關來泰

　　 本書是根據大專院校「材料力學」課程教學基礎要求修訂而成。

　　 本書除保留原版豐富內容、還為有潛力的學生留有深入學習的機會，又將一些超出基本要求的內容，如「彎曲問題的深入探討」、「柱之穩定問題的深入探討」等另立章節，並將分散在各章中的有關動態荷載的內容集中在一起，與交變應力編為一章，以便於各校在教學上選用。此外，修訂者還將「剪切與連接件的實用計算」另立一章，並安排在拉壓、扭轉、彎曲變形各章之後，以便講授受扭與受彎構件連接部份的計算。　　本書內容包括，緒論及基本概念，軸向拉伸與壓縮，扭轉，彎曲內力，彎曲應力，樑彎曲時的位移與簡單超靜定樑，彎曲問題的深入探討，剪切與連接件的實用計算，應力與應變分析，強度理論，組合變形，柱之穩定，柱之穩定問題的深入探討，能旦方法，動態荷載與交變應力，實驗應力基礎分析，材料力學性能的深入探討。本書加入思考題，亦充實了例題與習題。本書適用於大專院校的土木、建築及水利各科系，也可供其它專業及有關工程技術人員參考。

• 內容提要
• 第三版序言
• 第一章　緒論及基本概念
  1. 材料力學的任務
  2. 材料力學與生產實務的關係
  3. 可變形固體的性質及其基本假設
  4. 材料力學主要研究對象(桿件)的幾何特徵
  5. 桿件變形之基本形式
• 第二章　軸向拉伸與壓縮
  1. 軸向拉伸與壓縮之概念
  2. 內力、截面法、軸力及軸力圖
  3. 橫截面及斜截面上之應力
  4. 拉(壓)桿的變形與虎克定律
  5. 拉(壓)桿內的應變能
  6. 材料在拉伸及壓縮時之力學性能
  7. 強度條件、安全係數及容許應力
  8. 拉壓靜不定問題
  9. 應力集中的概念
  10. 思考題
  11. 習題
• 第三章　扭 轉
  1. 概 述
  2. 薄壁圓筒的扭轉。
  3. 傳動軸的外力偶矩、扭矩及扭矩圖
  4. 等直圓桿在扭轉時的應力與強度條件
  5. 等直圓桿在扭轉時的變形、剛度條件及扭轉靜不定問題
  6. 等直圓桿在扭轉時之應變能
  7. 等直非圓桿在自由扭轉時的應力與變形
  8. 開口及閉合薄壁截面桿在自由扭轉時的應力與變形
  9. 考慮材料塑性時圓桿的極限扭矩
  10. 思考題
  11. 習 題
• 第四章　彎曲內力
  1. 平面彎曲的概念及樑的計算簡圖
  2. 樑的剪力與彎矩
  3. 剪力方程式及彎矩方程式;剪力圖與彎矩圖
  4. 彎炬、剪力與分佈荷載強度問的關係及其應用
  5. 按疊加原理作彎矩圖
  6. 平面剛架與曲桿的內力圖
  7. 思考題
  8. 習 題
• 第五章　彎曲應力
  1. 導言
  2. 純彎曲時樑橫截面上的正應力
  3. 純彎曲理論在橫彎曲中的推廣及樑的正應力強度條件
  4. 樑橫截面上的剪應力及樑的剪應力強度條件
  5. 樑的合理設計
  6. 兩種材料的組合樑．
  7. 思考題
  8. 習 題
• 第六章　樑彎曲時的位移與簡單靜不定樑
  1. 概 述
  2. 樑的撓度曲線近似微分方程式及其積分
  3. 按疊加原理計算樑的撓度與轉角
  4. 樑的剛度校核與提高樑的剛度之措施
  5. 樑內的彎曲應變能
  6. 簡單靜不定樑的解法
  7. 支承沉陷與溫度變化對靜不定樑的影響
  8. 思考題
  9. 習 題
• 第七章　彎曲問題的深入探討
  1. 非對稱純彎曲樑的正應力
  2. 開口薄壁截面樑的剪應力與彎曲中心
  3. 開口薄壁截面樑約束扭轉的概念
