结构力学学习辅导与解题指南（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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☆☆☆☆☆

祁皑 著

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• 工程教育
• 第二版
• 大学教材

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302311287

版次：2

商品编码：11884548

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-04-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本书主要介绍“结构力学”课程的理论、方法概要以及解题方法。一方面帮助读者应用结构力学的基本概念、基本理论以及基本方法分析和解决问题；另一方面通过解题过程加深对于相关概念、理论以及方法的认识和理解。全书分为9章：体系的几何组成分析，静定结构受力分析，静定结构位移计算，力法，位移法，影响线及其应用，矩阵位移法，结构动力计算，结构稳定及极限荷载计算的基本知识。 本书可作为高等院校土木、交通、水利等专业结构力学课程的教辅，也可作为专升本、本科自考和相关专业工程技术人员等的参考书。

前言/序言

结构力学学习辅导与解题指南（第2版）

好的，这是一份为您准备的图书简介，内容不包含您提到的那本书的信息，力求详实且自然流畅。 --- 《前沿计算材料学：理论、方法与应用》 内容简介 在当代科学研究与工程实践中，材料科学正经历着一场深刻的范式转变，计算模拟已成为理解和设计新型材料不可或缺的工具。本书《前沿计算材料学：理论、方法与应用》系统梳理了现代计算材料学领域的核心理论框架、前沿计算方法及其在不同工程领域的具体应用。它旨在为高年级本科生、研究生、研究人员以及希望跨学科应用计算工具的工程师提供一部全面、深入且兼具实践指导意义的参考著作。 本书结构清晰，内容涵盖了从基础的量子力学理论推导到宏观尺度的多尺度建模，力求构建一个完整的计算材料学知识体系。 第一部分：计算材料学的基石——理论与方法 本部分着重介绍支撑计算材料学分析的理论基础和核心算法。 第一章：材料模拟的尺度与框架 材料的性质与行为表现出显著的尺度依赖性。本章首先界定了计算材料学中涉及的主要尺度——从原子尺度（飞米到纳米）到介观尺度（纳米到微米）再到宏观尺度（微米到毫米及以上）。随后，介绍了不同尺度下可适用的基本理论框架，如基于第一性原理的电子结构理论、介观尺度的分子动力学方法，以及宏观尺度的连续介质力学模型。本章强调了尺度间的耦合机制与信息传递在多尺度模拟中的重要性。 第二章：密度泛函理论（DFT）及应用 密度泛函理论（DFT）是当前处理电子结构问题的黄金标准。本章详述了DFT的核心思想，包括交换关联泛函的选择（如LDA、GGA及后来的混合泛函）。重点讨论了平面波基组与实空间基组（如有限元方法）在实现DFT计算中的优劣势。此外，针对实际材料体系中常遇到的挑战，如强关联电子体系（如过渡金属氧化物）的处理，本章深入剖析了Hubbard U方法、DMFT（动态平均场理论）等修正手段的数学原理和计算实现。 第三章：从量子到经典：分子动力学模拟 当模拟的原子数量超过数千个，或者需要研究时间尺度超出皮秒范围的动力学过程时，分子动力学（MD）成为首选。本章详细讲解了牛顿运动方程的数值积分算法（如Verlet算法）及其在常温常压系综（NVT、NPT）下的实现。核心内容聚焦于势函数（力场）的构建。我们不仅回顾了经典的平衡态势函数（如Lennard-Jones，B$ddot{ ext{o}}$ttcher势），更深入探讨了如何从量子力学数据拟合出高精度的嵌入原子方法（EAM）和第二近邻可忽略函数（NNP）势，以处理金属和半导体的复杂相互作用，这是实现精确介观模拟的关键。 