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出版者:北京理工大学出版社

作者:娄平宜等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1988-06

价格:18.00

装帧:平装

isbn号码:9787810130233

丛书系列:

图书标签:

• 材料力学
• 力学
• 学习
• 习题集
• 工程
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• 练习

《材料力学应用指南》 本书并非枯燥的理论堆砌，而是专为工程师、技术人员及对材料力学实际应用充满好奇的学习者量身打造。它深入浅出地解析了材料力学核心概念如何映射到现实世界的工程挑战，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并将其转化为解决实际问题的能力。 内容概述： 本书围绕材料力学的关键领域展开，重点关注其在工程设计与分析中的实际应用。全书共分为以下几个核心章节： 第一章：应力与应变基础——理解材料行为的基石 应力与应变的概念引入： 通过丰富的工程案例，如桥梁受力、飞机机翼变形等，直观展示应力（单位面积上的力）和应变（材料变形的度量）的物理意义。我们将探讨正应力、剪应力以及它们如何描述材料内部的受力状态。 本构关系：胡克定律与材料特性： 深入解析线弹性范围内最重要的本构关系——胡克定律。我们将详细介绍杨氏模量、剪切模量和泊松比等关键材料参数，并通过实验数据分析，展示不同材料（如钢、铝、混凝土）的本构曲线差异。理解这些参数如何决定材料在加载和卸载过程中的响应至关重要。 应力状态与应力张量： 介绍三维应力状态，将应力分解为法向应力和切向应力，并引入应力张量的概念，展示如何用一个数学矩阵来完整描述材料内部的应力分布。我们将通过求解等效应力（如冯·米塞斯等效应力）来判断材料是否会发生屈服。 应变率与动态加载： 探讨材料在快速加载或冲击载荷下的行为。我们将引入应变率的概念，并讨论其对材料强度和韧性的影响，例如在汽车碰撞安全设计中的应用。 第二章：梁的弯曲与剪切——结构分析的核心 梁的分类与受力方式： 详细介绍不同类型的梁（简支梁、悬臂梁、连续梁）及其常见的加载方式（集中力、均布载荷、力偶）。 弯矩与剪力图的绘制与解读： 这是梁分析的重中之重。我们将一步步演示如何根据梁的受力和支承条件，绘制出剪力图和弯矩图。这些图是判断梁内最大应力发生位置的关键，例如在建筑物的梁设计中，需要确保最大弯矩引起的应力不超过材料的许用应力。 弯曲正应力与剪切应力分布： 推导并应用弯曲正应力公式（$sigma = My/I$）和剪切应力公式（$ au = VQ/Ib$），分析梁截面上应力的分布规律。我们将解释为什么梁的受力截面会产生弯曲和剪切，以及这些应力如何导致梁的变形。 梁的挠度和转角计算： 介绍微分方程法、积分法、叠加法等求解梁的挠度和转角的方法。通过这些方法，我们可以预测梁在载荷作用下的变形程度，这对于保证结构的稳定性和使用功能至关重要，例如在精密仪器的支撑结构设计中，对挠度有严格的限制。 弯曲强度与刚度设计： 结合应力分析和变形分析，讲解如何根据材料的许用强度和允许挠度来选择合适的梁的截面尺寸和材料，确保结构的安全性与可靠性。 第三章：轴的扭转——旋转部件的力学挑战 轴的受力分析： 讲解在传递动力过程中，轴所承受的扭矩以及由此产生的剪应力。例如，在汽车传动轴、船用螺旋桨轴的设计中，都需要精确计算扭矩引起的应力。 扭转剪应力与扭转角： 推导并应用扭转剪应力公式（$ au = Tr/J$）和扭转角公式（$ heta = TL/GJ$），分析圆形实心轴和空心轴的扭转特性。我们将讨论不同截面形状对扭转性能的影响。 功率与扭矩的关系： 明确功率、角速度和扭矩之间的数学关系，为实际工程应用提供计算依据。 轴的强度与刚度设计： 针对轴的设计，阐述如何根据许用剪应力和许用扭转角来确定轴的直径和材料，并探讨疲劳载荷下轴的设计考虑。 