高等学校教材:工程力学(材料力学部分)

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刘锋,禹奇才 著
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出版社: 华南理工大学出版社
ISBN:9787562318002
版次:1
商品编码:10719509
品牌:墨点
包装:平装
开本:16开
出版时间:2002-01-01
用纸:胶版纸
页数:295
正文语种:中文

具体描述

内容简介

《高等学校教材:工程力学(材料力学部分)》内容详实丰富,供读者学习使用。

目录

1 绪论
2 轴向拉伸和压缩
3 剪切
4 扭转
5 截面图形的几何性质
6 弯曲内力
7 弯曲应力
8 弯曲变形
9 应力状态分析和强度理论
10 组合变形
11 压杆稳定
12 能量法
13 动载荷
14 疲劳强度
附录 型钢规格表

前言/序言


好的,这是一份基于您提供的书名《高等学校教材:工程力学(材料力学部分)》反向推导、不包含该书特定内容的、关于其他工程力学领域的图书简介。 --- 工程力学(理论与应用) 结构力学与动力学综合教程 —— 探索结构稳定性的奥秘与运动的规律 内容概述 本书旨在为工科学生提供一个全面而深入的工程力学知识体系,重点涵盖结构力学和工程动力学两大核心分支。与传统的仅侧重于材料特性的“材料力学”不同,本书将视角从材料的微观受力状态,提升到宏观结构在静力、稳定性及动态载荷下的整体响应与运动规律研究。全书以严谨的理论推导为基础,辅以大量的工程实例和先进的分析方法,旨在培养读者解决复杂工程问题的能力。 第一部分:结构力学的基石——静力平衡与位移分析 本部分是理解复杂结构如何承受静载荷并保持稳定的理论基础。我们摒弃了材料本构关系的基础讨论,直接进入到对梁、刚架、桁架等工程常用结构体系的分析。 1. 结构内力与外部载荷的平衡: 我们将详细阐述结构体系的自由体分离、约束反力计算的系统方法。重点探讨静定结构的内力图(剪力图、弯矩图、轴力图)的绘制技巧,并引入虚功原理和互易定理等能量法的基础,为后续的超静定结构分析做好铺垫。 2. 超静定结构的分析方法: 深入讲解超静定结构(如一次、二次超静定梁、刚架)的求解策略。内容包括经典的挠度变形法(位移法雏形)、荷载反力法(力法)的系统应用。我们将着重分析如何通过求解多余未知量,满足位移兼容性方程,实现结构的精确分析。 3. 结构稳定性理论基础: 稳定性是结构设计中至关重要的一环。本部分系统介绍欧拉屈曲理论,推导临界荷载的计算公式。针对不同端部约束的细长柱,进行严格的数学推导,并探讨廷久斯公式的应用范围与局限性。此外,还将引入名义刚度法的概念,为分析复杂框架结构的整体稳定性埋下伏笔。 4. 结构位移的计算: 本章聚焦于精确计算结构产生的位移和转角。除了能量法在计算挠度上的应用(如单位载荷法),还将引入更具工程实用性的虚位移法,用于计算结构在任意方向上的位移,确保结构满足刚度要求。 第二部分:工程动力学——结构在时变载荷下的响应 本部分将研究结构元件和系统在时间相关载荷(如地震波、冲击、往复运动)作用下的动态响应,是现代结构抗震设计和精密设备设计的基础。 1. 单自由度体系的自由振动分析: 这是动力学分析的起点。系统阐述自由振动的基本微分方程,求解欠阻尼、临界阻尼和过阻尼系统的自由振动响应。重点分析系统的固有频率和阻尼比对响应特性的决定性影响。 2. 单自由度体系的受迫振动与谐响应: 详细分析周期性载荷(如旋转机械激振)作用下系统的受迫振动。引入频率响应函数和倍频共振的概念,精确计算在不同激励频率下系统的稳态位移、速度和加速度响应。特别强调共振现象的危害及其避免措施。 3. 多自由度体系的动力学: 将动力学分析扩展到具有多个相互关联自由度的系统。本章核心在于质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的建立。重点讲解特征值问题的求解,确定系统的主振型(模态)和固有频率。使用模态叠加法分析复杂结构在任意激励下的动态响应。 4. 冲击与瞬态响应分析: 针对脉冲载荷、冲击载荷等非周期性瞬态激励,本书介绍如何利用卷积积分(Duhamel积分)求解系统的瞬态响应。这在分析桥梁在车辆冲击、机械设备启动或停机过程中的动力特性时至关重要。 第三部分:高级分析方法与现代工程实践 本部分将前两部分的理论知识融会贯通,引入现代计算工具和先进分析概念,以应对日益复杂的工程需求。 1. 结构动力分析的简化与等效: 介绍如何将复杂的、多自由度实际结构(如高层建筑、长大桥梁)通过质量和刚度的等效简化,转化为易于分析的简化动力模型。这包括对连续体进行离散化处理的初步概念介绍。 2. 结构动力学的微分方程求解: 探讨数值积分方法在动力学分析中的应用,如中心差分法和Newmark-$eta$法。这些方法是现代有限元分析软件求解非线性动力学问题的基础。 3. 工程实例与规范解读: 结合实际的工程案例,如抗震设计中的反应谱方法的应用逻辑(而非反应谱本身的计算),以及结构在风振作用下的动力响应模拟思路。强调理论知识如何转化为符合设计规范的工程决策。 本书特色 视角独特: 本书避开了材料力学中关于应力、应变、强度、疲劳等微观尺度的讨论,专注于结构体系的平衡、刚度、稳定性和动态特性这一宏观力学层面。 理论与实践并重: 紧密结合能量法、位移法与动力学分析,确保读者不仅掌握计算公式,更能理解物理意义。 面向未来: 引入多自由度系统、模态分析和数值积分等现代工程力学工具,为后续学习有限元分析打下坚实基础。 本书适合作为高等院校土木工程、机械工程、航空航天工程等专业本科高年级或研究生的教材或参考书。掌握本书内容,将使读者具备对工程结构进行全面、科学的静态与动态力学评估的能力。