第四章：晶格动力学与声子谱 材料的热学、声学性质与晶格振动密切相关。本章讲解了利用有限差分法和密度泛函理论计算晶格动力学矩阵的方法。读者将学习如何通过计算声子色散关系曲线，确定材料的弹性常数、德拜温度，以及理解热导率的微观机制。此外，热力学函数（如比热容、热膨胀系数）如何由声子密度态（Phonon Density of States, PDOS）导出，也将得到详细阐述。 第二部分：多尺度建模与新兴技术 本部分探讨如何有效衔接不同尺度的信息，以及适应新型材料研究的计算工具。 第五章：多尺度模拟策略：桥接鸿沟 单一尺度的模拟往往无法捕捉材料从微观结构演变到宏观性能的完整过程。本章系统介绍了实现尺度连接的几种主流策略： 1. 自上而下耦合 (Top-Down)： 例如，将宏观晶格结构参数反馈给介观模拟。 2. 自下而上耦合 (Bottom-Up)： 例如，利用从DFT计算得到的有效力场参数来驱动MD模拟，再将MD得到的微观结构输送给相场模型。 3. 区域分解法 (Domain Decomposition)： 在不同区域使用不同尺度的模型（如在界面使用MD，在本体使用有限元）。 第六章：相场方法与微观结构演化 相场（Phase-Field, PF）模型是描述材料微观结构（如晶界、析出相、裂纹扩展）随时间演化的强大工具。本章侧重于PF模型的建立，包括梯度能量密度、驱动力项的设计（如化学驱动力、应力驱动力）。我们将详细讨论Cahn-Hilliard方程和Allen-Cahn方程在相分离和晶粒生长问题中的具体应用，以及如何将应力场引入PF方程来模拟相变过程中的形变。 第七章：机器学习与材料信息学 计算材料学正迎来数据驱动的革命。本章介绍如何利用机器学习（ML）技术加速材料发现和性能预测。内容包括： 描述符构建： 如何将原子结构转化为可供ML模型识别的特征向量（如原子邻域描述符，SOAP）。 势能面的快速拟合： 使用高斯过程回归（GPR）或神经网络（NN）快速构建高精度的势能面，从而突破DFT计算效率的瓶颈。 高通量计算与数据库建设： 介绍Materials Project、OQMD等现有数据库的结构，以及如何利用自动化脚本设计高通量计算流程。 第三部分：关键工程应用案例 本部分将理论和方法应用于具体的工程问题，展示计算材料学的实际价值。 第八章：材料的力学响应与断裂模拟 针对结构材料的关键挑战，本章深入分析了计算模拟在理解材料力学行为中的作用。我们探讨了如何利用原子尺度模拟来解析位错的运动、缠结和湮灭机制，以及晶界对塑性形变的影响。在断裂力学方面，重点介绍了模拟裂纹萌生与扩展的计算技术，包括使用分子动力学模拟拉伸断裂、利用晶格动力学分析脆性断裂，以及将有限元模拟与相场方法结合的混合方法。 第九章：催化与界面现象的计算模拟 催化剂的性能高度依赖于其表面活性位点的电子结构和几何构型。本章利用DFT和反应路径搜索算法（如旅行商问题TSP或升降过程Climbing Nudged Elastic Band, NEB）来确定反应能垒。内容覆盖了吸附能的计算、表面重构的预测，以及理解电化学反应中电荷转移过程的模拟策略。 第十章：热电材料的设计与优化 热电材料在能量回收领域至关重要。本章探讨了如何通过计算手段优化塞贝克系数（$S$）、电导率（$sigma$）和热导率（$kappa$）的综合指标——功率因子（$ZT$）。重点分析了计算声子散射模型（如基于玻尔兹曼输运方程的计算）如何揭示晶格振动对热输运的限制作用，并阐述了如何通过结构缺陷工程（如点缺陷或纳米析出相）来“减小”声子平均自由程。 结语 本书的最终目标是培养读者将理论知识转化为解决实际材料问题的能力。通过对经典理论的系统梳理和对最新计算范式的介绍，我们希望读者能够独立选择和实施合适的计算工具，从而在新型功能材料的探索与设计中占据主动地位。全书配有丰富的数学推导和清晰的算法流程图，强调了理论的严谨性与计算的可操作性。 ---