  4. 平面大曲率桿純彎曲時的正應力
  5. 樑撓度曲線的初參數方程式
  6. 考慮材料塑性時樑的極限彎矩與塑性鉸
  7. 思考題
  8. 習 題
• 第八章　剪切與連接件的實用計算
  1. 概述
  2. 鉚釘連接的計算
  3. 隼齒連接
  4. 思考題
  5. 習題
• 第九章　應力與應變分析
  1. 應力狀態的概念
  2. 平面應力狀態下的應力研究與應力圓
  3. 樑的主應力與主應力軌跡線的概念
  4. 空間應力狀態的研究
  5. 平面應力狀態下的應變研究
  6. 應力與應變問的關係
  7. 空間應力狀態下的單位體積應變能
  8. 思考題
  9. 習 題
• 第十章　強度理論
  1. 強度理論的概念
  2. 四種強度理論及其相當應力
  3. 莫耳強度理論及其相當應力
  4. 雙剪應力強度理論及其相當應力
  5. 各種強度理論的適用範圍及其應用
  6. 思考題
• 第十一章　組合變形
  1. 概述
  2. 兩相互垂直平面內的彎曲
  3. 拉伸（壓縮）與彎曲
  4. 偏心拉伸（壓縮）與截面核心
  5. 扭轉與彎曲
  6. 思考題
  7. 習題
• 第十二章　柱與壓桿之穩定
  1. 柱與壓桿(即壓力桿件)之穩定性的概念
  2. 細長中心受壓直桿臨界力的歐拉公式
  3. 不同桿端約束下之細長柱臨界力的歐拉公式與柱之有效長度因數
  4. 歐拉公式的應用範圍與臨界應力總圖
• 第十三章　柱與壓桿穩定問題的深入探討
  1. 數種細長中心受壓直桿臨界力的歐拉公式
  2. 細長柱(大柔度桿)在小偏心距下的偏心壓縮計算
  3. 軸向彎曲
  4. 其它彈性穩定問題的簡介
  5. 思考題
  6. 習 題
• 第十四章　能量方法
  1. 概 述
  2. 應變能與補能
  3. 卡氏定理
  4. 用能量法解靜不定系統
  5. 虛位移原理及單位方法
  6. 勢能、最小勢能原理與瑞利—里茲法
  7. 思考題
  8. 習 題
• 第十五章　動態荷載與交變應力
  1. 概述
  2. 構件作等加速直線運動或等速轉動時的動應力計畫
  3. 構件受衝擊荷載作用時的動應力計算
  4. 構件在強迫振動時的動應力計算
  5. 交變應力下材料的疲勞破壞與疲勞極限
  6. 鋼結構構件及其連接的疲勞計算
  7. 思考題
  8. 習 題
• 第十六章　實驗應力分析基礎
  1. 電阻應變計法的原理及應用
  2. 光彈性法的原理及應用
  3. 全像光彈性法的原理及應用．
  4. 思考題
  5. 習 題
• 第十七章　材料力學性能的深入探討
  1. 概述
  2. 應變速率及應力速率對材料力學性能的影響
  3. 溫度對材料力學性能的影響
  4. 溫度與時間對材料力學性能的影響、潛變與鬆弛
  5. 衝擊荷載下材料的力學性能、衝擊紉度與轉變溫度
  6. 低應力脆斷與斷裂韌度
  7. 思考題
  8. 習 題
• 附錄A　截面的幾何性質
  1. 截面的一次矩與形心位置
  2. 極慣性矩、慣性矩與慣性積
  3. 慣性矩與慣性積的平行軸公式，以及組合截面的慣性矩與慣性積
  4. 慣性矩與慣性積的磚軸公式，以及截面的主慣性軸與主慣性矩
  5. 計算慣性矩的近似方法
  6. 思考題
  7. 習 題
• 附錄B　常用截面的幾何性質計算公式
• 附錄C　型鋼規格表
• 附錄D　簡單荷載作用下樑的撓度與轉角
• 習題解答

