目標基礎力學課程的主要目標應該是培養工科學生分析問題和解決問題的能力，使他們能用簡單的、符合邏輯的方法去分析給定的問題，并運用已掌握的基本原理去解決問題。這本書作為工科學生在大學一年級或二年級的材料力學（材料強度）方面的第一門課程的教材，作者希望這本教材能像學生學過的靜力學和動力學的教材那樣，幫助任課教師達到上述目標。
總體思路在本教材中，將學習材料力學的基礎建立在理解基本概念和應用簡化模型上。采用這種思路，可以用一種合理的、符合邏輯的方式逐步導出所有需要的公式，并且明確指出這些公式在什么條件下可以安全地用來分析和設計工程結構和機床構件。
廣泛應用受力圖。教材的各部分都采用受力圖來求解外力或內力。采用“圖示方程”也可以幫助學生理解載荷疊加法、應力疊加法和變形疊加法。
在整個教材中的各個合適的地方，都對強度設計的概念進行了討論。在第1章中就對強度設計中安全因數的應用進行了討論，給出了兩種強度設計的概念，即許用應力強度設計及載荷與抗力因數強度設計。
提供部分高等或專題內容供選學。選學內容包括殘余應力，非圓截面桿扭轉和薄壁桿件扭轉，曲梁的彎曲，非對稱構件的切應力，以及失效判據等，以適應不同專業的需要。為保持系統的一致，按照內在聯系把這些內容安排在恰當的章節處。這樣，即使在本課程中沒有講授這些內容，當學生在學習后續課程需要時，或在以后的工程實踐中需要時，可以很方便地找到這些內容作為參考。為此，所有選學內容都用“*”標注。
章節安排學習本課程的學生應該已經學了靜力學，盡管如此，在第1章中還是包括了靜力學基本概念的回顧，而剪力圖和彎矩圖則在52節和53節中進行詳細討論。面積矩和形心的性質在附錄A中討論，這些內容在確定梁的正應力和切應力（第4～6章）的討論中需要用到。
本教材的前4章分別對受軸向載荷、扭轉和純彎曲的構件的應力和相應變形進行分析。每種情況都是以幾個基本概念為基礎，即作用在構件上的力系的平衡條件、材料的應力=應變關系，以及構件受到的約束和載荷所應滿足的條件。為了加強學生對內容的理解，學習每種基本載荷時，都配備了大量的例題、解題范例和課后練習題。
在第1章中引入了一點處的應力的概念，說明了當所考慮的截面不同時，軸向載荷既可以引起正應力，又可以引起切應力。在第3章扭轉和第4章純彎曲中，又再次強化了這樣的概念，即應力取決于其所在的截面的方位。然而，對于一點處的應力進行變換的某些計算方法，如莫爾圓法，則在第7章才作介紹，在這之前，學生已有機會求解組合變形的問題，他們自己會發現需要這樣的求應力變換的方法。
第2章中討論了包括纖維增強復合材料在內的多種材料的應力.應變關系。對橫向載荷作用下的梁的研究分為兩章，第5章主要討論怎樣確定梁的正應力以及根據材料的許用正應力進行強度設計（5-4節）。這一章以討論剪力圖和彎矩圖開始（5-2和5-3節），還包括了一個選學內容，即用奇異函數法求梁的剪力和彎矩（5-5節）。本章最后部分是供選學的非等直梁的內容（5-6節）。
第6章主要內容是確定梁的切應力，以及橫向載荷作用下薄壁構件的切應力。以傳統方法推導了剪力流的公式，q=VQ/I。在第7章討論了應力變換之后，第8章介紹梁設計的更高等的理論，例如怎樣確定工字形截面梁的翼緣與腹板交界處的主應力。第8章還包括傳動軸的強度設計，以及確定組合變形時一點處的主應力、主平面和最大切應力等內容。第8章可作為選學內容。
超靜定問題最早在第2章中進行了討論，之后在教材的各部分，對所遇到的各種載荷作用下的超靜定問題進行了討論。學生在學習的開始階段就可學到求解超靜定問題的方法，即把靜力學中用到的傳統的力的分析與變形分析結合起來。這樣，學生在學完本課程時，就會非常熟悉求解超靜定問題的基本方法。此外，這樣的內容安排可以幫助學生認識到，確定應力本身就是一個超靜定問題，只有考慮對應的應變分布情況才能求出應力。
