工程力学（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈传尧，王元勋 编

图书标签:

• 工程力学
• 力学
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• 物理
• 静力学
• 动力学
• 材料力学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040492446

版次：2

商品编码：12315795

包装：平装

丛书名： iCourse·教材

开本：16开

出版时间：2018-03-01

用纸：胶版纸

页数：346

字数：410000

正文语种：中文

内容简介

　　《工程力学（第2版）》为第2版，是在初版普通高等教育“十一五”国家级规划教材的基础上，配套了名师课堂视频、工程案例等数字化资源修订而成的新形态教材。
　　《工程力学（第2版）》主要阐述了刚体静力学、流体静力学和变形体静力学的基本概念、基本理论、基本方法及其应用，突出了力的平衡、变形的几何协调、力与变形问的物理关系这一研究主线，使学生能对工程力学建立清晰的整体认识。
　　《工程力学（第2版）》共12章。第1～3章为绪论，刚体静力学基本概念与理论，静力平衡问题，属刚体静力学。第4～6章为变形体静力学基础，材料的力学性能，强度与连接件设计，结合杆的拉压阐述变形体静力学的基本概念与研究方法。第7章为流体力、容器，用刚体静力学方法研究静止流体作用在壁面上的力及容器的强度。第8～11章为圆轴的扭转，梁的平面弯曲，应力状态、强度理论与组合变形，压杆的稳定，利用变形体静力学基本方法研究各种变形体力学问题。第12章为疲劳与断裂，深入浅出地介绍疲劳与断裂失效的基本概念、基本规律及现代设计控制方法，适应时代发展。
　　《工程力学（第2版）》力求概念准确，叙述简明，主干清晰，启发思维。
　　《工程力学（第2版）》可作为高等学校工科非机类各专业工程力学（48～72学时）课程教材，也可供高职高专及成人教育院校师生选用或参考。

内页插图

目录

第一章 绪论
§1．1 什么是力学
§1．2 力学发展简史
§1．3 力学与工程
§1．4 学科分类
§1．5 基本概念与基本方法
1．5．1 力和运动
1．5．2 研究方法
1．5．3 工程静力学的基本研究内容
小结
名师课堂
思考题

第二章 刚体静力学基本概念与理论
§2．1 力
2．1．1 力的合成（几何法）
2．1．2 力的合成（投影解析法）
2．1．3 二力平衡公理
§2．2 力偶
§2．3 约束与约束力
§2．4 受力图
§2．5 平面力系的平衡条件
2．5．1 力的平移与力对点之矩
2．5．2 平面一般力系的简化
2．5．3 平面力系的平衡条件
小结
名师课堂
思考题
习题

第三章 静力平衡问题
§3．1 平面力系的平衡问题
3．1．1 平面力系平衡问题的分析方法
3．1．2 静不定问题的概念
§3．2 含摩擦的平衡问题
3．2．1 静滑动摩擦
3．2．2 含摩擦的平衡问题的分析方法
§3．3 平面桁架
3．3．1 节点法
3．3．2 截面法
§3．4 空间力系的平衡问题
3．4．1 力在空间坐标轴上的投影
3．4．2 力对轴之矩
3．4．3 空间力系的平衡方程及其求解
3．4．4 重心
小结
名师课堂
思考题
习题

第四章 变形体静力学基础
§4．1 变形体静力学的一般分析方法
§4．2 基本假设
§4．3 内力、截面法
§4．4 杆件的基本变形
§4．5 杆的轴向拉伸和压缩
§4．6 一点的应力和应变
4．6．1 应力
4．6．2 应变
§4．7 变形体静力学分析
……

第五章 材料的力学性能
第六章 强度与连接件设计
第七章 流体力、容器
第八章 圆轴的扭转
第九章 梁的平面弯曲
第十章 应力状态、强度理论与组合变形
第十一章 压杆的稳定
第十二章 疲劳与断裂

