具体描述
本书是与面向21世纪课程教材《机械原理》相配套的教学参考书，也可作为其他版本教材的学习参考书。全书均由五部分组成，即教学基本要求、本章重点和难点、典型例题解析、习题和综合测试题。书后附有习题参考答案和部分院校考研题。
本书紧扣机械原理教学大纲。教学基本要求可以使学生对本章的要求有清晰的认识。本章重点和难点内容能够帮助读者着重于抓住本章内容的基本概念、基本原理和基本公式，发挥把教科书读“簿”的作用。典型例题解析与教材配合，按教材内容由浅入深，不仅给出解题思路和解题过程，而且还指出了容易出现的问题和错误。增编一定数量的习题与教材内容同步。习题的选择难度适宜、数量合理，覆盖数量的习题与教材内容同步。习题的选择难度适宜、数量合理，覆盖各章的主要内容。综合测试题可供教师上习题课或学生自测使用。
本书旨在最大限度地帮助读者更好地理解和掌握教材的内容，具有极强的复习性。
本书既可作为学生学习《机械原理》的辅助教材及教师教学的参考书，也可作为读者自学机械原理的辅助参考读物。
结构力学与材料力学基础（第十二版） 本书简介 《结构力学与材料力学基础（第十二版）》是一部全面而深入的教材，旨在为工程技术人员和高等院校工科学生提供坚实的理论基础和实用的分析技能。本书内容涵盖了结构力学和材料力学的核心概念、基本原理及其在工程实践中的广泛应用，特别侧重于培养读者的工程思维和解决复杂工程问题的能力。 第一部分：结构力学核心原理 第一章：静力学基础与结构分类 本章首先回顾了静力学的基本公理，包括力的平衡、约束反应力的确定方法。重点讲解了平面刚架和空间刚架的平衡方程、超静定和欠约束结构的概念。详细阐述了桁架、框架、拱、索等典型工程结构的基本组成、受力特点及简化模型。通过大量实例，教授读者如何准确判断结构的静定次数，并熟练运用平衡方程求解支座反力及内力。 第二章：结构内力分析 这是结构力学的基础和核心。本章系统介绍了截面法，详细推导了梁、桁架中轴力、剪力、弯矩的计算公式和绘制方法。特别关注了“一、二、三阶导数关系”在内力图绘制中的应用，以及如何处理集中荷载、均布荷载和任意分布荷载引起的内力变化。对于复杂结构，引入了积分法和图乘法（Mohr-Betti原理的基础），为后续的变形计算奠定基础。本章强调了区分构件的受拉、受压、受弯状态的重要性。 第三章：结构变形分析——虚功原理与位移计算 本章是连接内力与变形的关键。详细阐述了虚功原理（包括单位力法和虚位移法）在求解位移、转角中的应用。推导了线弹性体中梁、框架的挠度和转角计算公式，包括积分法（弯矩分配法的前身）的完整推导过程。对于静定结构，重点讲解了如何利用虚功原理直接计算位移。对于超静定结构，本章引入了“力法”（Compatibility Equations）的概念，作为求解超静定结构内力和位移的理论基础，详细分析了超静定次数的确定与冗余力的求解步骤。 第四章：超静定结构分析进阶 本章深化对超静定问题的分析。除了力法，本章还引入了柔度法（Flexibility Method）和刚度法（Stiffness Method）的初步概念。对于一般的静定和一次超静定结构，通过实例展示了位移法（Slope-Deflection Equations）的基本框架，理解如何通过建立位移方程来平衡结构冗余度。本章特别强调了温度变化、支座沉降等非荷载因素对结构内力的影响分析。 第二部分：材料力学基础理论 第五章：材料力学基本假设与应力应变分析 本章为材料力学奠定了理论基石。系统阐述了材料力学的基本假设，如平面保持假设、胡克定律的适用范围。着重分析了一维、二维和三维应力状态的概念，并推导了柯西应力方程。在应变分析方面，详细解释了线应变和角应变的定义，并引入了应变张量。重点讲解了三向应力状态下的应力圆（2D）和莫尔应力球（3D）的应用，用于确定主应力和最大剪应力。 第六章：材料的本构关系与强度理论 本章深入探讨材料的本构关系，即应力与应变之间的联系。详细介绍了线弹性材料的广义胡克定律，并推导了泊松比、剪切模量与弹性模量之间的关系。随后，本章聚焦于材料的失效准则，详细对比和分析了四大经典强度理论：最大正应力理论（Rankine）、最大剪应力理论（Tresca）、最大畸变能密度理论（von Mises）及其适用条件。通过对比分析，指导读者在实际工程中如何选用合适的强度理论进行安全评估。 第七章：轴向拉伸与压缩构件 本章以最简单的受力形式——拉伸和压缩为例，系统讲解了轴力、应力、变形的基本计算。详细分析了杆件的轴向变形和强度校核。重点讲解了屈服和断裂现象，并引入了“应力集中”的概念。本章的后半部分专门讨论了细长压杆的稳定性问题，详细推导并应用欧拉公式（Euler Formula）来计算临界屈曲载荷，并介绍了修正的欧拉公式及廷度系数的应用。 第八章：梁的弯曲与强度、刚度设计 这是材料力学中最重要的一章。本章首先复习了内力（剪力和弯矩）的计算，随后深入推导了梁的应力公式 $sigma = My/I$。重点讲解了截面惯性矩 $I$ 的计算，包括平行轴定理（Steiner's Theorem）的应用。在应变和变形方面，详细推导了梁的挠度方程，并系统介绍了积分法、弯矩-面积法（Mohr’s Integral Method）求解梁的转角和挠度。本章强调了强度校核与刚度限制（变形控制）在梁设计中的双重作用。 第九章：横力剪切与组合变形 本章分析了横力作用下梁内横向剪应力的分布规律，推导了剪应力公式 $ au = VQ/It$，并分析了不同截面形状（矩形、工字形）下的剪应力分布特点。最后，本章探讨了组合变形问题，包括拉伸/压缩与弯曲、扭转与弯曲的叠加。通过运用能量法或位移叠加原理，指导读者处理复杂荷载作用下的结构响应。 附录：常用材料的力学性能数据表 本书附带了大量常用结构钢材、铝合金、混凝土等材料的力学性能参考数据，便于读者在进行工程设计和校核时快速查阅。 本书特色 本书结构严谨，逻辑清晰，理论推导详尽而又不失工程直观性。大量精选的工程算例贯穿始终，既包含了基础计算，也涉及了复杂结构的优化和失效分析。本书旨在培养读者“结构思维”（整体观）和“材料理解”（微观观）的统一，是工程结构分析与设计人员的必备工具书。
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