在第2章中分析受軸向載荷的構件時，就引入了塑性變形的概念。在第3章、第4章和第6章的選學內容里討論了涉及圓軸的塑性變形和等直梁的塑性變形等問題。盡管教師可以選擇不講授這些內容中的某些部分，但教材中包含這些內容可以幫助學生認識到線性應力應變關系假設的局限性，也可以提醒他們不要錯誤地使用彈性扭轉和彈性彎曲的公式。
第9章討論梁的變形。在這一章的第一部分主要介紹用積分法和疊加法求梁的變形，而這部分中的用奇異函數求梁的變形（9-6節）作為選學的內容（要學習這一節，需要先學習5-5節的內容）。本章的第二部分是選學內容，用兩次課介紹了面積矩法。
第10章討論壓桿穩定問題，包括受壓的鋼桿、鋁桿和木桿的設計等內容。第11章介紹能量方法，包括卡氏定理。
教學法特點每章開始的第一節都是引言。在引言中給出了本章的目的和目標，并簡要地介紹本章的內容和它們在解決工程實際問題中的應用。
章節的課時安排。每章的內容分成若干單元，每個單元包括一個或幾個理論部分，接著是解題范例和大量的課后習題。每個單元對應于一個精心設計的主題，一般適合用一次課講授。
例題和解題范例。理論部分包括很多例題，用它們來說明理論部分的內容，有利于更好地理解。而解題范例是為了演示怎樣把理論應用于求解某些工程實際問題。解題范例的求解形式與學生自己求解課后習題的形式相同，所以解題范例起到兩個作用，既可以拓展理論內容，又可以為學生做出示范，使他們在自己的作業中能規范地、步驟清晰地解題。
課后習題。大多數課后習題都有工程實際背景，對工程專業學生具有吸引力。盡管如此，設置習題的基本目的是說明教材的內容，幫助學生理解材料力學的基本原理。習題是根據它們所對應的教材內容進行分組的，順序上是由易到難。對于需要給予特別關注的題目用“*”標注。
章節復習與小結。在每章結束前，都有對本章內容的復習與小結。相關處的注釋可以幫助學生組織好他們自己的復習，還標注了可供相互參考的章節，以幫助他們找到需要特別關注的內容。
復習題。每章的最后都有一組復習題，為學生提供進一步應用本章最重要概念的機會。
計算機習題。計算機使工程專業的學生能夠求解大量的具有挑戰性的問題。每章的最后都提供了一組6個以上的用計算機求解的題目。它們可以用任何具有基本分析計算能力的計算機語言進行求解。編寫求解這些計算機習題的算法程序可以使學生有兩方面的收獲：（1）可以幫助他們更好地理解所涉及的力學原理；（2）可以為他們提供一個機會，將他們在計算機程序課程上學到的編程技術，應用于求解有實際意義的工程問題。
工程基礎知識考試。要想成為具有執照的專業工程師，必須參加兩個考試。第一個考試是工程基礎知識考試，這個考試包括材料力學的內容。在附錄E中列出了該考試所涉及的材料力學的內容，以及為復習這些內容可以作為練習用的題目。
補充資源《教師題解手冊》。與第6版教材配套的《教師題解手冊》繼承了以前的傳統，做到準確無誤，并將每個題解保持在一頁內以易于參考。《手冊》的一個特色是設計了兩個表格，可以幫助任課教師制作自己的教學計劃。教材中的各個章節內容列在表Ⅰ中，每個章節的建議教學時數也列在表中。表Ⅱ提供了對各組習題的簡要描述，而且根據所采用的單位制對每組習題進行了分類�！妒謨浴愤�包括一個教學計劃的樣例。使用本書的教師可通過填寫書后所附《教師反饋表》獲得該手冊。
致謝作者感謝為這一版書提供照片的多家公司，還要感謝薩拜娜·道爾（Sabina Dowell）為搜尋照片所作的不懈努力和耐心。