前言/序言

　　本书自2006年出版以来，受到广大教师和学生的欢迎，本次修订听取了兄弟院校教师和读者的意见，从培养学生在工程中认识、提出力学问题并利用力学知识研究、解决问题的素质和能力出发，力求概念准确，叙述简明，主干清晰，启发思维，突出基本概念、基本原理、基本方法及其应用。本次修订，增加了大量紧扣工程力学教材内容的数字化资源，具有以下主要特点：
　　1.资源内容丰富，便于学生理解基本概念和扩展学习，资源以二维码链接的形式在书中出现，便于学生及时扫描查阅；
　　2.增加了工程案例资源，便于学生理解工程力学概念，了解工程力学知识在工程中的应用；
　　3.增加了工程结构视频，便于学生体会理解工程问题力学模型的简化；
　　4.增加了国家名师课堂视频，使更广泛的学生接触名师授课的风采。
　　本书注重学生思维能力的培养，经过多年的使用，取得较好的效果。本书是爱课程网上工程力学国家精品资源共享课和工程力学中国大学MOOC课程配套教材，具体网址分别为：
　　http：//www.icourses.cn/coursestatic/course_2562.html
　　http：//www.lcourse163.org/course/HUST-1001515002
　　本书可作为高等学校工科非机类各专业工程力学（48-72学时）课程教材，也可作为高职高专、成人教育相应专业的自学和函授教材，还可供有关工程技术人员参考。
　　本书修订过程中，华中科技大学工程力学教研室进行了多次交流讨论，教研室罗俊教授、杨新华教授、胡元太教授、胡洪平副教授、安群力讲师、魏俊红讲师、熊启林讲师等对本书的修订提出了许多具体的宝贵意见，一并致谢。武汉理工大学李卓球教授对本书进行了审阅，提出了非常宝贵的修改意见，在此表示衷心的感谢。

