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第1章 绪论1

1.1材料力学的研究对象1

1.2材料力学的任务1

1.3材料力学的基本假设2

1.4杆件的基本变形3

1.5材料力学实验及有限元模拟简介5

第2章 轴向拉伸和压缩6

2.1拉压变形概述6

2.1.1拉压杆的内力6

2.1.2拉压杆的应力6

2.1.3变形和应变的概念7

2.2杆件拉伸和压缩的应力应变理论分析8

2.2.1拉压胡克定律8

2.2.2低碳钢材料拉伸时的力学性能分析9

2.2.3应力集中11

2.3杆件的拉伸和压缩实验12

2.3.1低碳钢和铸铁材料的拉伸实验12

2.3.2低碳钢和铸铁的压缩实验17

2.3.3含孔平板拉伸实验19

2.4拉伸和压缩行为的有限元模拟20

2.4.1金属材料拉伸过程模拟20

2.4.2金属材料压缩过程模拟36

2.4.3含孔平板拉伸过程模拟48

第3章 扭转61

3.1扭转变形概述61

3.2薄壁圆筒的扭转实验61

3.3等直圆杆的扭转实验63

3.4杆件扭转行为的有限元模拟65

3.5杆件扭转的应力应变理论分析75

3.5.1薄壁圆筒扭转时的应力及变形75

3.5.2剪切胡克定律77

3.5.3等直圆杆扭转时的应力及变形77

3.5.4矩形截面杆扭转时的应力及变形80

第4章 弯曲81

4.1弯曲变形概述81

4.2梁的纯弯曲实验82

4.3梁弯曲行为的有限元模拟84

4.4梁弯曲的应力应变理论分析91

4.4.1纯弯曲时梁横截面上的正应力91

4.4.2梁的切应力95

第5章 强度理论99

5.1强度理论概述99

5.1.1单向应力状态99

5.1.2纯剪应力状态99

5.1.3平面应力状态99

5.2梁的强度校核有限元模拟100

5.2.1问题描述100

5.2.2有限元分析101

5.3强度理论106

5.3.1脆性断裂106

5.3.2塑性屈服107

5.3.3强度理论的统一形式108

第6章 组合变形110

6.1组合变形概述110

6.2薄壁圆筒弯扭组合变形实验110

6.3薄壁圆筒拉扭（压扭）组合有限元模拟114

6.3.1问题描述114

6.3.2拉扭模型与相关参数114

6.3.3有限元分析114

6.4薄壁圆筒弯扭组合有限元模拟122

6.4.1问题描述122

6.4.2弯扭模型与相关参数122

6.4.3有限元分析122

6.5组合变形理论130

6.5.1拉伸和扭转130

6.5.2压缩和扭转130

6.5.3弯曲和扭转131

第7章 压杆稳定133

7.1压杆稳定概述133

7.2压杆失稳实验134

7.3压杆失稳有限元模拟136

7.3.1问题描述136

7.3.2模型与参数136

7.3.3有限元分析136

7.4压杆稳定理论144

7.4.1两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式144

7.4.2其他杆端约束下细长压杆临界力的欧拉公式146

7.4.3对欧拉公式的一些分析148

第8章 交变应力-疲劳分析150

8.1概述150

8.2疲劳失效实验150

8.3梁的疲劳失效有限元模拟152

8.3.1 ABAQUS疲劳分析简介152

8.3.2有限元分析153

8.4疲劳分析171

8.4.1疲劳极限171

8.4.2疲劳分析方法173

第9章 材料力学性能的进一步研究176

9.1概述176

9.2应变速率和应力速率相关材料力学性能实验176

9.3温度相关材料力学性能实验177

9.4金属材料的蠕变和应力松弛实验179

9.5材料一些特殊力学性能的模拟181

9.5.1蠕变有限元模拟181

9.5.2带孔平板的热应力分析187

9.6材料力学性能评估方法191

9.6.1率相关理论191

9.6.2温度相关理论192

9.6.3蠕变和松弛理论192

第10章 有限元软件分析常见错误194

10.1错误查看和分析194

10.2常见错误和解决方法194

10.2.1 DAT文件常见错误和警告信息195

10.2.2 MSG文件常见错误和警告信息199

10.2.3 LOG文件常见错误和警告信息201

10.3小结201

参考文献202