特別感謝利哈伊大學機械工程系的迪安·厄普代克（Dean Updike）教授，他耐心地校核了本版教材中的所有習題的題解和答案，與我們配合得很好。
作者還要對所有審稿人和本書前幾版的讀者所提供的幫助、給出的評論和提出的建議表示衷心的感謝。
約翰 T.德沃爾夫（John T.Dewolf）戴維 F.馬祖雷克（David F.Mazurek）
譯者序
關于作者
前言
符號表
第1章導論——應力的概念ⅩⅩ
1.1引言2
1.2靜力學方法簡要回顧2
1.3構件中的應力4
1.4分析與強度設計5
1.5軸向載荷正應力6
1.6切應力8
1.7連接件中的擠壓應力10
1.8在簡單結構分析與強度設計中的應用10
1.9求解問題的方法13
1.10解的精度14
習題16
1.11桿件受軸向載荷時斜截面上的應力21
1.12一般載荷作用下的應力應力分量23
1.13強度設計問題26
習題31
復習與小結36
復習題38
計算機習題40
第2章軸向載荷作用下的應力與應變44
2.1引言46
2.2軸向載荷作用下的線應變47
2.3應力應變關系曲線48
*2.4真應力與真應變52
2.5胡克定律彈性模量53
2.6材料的彈性與塑性力學行為55
2.7交變載荷疲勞57
2.8軸向載荷作用下構件的變形58
習題62
2.9超靜定問題67
2.10溫度變化的影響71
習題77
2.11泊松比81
2.12多向加載廣義胡克定律83
*2.13體積應變體積彈性模量85
2.14切應變86
2.15進一步討論軸向載荷作用下的變形E、ν和G之間的關系89
*2.16纖維增強復合材料的應力應變關系92
習題96
2.17軸向載荷作用下應力和應變的分布圣維南原理101
2.18應力集中103
2.19塑性變形105
*2.20殘余應力109
習題112
復習與小結116
復習題121
計算機習題124
第3章扭轉126
3.1引言128
3.2關于圓軸扭轉切應力的初步討論129
3.3圓軸扭轉變形130
3.4彈性范圍內的應力133
習題139
3.5彈性范圍內的扭轉角144
3.6扭轉超靜定問題147
習題152
3.7傳動軸的強度設計158
3.8圓軸扭轉時的應力集中160
習題162
*3.9圓軸扭轉時的塑性變形165
*3.10理想彈塑性材料圓軸的扭轉167
*3.11圓軸扭轉時的殘余應力170
習題174
*3.12非圓截面桿扭轉178
*3.13閉口薄壁桿件扭轉180
習題184
復習與小結189
復習題194
計算機習題196
第4章純彎曲198
4.1引言200
4.2對稱截面梁的純彎曲202
4.3對稱截面梁純彎曲時的變形203
4.4彈性范圍內的應力與變形分析206
4.5橫截面的變形210
習題213
4.6不同材料復合梁的彎曲217
4.7應力集中221
習題225
*4.8塑性變形229
*4.9理想彈塑性材料梁231
*4.10具有一個對稱面時梁的塑性變形235
*4.11殘余應力235
習題240
目錄材料力學ⅩⅦⅩⅧ4.12作用在梁一個對稱面內的偏心軸向載荷243
習題247
4.13非對稱彎曲252
4.14偏心軸向載荷的一般情形257
習題261
*4.15曲梁的彎曲266
習題272
復習與小結276
復習題279
計算機習題282
第5章彎曲時梁的分析與設計284
5.1引言286
5.2剪力圖與彎矩圖288
習題293
5.3載荷、剪力和彎矩之間的微分關系297
習題303
5.4等截面直梁的彎曲強度設計306
習題310
*5.5用奇異函數法確定梁的剪力與彎矩315
習題323
*5.6變截面直梁327
習題331
復習與小結335
復習題338
計算機習題340