　　 此套教材的第一版於1979年4月出版，第二版於1987年4月出版。在第二版中刪去斷裂力學基礎一章，其餘僅作部份的修改及勘誤。在本書十多年的使用過程中，本書的一些內容已不適合目前的教學需要。在廣泛徵求工科院校材料力學教師意見後，編者於1991年6月開始對第二版進行修訂。為維持原書的特色，並避免兩版問的差異，第三版主要作了以下工作：

　　 (1)彎曲問題中有些屬於深入研究的內容，須集中在一起另立一章。如此，便於教師根據教學要求來選用，可完全不加以講授，方可只選其中的部份節、段來講授。因此，該章中各節均加上*號。

　　 (2)剪切與連接件的計算獨立成一章，並安排在拉壓、扭轉、彎曲變形各章之後，以便講授受扭與受彎構件連接部份的計算。

　　 (3)在強度理論一章中，編入雙剪應力強度理論。由於該理論目前正在進一步發展，並尚未納入有關規範，因而，本書主要介紹該理論的基本原理及依據，並示出相應的強度準則。對其適用範圍則未詳加討論。

　　 (4)壓桿穩定分為兩章。前一章基於基本內容，原書中的壓桿穩定係數表及有關曲線，以新版的鋼結構與木結構設計規範中的穩定係數表及計算公式代替。在引用有關設計規範時，以有代表性的材料「如Q235鋼為限，主要在給初學者一概念。後一章為壓桿穩定問題的深入探討，以及其它彈性穩定問題的簡介。這些內容對於解釋彈性挫曲之物理實質及增廣見聞是頗有用處的，供教師與學生選用。因而，該章的各節均加上*號。

　　 (5)在能量方法一章中，把重點放在應變能概念與卡氏定理及其應用上，而將虛功原理及單位刀法放於後面，並加上*號。此主要是考處與後續的結構力學課程相銜接。對於無結構力學課程的專業，可以虛功原理與單位方法為主。

　　 (6)有關動態荷載的內容由基本變形的各章中結合之，並與交變應力合併編為一章，主要是有利於教學安排。對於疲勞破壞與疲勞強度的內容作較大的變動，並採用構件疲勞折減係數表，以加強與鋼結構中疲勞計算方法問的連繫。

　　 (7)實驗應力分析與理論分析計算相輔相成，在材料力學課程中均安排看一定的實驗課。為使學生對實驗應力分析有較系統的認識，仍保留實驗應力分析基礎一章，且對電阻應變計法的原理及應用作較大的變動，以供學生在實驗課中參考，並在全章加上*號。

　　 (8)在材料力學性能的深入探討一章中，低應力脆斷與斷裂韌度一節，將簡單介紹線性彈性斷裂力學的一些基本概念，以充實該節的內容。

　　 除以上數方面的更動外，在第三版中，各章還編寫思考題，適當增加一些例題與習題。這是為幫助學生瞭解基本概念與因材施教之故。

　　 參予第三版修訂工作約有孫訓力(西南交通大學)、胡增強(東南大學)、金心全(西南交通大學)，批出孫訓力主持修訂。哈爾濱建築工程學院的乾光瑜授對本書審閱，並提出很多寶貴的意見，對提高第三版的品質有顯著的貢獻，特此致謝。希望採用本教材的教師與讀者們，對使用中發現的問題，提出寶貴意見與建議，以利於往後再次修訂，使之更臻完善。

編者

　　　　本書為大陸著名之材料力學教科書，其中對觀念之說明尤為深入淺出，實為一不可多得之著作;雖然其中有關工程材料如鋼材或型鋼規格，以及有關之設計規範與國內有所不同，但是力學之基本行為是相同的，況且多瞭解一下大陸這方面之訊息，不管在學術方面或工程實務方面均有相當之助益，因今後兩岸在學術上或工程上之交流將日益密切。