材料力學(xué)是一門與機械、航空、土木等專業(yè)密切相關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科,對培養(yǎng)大學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析和解決工程力學(xué)問題的能力十分重要,因此也是許多專業(yè)的研究生入學(xué)考試科目。把材料力學(xué)理論應(yīng)用于解決材料力學(xué)問題的困難之處在于,材料力學(xué)使用較簡單的方法處理復(fù)雜的工程問題,因此既具有較強的理論性,又具有很大的靈活性,要針對具體問題進行力學(xué)分析。正確的思考方法,清晰的解題步驟、高強的演算能力對考生是至關(guān)重要的。為此,本書基于正確理解概念和理論,掌握解題技巧、突出重點和難點的原則,對那些具有普適性的典型問題,特別是針對研究生入學(xué)考試的重點和難點問題,予以詳盡地闡述和分析。
本書以教育部制定的普通高校多學(xué)時材料力學(xué)課程教學(xué)大綱為主線,共設(shè)十三章。
第一章為材料力學(xué)知識精要,本章包括材料力學(xué)核心概念、內(nèi)在結(jié)構(gòu)、研究方法等重要內(nèi)容。它把材料力學(xué)的全貌清楚地展現(xiàn)在讀者面前,使讀者不致被材料力學(xué)概念多、內(nèi)容多、公式多的表面現(xiàn)象所干擾,能夠迅速地抓住重點,清楚地認識到所解的問題是什么類型的問題以及如何解決。需要特別指出,內(nèi)力的概念和計算在材料力學(xué)中占有極其重要的地位,鑒于此,本章提供了筆者提出的求內(nèi)力的等效截面法,該法是傳統(tǒng)截面法的進一步發(fā)展,簡單、實用和有效。研究生考試是對報考者水平和能力的全面檢驗,特別是重點高校對數(shù)學(xué)計算能力有較高的要求,本章也提供了解題必備和解題技巧相關(guān)內(nèi)容,供讀者使用。總之,筆者希望讀者仔細地閱讀本章,加強理解,消化吸收,并在實戰(zhàn)中熟練應(yīng)用。
第二至第七章介紹與桿件四種基本變形有關(guān)的基本理論。第八章是關(guān)于應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)分析和強度理論。該章是對受復(fù)雜載荷作用的構(gòu)件進行強度和剛度計算的基礎(chǔ),理論性較強。第九章是能量法,能量法是求解構(gòu)件位移的有效方法。第十章是關(guān)于靜不定問題的求解方法。第十一章是關(guān)于壓桿的穩(wěn)定性計算問題。第十二章是動荷載。壓桿的穩(wěn)定性和動荷載兩章屬于綜合性問題,考題涉及的知識點比較多。第十三章是組合變形,本章內(nèi)容中除了單個靜定構(gòu)件的組合變形理論和計算外,還包括了組合結(jié)構(gòu)(由兩個以上不同變形的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu))的靜不定問題、穩(wěn)定性問題、動荷載問題。所以,本章是材料力學(xué)研究生入學(xué)考試的綜合題、能力題的集中體現(xiàn),希望讀者給予更多關(guān)注。
每章包括重要概念和公式、考試重點、解題技巧、考題解析、習(xí)題與答案五個部分。在重要概念與公式條目下,僅闡述該章考題經(jīng)常涉及的重要概念、理論和公式。對于一些容易理解和掌握的基本概念、理論和公式?jīng)]有列出。解題技巧為與本章考題有關(guān)的解題技巧和方法,對于較難和較偏的方法用“*”標(biāo)記,讀者可根據(jù)自己報考的學(xué)校水平來決定是否掌握�？碱}解析部分的例題均來自近幾年全國各知名大學(xué)的研究生入學(xué)考試試題�？紤]到不同大學(xué)試卷的難易程度不同,所選例題分為典型例題和偏難例題。偏難例題也用“*”標(biāo)出。典型例題適用于一般高校和“211工程”高校,而偏難例題適用于“985工程”或“雙一流”高校。典型例題是指利用基本理論即可獲解的考題,不拐大彎。而偏難例題是指需要經(jīng)過一番分析、判斷才能獲解的考題。這類考題是典型考題的提升版,求解需要較強的分析、理解和運算能力。報考“雙一流”高校的考生,除了熟練掌握典型例題外,還必須掌握相當(dāng)數(shù)量的偏難例題。考題解析注重解題思路,強調(diào)解題步驟。以“注”的形式對容易混淆的知識點、擴展知識點和概念性較強的知識點給予特別說明。
本書附錄A給出了六套具有代表性的一般高校、“211工程”大學(xué)和“985工程”大學(xué)近兩年的研究生入學(xué)考試卷和詳細的解答。附錄B精心設(shè)計了三套分別適合一般高校、“211工程”大學(xué)和“985工程”大學(xué)的研究生入學(xué)考試模擬題,并附有答案。這兩個附錄對于考生全面測試自己的水平具有重要意義。
本書主要作為研究生入學(xué)考試的輔導(dǎo)書,也可作為本科生和其他人員學(xué)習(xí)材料力學(xué)的參考用書。
書中難免有錯漏之處,懇請讀者批評指正。
作 者
2019年12月