图书前言

材料力学是高等理工院校的力学基础课程,国内外已经编写了不少著名的经典教材。随着近代工业和现代高科技的发展,工程师们越来越觉得需要补充比初等材料力学更为深入和广泛的固体力学基础知识,例如弹性力学、塑性力学、有限元法、板壳理论等。另一方面,高等院校中课程教学内容的改革也产生了同样的趋势。于是,国外近年来出版了一些新编的“高等材料力学”教材,或称为“材料力学二级教程”。由于固体力学的范围甚广,新编教材各有自己的特色和侧重点,但基本内容都是一致的。从讲授内容来看,本书属于这类教材之一。

本书的特点是更重视力学概念的物理直观阐述和在工程设计中的灵活应用,通过日常生活和工程应用实例以及试验观测和数值计算图表帮助读者从感性上深入理解基本概念和基本原理。讲述方法更接近于初等材料力学的习惯,数学上力求简明易懂,不追求理论的系统性和完整性。正是基于这些特点,作者把本书称为“中级材料力学”。

作者是美国密歇根大学机械工程与应用力学系的教授,曾写过弹性力学教材,担任过大量工程设计中应力分析问题的咨询工作。本书积累了作者的教学和工程咨询经验,对一些通常认为枯燥而困难的问题给出了新颖的处理方法。

本书共分12章。第1章“引论”,介绍工程强度设计和材料力学基本概念。第2章“材料特性与破坏”,讲述材料的力学性质及其在恒定与循环载荷作用下的破坏形式与设计准则。第3章“能量法”,包括最小势能原理、瑞利—里兹法和卡氏第一、第二定理。第4章“非对称弯曲”和第5章“非线性和弹塑性弯曲”都研究各种截面形状的梁。第6章“薄壁梁的剪切与扭转”,包括开口、闭口和多闭室薄壁杆件。第7章“弹性基础上的梁”在土木、水利工程中具有重要的应用背景。第8章“轴对称壳的薄膜应力”、第9章“圆柱壳的轴对称弯曲”、第10章“厚壁筒和圆盘”和第11章“曲梁”都讲述的是在机械、石油化工、航空航天、核能、土木、水利等工程领域中有广泛应用的典型部件。第12章“弹性稳定性”,讨论在受压缩的细长杆和薄壁壳以及高速回转机械中出现的丧失稳定性的破坏现象。最后在附录A 中概述了当代工程计算中越来越有用的有限单元法。

在每章后面附有许多与工程紧密结合的习题,包括基本训练题和具有挑战性的高难度习题(用 * 号标明)。在附录D中给出了双号习题的答案。

本书是一本面向工程设计的力学教材,对从事应力分析和强度设计的科技工作者、讲授高等材料力学和应力分析课程的教师以及理工院校的高年级学生和研究生是一本很好的参考书。

陆明万      

清华大学工程力学系