本书分为三个模块。第一个模块为材料学基础，着重阐述金属及合金的化学成分、组织结构与性能的内在联系及在各种条件下的变化规律，主要内容包括材料的结构、纯金属的结晶、Fe-Fe3C相图和铁碳合金、金属材料的性能及其热处理。第二个模块为材料力学，主要介绍材料在外力作用下的承载能力和内部变化。本模块以材料力学在工程实际中的应用为主，主要内容包括材料力学的基本概念，拉伸、压缩与剪切，扭转，弯曲和组合变形。第三个模块为动车组应用材料，以国内外动车组技术的发展和材料的应用为主，主要内容包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料及新型材料在高速动车组上的应用。
本书可作为高职高专院校动车组专业教材，也可作为普通高等学校、中职院校、职工培训教育教材，还可作为机车、车辆检修技术人员参考用书。

绪论
模块一 材料学基础
第一章 材料的结构
第一节 材料的结合方式
第二节 金属的晶体结构
第三节 实际金属的晶体结构
思考与练习
第二章 纯金属的结晶
第一节 金属结晶的现象
第二节 金属结晶的热力学条件
第三节 晶核的形成
第四节 晶核的长大
第五节 结晶理论的应用——细化晶粒
思考与练习
第三章 Fe-Fe3C相图和铁碳合金
第一节 铁碳合金与合金中的相
第二节 Fe-Fe3C相图分析
第三节 铁碳合金的平衡结晶
第四节 含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
第五节 杂质元素对铁碳合金的影响
思考与练习
第四章 金属材料的性能及其热处理
第一节 金属及合金的性能
第二节 钢的热处理原理
第三节 钢的热处理工艺
思考与练习
模块二 材料力学
第五章 材料力学的基本概念
第一节 材料力学的研究任务与基本假设
第二节 外力与内力
第三节 应力与应变
第四节 杆件变形的基本形式
思考与练习
第六章 拉伸、压缩与剪切
第一节 轴向拉伸与压缩的概念及实例
第二节 轴向拉压杆上的轴力与轴力图
第三节 拉压杆截面上的应力
第四节 拉压杆横截面上的变形和胡克定律
第五节 材料在拉伸和压缩时的力学性能
第六节 拉压杆的强度计算
第七节 剪切和挤压
思考与练习
第七章 扭转
第一节 扭转的概念和实例
第二节 扭矩和扭矩图
第三节 圆轴扭转时的变形与应力
第四节 圆轴扭转的强度和刚度计算
思考与练习
第八章 弯曲
第一节 基本概念
第二节 剪力和弯矩
第三节 剪力图和弯矩图
第四节 平面弯曲梁的正应力
第五节 梁弯曲时的强度计算
第六节 梁的弯曲刚度
思考与练习
第九章 组合变形
第一节 应力状态与强度理论认知
第二节 组合变形的概念
第三节 拉伸（压缩）弯曲组合变形的强度计算
第四节 弯曲扭转组合变形的强度计算
思考与练习
模块三 动车组应用材料
第十章 金属材料
第一节 钢的分类和编号
第二节 工程结构钢
第三节 机器零件用钢
第四节 特殊性能钢
第五节 有色金属及合金
思考与练习
第十一章 高分子材料
第一节 塑料
第二节 橡胶与纤维
第三节 胶黏剂和涂料
思考与练习
第十二章 陶瓷材料
第一节 陶瓷材料及陶瓷概述
第二节 陶瓷材料的分类、组织结构及性能
第三节 陶瓷材料的应用
思考与练习
第十三章 复合材料
第一节 复合材料概述
第二节 树脂基复合材料
第三节 陶瓷基复合材料
思考与练习
第十四章 新型材料在高速动车组上的应用
第一节 不锈钢在高速动车组上的应用
第二节 铝合金在高速动车组上的应用
第三节 复合材料在高速动车组上的应用
第四节 其他新型材料在高速动车组上的应用
思考与练习
参考文献