前言

本书是应中国铁道出版社之约,为我国高校大多数机械工程学科专业编写的。全书内容根据教育部高等学校力学基础课程教学指导委员会2009年制订的“材料力学课程教学基本要求”加以精选,可以满足大多数高校材料力学课程的教学要求。

材料力学是一门具有基础性和工程性的课程:一方面其基本概念、理论与方法是机械、土木、铁路、桥梁、船舶、水利、化工、航空、航天等等诸多工程学科的基础,在这些学科的相关课程里都可以看到材料力学的影子;另一方面材料力学又为这些学科的工程分析与设计提供了关于强度、刚度和稳定性的失效判据与安全准则。对于这些专业的在校学生以及在岗的工程技术与研究人员,材料力学都是非常重要的。因此,提高材料力学的课程教学质量、培养创新精神,对于提高这些工程学科人才的培养质量意义重大。为此,多年来我们在材料力学课程教学中,坚持素质教育、工程教育和创新教育相结合。

从力学素质教育的要求出发,本书更注重突出基本概念、基本理论与基本方法,而不追求冗长的理论推导与繁琐的数字运算。

材料力学与很多领域的工程密切相关。材料力学教学不仅可以培养学生的力学素质,而且可以加强学生的工程概念。这对于他们向其他学科或其他工程领域扩展是很有利的。基于此,本书与以往的同类教材相比,工程概念有所加强,引入了大量涉及广泛领域的工程实例及与工程有关的例题和习题。

本书融入了近几年来我们在北京工业大学机电工程专业“卓越工程师”班从事材料力学研究型教学的成果。对于内容的选取,重在教学内容的深度。所谓深度是指基本教学内容深层次的内涵。材料力学课程中的一些概念、原理看似简单,实则内涵丰富。如果能够引导学生从更深的层次上分析和理解这些内容,就有可能使学生创造性地应用这些概念、原理以及公式去分析和解决复杂的工程实际问题。追求教学内容的深度,不仅可以帮助学生加深对基本教学内容的理解,而且可以激发学生的钻研精神和创新精神。

为了让学生更快地掌握最基本的知识,本书在概念、原理的叙述方面作了一些改进。一方面从提出问题、分析问题和解决问题等方面作了比较详尽的论述与讨论;另一方面通过较多的例题分析,特别是一些重要概念的例题分析,著者相信这有助于读者加深对基本内容的理解和掌握。

全书共分为14章。内容包括反映材料力学基本要求的轴向拉压杆件、材料的力学性能、圆轴扭转、弯曲强度与刚度、应力状态与强度理论、压杆稳定、材料力学中的能量法、简单的静不定系统、动载荷与动应力概述和疲劳强度概述等。根据不同院校的实际情况,建议学时为64~84学时。

本书由清华大学范钦珊、北京工业大学王晶编著,王晶编著第1~6章;范钦珊编著第7~14章。

因编著者水平有限,书中难免有疏漏和不妥之处,恳请广大读者批评指正。

编著者

2016年2月于北京