现代结构设计与材料科学进展 本书简介： 本书深入探讨了当代土木工程、机械工程及航空航天领域中，结构设计与材料科学交叉融合的前沿理论与实用技术。不同于传统的力学教材侧重于静力学、运动学和材料的基础响应，本书将重点聚焦于非线性、动态以及多尺度的工程问题求解，并着眼于面向高性能、轻量化和可持续性的新型结构体系与先进材料的开发应用。 第一部分：先进结构分析的理论基础与计算方法 本部分旨在建立一个超越经典工程力学范畴的分析框架，以应对复杂载荷和复杂几何带来的挑战。 第一章：连续介质的现代本构关系与损伤力学 本章首先回顾了经典线弹性理论的局限性，随后详细阐述了弹塑性、粘弹性与粘塑性材料的本构模型，特别是针对金属、高分子复合材料和岩土介质的特殊形式。重点讲解了内变量理论、塑性流动法则以及如何利用率无关的演化方程描述材料的不可逆变形。 在损伤力学方面，本书引入了连续介质损伤力学（CDM）的概念，区分了微观裂纹的萌生、扩展和聚合过程。详细分析了等效弹性模量张量的退化规律，并对比了基于能量释放率的断裂力学（如Paris-Erdogan定律）与基于应变梯度的梯度损伤模型在预测局部化集中问题上的优劣。最后，探讨了疲劳损伤累积的寿命预测模型，包括Miner法则的修正以及随机载荷下的高周和低周疲劳分析。 第二章：非线性有限元方法的高级应用 本章专注于处理几何非线性（大变形）和材料非线性（本构关系复杂）问题。首先，详细推导了更新拉格朗日（UL）和物质拉格朗日（TL）描述下的非线性单元平衡方程，重点解析了几何刚度矩阵的构建。 在求解策略上，本书深入讲解了牛顿-拉夫逊法及其在处理结构屈曲和接触问题中的收敛性问题。针对接触分析，详细阐述了惩罚法、增广拉格朗日法和乘子法在求解接触面压力和摩擦约束时的数值实现。此外，还介绍了弧长法（如Riks方法）在追踪结构极限点和后屈曲行为时的关键技术，并讨论了隐式求解与显式求解在不同物理过程（如冲击与碰撞）中的适用性。 第三章：结构动力学与随机振动分析 本章超越了传统的特征值分析，聚焦于实际工程中常见的时变和随机激励问题。 首先，系统阐述了模态叠加法的适用范围与局限性，并引入了时域分析（如中心差分法）处理强非线性系统的振动响应。重点讨论了模态截断误差的评估与修正技术。 在随机振动方面，本书详细介绍了功率谱密度（PSD）函数在描述随机载荷下的系统响应中的应用。讲解了随机振动理论中的均方根（RMS）响应计算方法，并对比了等效力法与直接求解随机微分方程（SDE）（如Khatri-Rao乘积）的效率。特别关注了风致振动、地震激励下的结构稳定性分析和概率安全评估。 第二部分：先进结构设计与多尺度材料集成 本部分将理论分析工具应用于前沿工程挑战，强调结构性能与材料性能的协同优化。 第四章：复合材料层合板的铺层设计与性能预测 复合材料因其高比强度和可设计性，已成为航空航天和高端装备制造的核心。本章集中于纤维增强复合材料（FRP）的力学行为。 详细分析了单层板的本构关系（如Tsai-Wu准则、Hashin准则），并在此基础上推导了经典层合板理论（CLT），用于预测多层板的应力、应变分布及刚度矩阵。本书特别关注面内（In-Plane）和面外（Out-of-Plane）耦合效应，如剪切变形对薄板的影响，并引入了分层理论（Laminate Theory）来修正CLT的不足。此外，探讨了复合材料结构的抗屈曲性能以及冲击损伤的评估方法（如冲击后拉伸试验）。 第五章：智能材料与主动控制结构 本章探讨了如何利用具有感知和执行能力的材料来设计“自适应”或“健康监测”结构。 详细分析了压电材料（PZT）和磁流变（MR）流体在结构振动抑制中的应用。对于压电耦合问题，推导了电-力-热耦合的本构方程，并将其集成到有限元模型中，以模拟主动阻尼或形状控制。在控制策略上，讲解了如何使用LQR（线性二次调节器）或H-无穷控制方法来优化智能元件的输入信号，从而实现对结构振动、颤振或噪声的实时主动抑制。 第六章：轻量化结构优化设计 随着能源和效率要求的提高，结构轻量化成为关键目标。本章侧重于拓扑、形状和尺寸优化。 本书首先介绍了拓扑优化的基本原理，重点是密度法（SIMP）和水平集方法。详细讨论了如何将应力约束、固有频率约束和制造约束（如最小特征尺寸、各向异性要求）集成到目标函数中。在具体实现上，探讨了伴随灵敏度分析（Adjoint Method）在高效计算梯度信息中的关键作用。 随后，本书将优化设计与先进制造技术相结合，分析了增材制造（3D打印）对结构设计空间带来的变革，特别是点阵结构（Lattice Structures）的宏观力学性能预测与优化布局，以及制造过程残余应力对最终结构性能的影响评估。 结语 本书面向高年级本科生、研究生以及从事先进结构设计、材料研究与工程应用的专业人士，它不仅提供了严谨的理论推导，更强调了现代计算工具与前沿工程需求的深度融合，旨在培养读者对复杂工程系统进行科学建模、精确分析和创新设计的综合能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度都让我印象深刻。它不仅仅是停留在基本的概念讲解，而是将各种力学分支巧妙地融合在一起，展现了力学知识的系统性。我尤其喜欢其中关于材料力学部分的论述，作者在讲解应力、应变、弹性模量等概念时，非常注重从微观结构到宏观表现的逻辑推导，让我能够理解材料为何会表现出特定的力学行为。书中的公式推导严谨，但又不失可读性，大量的图示和表格更是起到了画龙点睛的作用，将复杂的数学模型形象化，大大降低了理解的门槛。我经常会用它来回顾和深化我学习过的知识，每一次阅读都能发现新的细节和更深刻的理解，仿佛与作者一同在知识的海洋中探索。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工程领域的从业者，我深知工程力学知识的重要性。这本书以其严谨的学术态度和创新的教学方法，为我提供了一个极佳的学习平台。书中对最新工程技术和研究进展的探讨，也让我对力学在现代工程中的前沿应用有了更深的认识。它不仅仅是一本教科书，更是一本激发思考、启迪灵感的工具书。我常常会将其中的理论应用到我实际工作中遇到的问题中，发现它能为我提供解决问题的独特视角和科学方法。这本书让我更加热爱我的专业，也更加相信科学的力量。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在拿到这本书之前，我对工程力学一直心存畏惧，感觉它是一门难以逾越的高山。但这本书完全颠覆了我的看法。作者的写作风格非常平易近人，就像一位经验丰富的导师在旁边耐心讲解。他善于用生动的语言和形象的比喻来解释复杂的概念，比如在讲解动量守恒时，他用打台球的例子来类比，让我瞬间就明白了其中的奥秘。而且，书中提供的习题难度适中，从基础概念的巩固到综合应用的训练，都有很好的覆盖。我花了很长时间去完成其中的一些挑战性题目，每一次攻克难关，都让我倍感成就感，也极大地增强了我学习工程力学的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界，我本以为工程力学枯燥乏味，但它的内容深入浅出，循序渐进，让我对这门学科产生了浓厚的兴趣。书中的例子非常贴近实际工程应用，让我能够直观地理解抽象的力学原理是如何在现实世界中发挥作用的。比如，在讲解静力学时，作者通过分析桥梁的受力情况，清晰地展示了力的平衡和力矩的概念，让我这个初学者也能轻松掌握。更让我惊喜的是，书中穿插了一些历史故事和著名工程师的事迹，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我认识到工程力学在人类文明发展中的重要地位。我常常会在工作之余翻阅几页，不仅能找到解决工作中实际问题的思路，更能感受到一种智识上的愉悦。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计和排版也非常人性化。纸张的质感很好，印刷清晰，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。每个章节的开头都有清晰的学习目标，结尾也有扼要的总结，方便我回顾和巩固。我特别欣赏的是书中的参考文献和索引部分，它们为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。在遇到一些模糊的概念时，我总能通过索引快速找到相关的章节，或者通过参考文献找到更权威的资料。这本书就像一本随时待命的百科全书，不仅解答了我当前的疑问，也为我未来的学习和研究打下了坚实的基础。