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《结构力学学习辅导与解题指南（第2版）》，还真是挺沉甸甸的，比我想象的要厚实不少，感觉内容应该会很充实。封面设计比较简洁大方，没有太多花哨的元素，一看就是那种专注于内容的学术类书籍。我当初选择它，主要是因为我在学习结构力学的时候，总是感觉理论知识学完之后，到了实际解题的时候就有点抓不住重点，不知道该从何下手。很多题目看起来相似，但细微之处的差异又会导致解题思路完全不同，这让我感到非常困扰。我希望这本书能够在这方面提供一些更具指导性的帮助，能够系统地梳理解题的思路和方法，而不是仅仅罗列大量的例题。我尤其期待它能在一些经典难题的解析上有所突破，能够教会我如何分析问题的本质，如何根据题目条件选择合适的理论和方法，并且能够循序渐进地引导我掌握解题技巧。目前来看，这本书的纸张质量和印刷都还不错，字体大小适中，阅读起来应该会比较舒适。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正帮助我“打通”结构力学任督二脉的书，市面上的一些资料要么太浅显，难以深入；要么太深奥，令人却步。这次，《结构力学学习辅导与解题指南（第2版）》映入我的眼帘，我希望它能成为我的“救星”。我期待它能够在我学习过程中遇到的各种“卡点”和“盲区”给予精准的指导。比如，在理解一些关键的受力分析或者变形分析时，我希望能有更细致的图示和更深入的解释。在解题方面，我特别希望它能提供多样化的解题思路，展示不同方法之间的联系与区别，并教会我如何根据题目特点灵活选择最优解题路径。我更希望这本书能够培养我的独立思考能力，而不是仅仅依赖于书本的答案。这本书给我的第一观感是比较厚重，这通常意味着内容会比较详实，我希望它能真正做到“名副其实”，在内容上给我带来惊喜。

评分☆☆☆☆☆

我之前看过的结构力学资料，有的太偏理论，像是在念经，学完之后感觉脑子里一团浆糊；有的又太偏题海战术，光知道做题，却不知道为什么这么做。所以，我这次抱着的希望是，《结构力学学习辅导与解题指南（第2版）》能够找到一个很好的平衡点。我期待它既能巩固和深化我已有的理论知识，又能通过大量的、有代表性的例题，教会我如何将理论付诸实践。更重要的是，我希望它能教会我“举一反三”的能力，不仅仅是照猫画虎地模仿例题，而是能真正理解解题思路的精髓，触类旁通。我尤其关注那些“难点解析”或者“疑点解答”之类的章节，希望能从中获得醍醐灌顶的启示。这本书的装帧设计给我的第一印象是比较朴实，没有花哨的封面，更像是一本扎实的学习工具书，这让我对其内容的实用性抱有较大的期待。

评分☆☆☆☆☆

结构力学这门课，对我来说就像是走在迷雾中，理论上好像知道方向，但真到了实际问题面前，就容易迷失。我之所以选择《结构力学学习辅导与解题指南（第2版）》，就是希望能得到一份清晰的“地图”和“指南针”。我希望它能把复杂的概念剥离出来，用更直观、更易于理解的方式呈现，就像给我点亮一盏灯，让我看清楚前方的路。同时，我期望它能提供一套系统性的解题框架，让我知道在面对不同类型的结构力学问题时，应该如何一步步地去分析、去推理、去求解，而不是凭感觉或者死记硬背。我希望这本书能够帮助我建立起扎实的解题信心，让我不再畏惧那些看起来复杂而令人望而生畏的题目。从封面设计来看，这本书显得非常专业，给人一种值得信赖的感觉，这让我对它在内容上的专业性和权威性有了初步的信任。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我这人学东西就喜欢刨根问底，尤其是像结构力学这种需要严谨逻辑的学科，我总觉得教科书上的内容有时候讲得不够透彻，很多推导过程跳跃性太大，留给我的疑问比解答的还多。所以，我这次选择《结构力学学习辅导与解题指南（第2版）》，更看重的是它在“辅导”和“指南”这两个词上能带来的价值。我希望它能像一位经验丰富的老师一样，能够耐心细致地讲解每一个概念的来龙去脉，剖析每一个公式的推导依据，并且能就一些常见的误区和难点进行深入的辨析。我特别希望它能在一些理论的“软肋”处下功夫，比如一些抽象的概念，或者一些看似简单的原理背后隐藏的复杂联系。如果这本书能够把这些“看不见摸不着”的东西讲清楚，那对我的学习绝对是事半功倍。我还在尝试着去翻阅一下目录，想看看它涵盖了哪些具体的知识点，以及编排的逻辑性如何，希望能找到一些能触及我学习痛点的章节。