仿真分析，還可以動態(tài)地分析和演示控制系統(tǒng)中不同參數(shù)及參數(shù)變化對系統(tǒng)特性的影響。

另外，根據(jù)實際工程和科研的基本需求和多年的教學經(jīng)驗，在各章節(jié)內(nèi)容論述上力求概念表達清楚準確，加強對問題的歸納說明，同時也適當增加了一些諸如內(nèi)模原理和內(nèi)?？刂坪喴榻B的內(nèi)容。

全書由董景新教授整理統(tǒng)編。

該教材廣泛參考了國內(nèi)外同類教材和其他有關文獻，保持并突出以下特點:第4版前言控制工程基礎（第4版）(1) 突出機械運動作為主要受控對象，并對其數(shù)學模型和分析綜合重點研究;

(2) 對自動調節(jié)原理基本內(nèi)容表達清楚，著重基本概念的建立和解決機電控制問題的基本方法的闡明，并簡化或略去與機電工程距離較遠、較艱深的嚴格數(shù)學推導內(nèi)容;

(3) 引入和編寫較多的例題與習題，便于自學;

(4) 反映機電一體化新技術和新分析方法。

對于屬于該書領域的非基本內(nèi)容，但在本領域文獻中時有出現(xiàn)的較為繁難的部分，該教材中也作了一定介紹，其有關章節(jié)前注以“”號。

在有關LabVIEW章節(jié)的編寫中，得到NI公司中國區(qū)劉洋工程師在實驗設備和技術方面的支持幫助，并提供了部分素材，在此致謝！

該教材的編寫得到了國家高等教育精品課建設項目、北京市高等教育精品教材建設項目和清華大學精品課建設項目經(jīng)費的支持，納入985清華大學名優(yōu)教材立項資助，在此表示衷心感謝。

編者2014年10月