第6章梁和薄壁構件中的切應力342
6.1引言344
6.2梁微段縱向截面上的剪力345
6.3確定梁的切應力348
6.4矩形截面梁和工字形截面梁的切應力349
*6.5窄矩形截面梁中應力分布的進一步討論351
習題355
6.6任意形狀梁微段的縱向截面上的剪力360
6.7薄壁構件的彎曲切應力362
*6.8塑性變形364
習題368
*6.9薄壁構件的非對稱彎曲彎曲中心373
習題382
復習與小結385
復習題387
計算機習題389
第7章應力變換與應變變換392
7.1引言394
7.2平面應力變換396
7.3主應力最大切應力398
習題402
7.4平面應力的莫爾圓405
習題412
7.5一般應力狀態415
7.6莫爾圓應用于三維應力分析417
*7.7平面應力狀態下韌性材料的屈服準則420
*7.8平面應力狀態下脆性材料的斷裂準則422
習題427
7.9薄壁壓力容器中的應力431
習題436
*7.10平面應變變換438
*7.11平面應變的莫爾圓441
*7.12三維應變分析444
*7.13應變測量應變花447
習題451
復習與小結455
復習題459
計算機習題462
第8章給定載荷作用下的主應力464
*8.1引言466
*8.2梁內主應力466
*8.3傳動軸的設計469
習題475
*8.4組合載荷下的應力478
習題486
復習與小結491
復習題493
計算機習題495
第9章梁的撓度498
ⅩⅨⅩⅧ9.1引言500
9.2梁在橫向載荷作用下的變形501
9.3彈性曲線方程503
9.4根據載荷分布直接確定彈性曲線509
9.5靜不定梁512
習題517
*9.6奇異函數法確定梁的轉角與撓度522
習題529
9.7疊加法532
9.8疊加法應用于靜不定梁534
習題539
*9.9面積矩定理543
*9.10面積矩定理應用于懸臂梁和承受對稱載荷的梁546
*9.11分部繪制彎矩圖548
習題554
*9.12面積矩定理應用于承受非對稱載荷的梁558
*9.13最大撓度560
*9.14面積矩定理應用于靜不定梁563
習題568
復習與小結572
復習題578
計算機習題580
第10章壓桿穩定582
10.1引言584
10.2結構的穩定性584
10.3兩端鉸支壓桿的歐拉公式587
10.4歐拉公式應用于其他約束條件的壓桿590
習題594
*10.5偏心載荷正割公式600
習題605
10.6中心載荷作用下壓桿的設計609
習題617
10.7偏心載荷作用下壓桿的設計621
習題626
復習與小結629
復習題631
計算機習題633
第11章能量方法636
11.1引言638
11.2應變能638
11.3應變能密度640
11.4正應力的彈性應變能641
11.5切應力的彈性應變能644
11.6一般應力狀態下的應變能647
習題651
11.7沖擊載荷658
11.8沖擊載荷設計661
11.9單一載荷作用時的功和能662
11.10應用功能方法確定單一載荷作用下的撓度664
習題669
*11.11若干個載荷同時作用時的功和能674
*11.12卡氏定理677
*11.13應用卡氏定理確定撓度678
*11.14卡氏定理應用于靜不定結構681
習題689
復習與小結693
復習題697
計算機習題699
附錄702
附錄A面積矩703
附錄B工程常用材料的力學性能參數（國際單位制）712
附錄C型鋼表（國際單位制）715
附錄D梁的撓度和轉角721
附錄E工程基礎知識考試723
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