用户评价

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这本书给我带来了一种“全面与精深”的体验。作者在材料力学这个学科的各个方面都进行了深入的探讨,从最基本的应力、应变分析,到更复杂的弯曲、扭转、以及后期的屈曲、疲劳等,内容都相当详尽。每个章节都仿佛是一个独立的研究课题,提供了丰富的理论知识和计算方法。我特别欣赏书中对于一些高级主题的处理,例如弹塑性力学和断裂力学,作者并没有回避其中的复杂性,而是通过清晰的逻辑和严谨的推导,带领读者一步步深入。虽然这些内容对于初学者来说可能有些难度,但对于想要在这些领域进一步发展的同学来说,这本书无疑是极好的起点。书中还包含了大量的参考文献,这让我了解到在这些研究方向上,还有更多值得我去探索的知识。总的来说,这是一本内容非常丰富、理论体系完整的教材,能够满足读者在材料力学领域不同层次的学习需求,尤其是对于那些希望进行学术研究或深入钻研的读者。

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拿到这本书的第一感觉是厚重,翻开之后,发现里面的内容确实相当丰富。虽然书名是“高等教育出版社”出版的,但它的内容深度和广度,感觉更像是为专业研究生准备的。对于我这种还在大二、刚接触材料力学的学生来说,这本书的很多地方确实有点吃力。作者在讲解理论时,往往直接切入高阶的数学描述,对于一些重要的物理意义的阐述,有时感觉不够直观。虽然书中也穿插了一些图示,但有时候这些图示并没有完全解答我心中的疑问。我尝试着去理解一些比较抽象的概念,比如塑性变形的微观机理,感觉需要结合其他的辅助材料才能彻底弄明白。当然,这本书的优点也是显而易见的,它在理论的完备性上做得很好,几乎涵盖了材料力学的所有重要分支,对于想要深入研究某个领域的同学来说,无疑是一座宝库。只是作为一本基础教材,对于初学者来说,学习曲线可能有点陡峭。

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坦白说,读这本书的过程充满了挑战。作者在内容组织上,感觉更偏向于理论的严谨性,而不是易读性。一些章节的过渡略显生硬,常常需要我反复阅读,才能勉强跟上作者的思路。例如,在讲解奇异方程的时候,我花了相当长的时间去理解其推导过程,并且对作者在公式中使用的某些符号的含义感到困惑,书中的解释有时候不够充分。我常常需要翻阅其他参考书,甚至上网查阅资料,才能弥补教材在这方面提供的不足。虽然书中提供了大量的公式和定理,但是对于这些公式背后的物理意义,作者的阐述有时显得比较简略,这让我感觉自己只是在学习一套计算规则,而没有真正理解力学的本质。然而,不得不承认,一旦我克服了这些困难,理解了其中的逻辑,就会发现这本书确实蕴含着深刻的理论。对于那些追求学术深度,想要深入研究理论物理的学生来说,这本书的价值可能更大。

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这本书给我最深的印象是它的“工程导向”设计。作者在阐述每一个力学概念时,都尽可能地联系实际工程应用,这对于我们这些未来的工程师来说,非常有启发性。例如,在讲解构件的强度和刚度计算时,书中列举了大量的桥梁、建筑、机械零件等实际案例,让我们明白这些理论不仅仅是抽象的数学公式,而是解决实际工程问题的强大工具。书中的插图清晰且富有信息量,很多图都直接展示了实际结构在受力时的变形和应力分布情况,这比纯文字的描述要生动得多。另外,书中还引入了一些关于材料性能的介绍,比如屈服强度、抗拉强度、弹性模量等,并且说明了这些参数在工程设计中的重要性。这让我意识到,学习材料力学不仅仅是掌握计算方法,更要理解材料本身的特性如何影响结构的设计和安全性。总而言之,这是一本非常贴近工程实践的教材,能够帮助我们建立起“为什么学”和“怎么用”的清晰认知。

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这是一本非常扎实的教材,内容严谨,循序渐进。作者在介绍基本概念时,并没有直接给出复杂的公式,而是从实际工程问题出发,引导读者逐步理解。例如,在讲解应力应变关系时,作者会先分析一个简单的梁的受力情况,然后通过实验现象和理论推导,最终得出胡克定律。这种方式对于初学者来说非常友好,能够帮助我们建立起清晰的物理图像。书中的例题也很多,涵盖了各种典型情况,而且解答过程详尽,值得反复揣摩。尤其是那些需要多步推导才能得到结果的题目,作者都能一步步地讲解清楚,让我们明白每一步的依据。在练习题方面,难度梯度也设计得很好,从基础巩固到综合应用,应有尽有。我特别喜欢书后提供的部分习题答案,虽然不是全部,但对于我们自己检查解题思路和过程非常有帮助。总的来说,这本书是一本非常适合在课堂上学习,课后深入研究的力学教材,内容充实,逻辑清晰,对于打好材料力学基础非常有益。

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