第四章：薄壁容器的应力分析——压力容器与管道的设计 薄壁圆筒和球壳的应力： 详细分析在内外压力作用下，薄壁圆筒和球壳内部产生的环向应力（周向应力）和纵向应力（轴向应力）。通过实例，如蒸汽锅炉、潜水艇壳体，说明这些应力对容器安全的重要性。 应力集中的概念与影响： 引入应力集中这一重要概念，解释在几何形状突变处（如孔洞、缺口）应力如何被放大，并介绍减小应力集中效应的措施。 薄壁容器的设计原则： 总结薄壁容器在设计时需要考虑的关键因素，包括材料选择、壁厚计算以及安全系数的选取。 第五章：压杆的稳定性——避免结构失稳的关键 压杆失稳现象： 描述细长压杆在受压时可能出现的屈曲（Buckling）现象，即在轴向压力未达到材料屈服极限时，压杆发生突然的横向弯曲。 欧拉临界屈曲载荷： 推导并应用欧拉公式（$P_{cr} = pi^2 EI / L_e^2$），计算细长压杆的临界屈曲载荷。我们将分析影响临界屈曲载荷的关键因素，如材料的弹性模量、截面的惯性矩以及压杆的有效长度。 稳定性的工程意义： 探讨压杆稳定性在桥梁、高层建筑、飞机起落架等结构中的重要性，以及如何通过合理设计来防止结构失稳。 第六章：材料的强度理论与失效模式——预测材料的最终命运 屈服准则： 介绍不同材料（如塑性材料、脆性材料）的屈服准则，如最大剪应力理论（Tresca准则）和最大偏应力理论（Von Mises准则），并解释如何用它们来预测材料何时开始发生永久变形。 断裂准则： 讨论脆性材料的断裂准则，以及在拉应力作用下材料的断裂行为。 疲劳与蠕变： 深入分析材料在循环载荷下的疲劳失效和在高温长时载荷下的蠕变现象。我们将介绍疲劳寿命预测模型（如S-N曲线）和蠕变变形的分析方法，这些在航空发动机、核反应堆等高温高压环境下的工程设计中尤为关键。 安全性设计与许用应力： 讲解如何根据材料的强度特性、失效模式以及载荷的性质，确定合理的许用应力，确保结构的安全性。 应用案例与综合分析： 本书贯穿始终的特色在于，每一个理论概念都辅以精心挑选的真实工程应用案例。我们将从机械制造、土木工程、航空航天、汽车工业等多个领域选取具有代表性的实例，例如： 飞机起落架的设计： 如何综合运用梁的弯曲、轴的扭转和压杆稳定性原理，确保起落架在承受巨大冲击载荷时安全可靠。 大型桥梁的受力分析： 如何通过分析桥梁主梁的弯曲应力、桥塔的压杆稳定性以及索的拉力，保证桥梁的结构安全。 汽车车身的安全设计： 如何通过材料选择和结构优化，利用材料力学知识来提高车身在碰撞中的吸能和保护乘员的能力。 高压管道的强度计算： 如何根据内压和材料特性，精确计算管道壁厚，防止因应力过大而导致的破裂。 学习目标： 通过学习本书，您将能够： 准确理解和运用材料力学的基本概念： 如应力、应变、弹性模量、泊松比等。 熟练掌握梁、轴等典型构件的受力分析和强度校核方法。 分析和预测结构在不同载荷作用下的变形行为。 理解材料的失效模式，并能进行初步的强度和稳定性设计。 将抽象的理论知识与具体的工程问题相结合，培养解决实际工程问题的能力。 本书力求通过清晰的讲解、丰富的图示和贴近实际的案例，让材料力学不再是令人望而生畏的学科，而是帮助工程师们创造更安全、更可靠、更高效工程设计的强大工具。

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作为一名苦苦挣扎于材料力学理论海洋中的学生，我终于找到了一个能让我安心停靠的港湾。这本书，哦，不，应该说是我的救赎，它以一种近乎神奇的方式，将那些曾经让我头疼不已的公式和概念一一剖析，仿佛一位经验丰富的导师，耐心地引导着我穿越迷雾。我记得有一次，面对一道关于应力集中的题目，我几乎要放弃，脑海里一片混乱。但当我翻开这本《材料力学习题集》，看到作者详尽的解题步骤，从最基础的胡克定律开始，一步步推导出复杂的应力张量，并配以清晰的示意图，我仿佛醍醐灌顶。那些曾经抽象的符号，现在都变得鲜活起来，它们不再是冰冷的数学表达，而是描述真实世界中材料行为的语言。更令我惊喜的是，书中收录的习题类型非常全面，涵盖了从简单的拉伸压缩，到复杂的弯曲剪切，再到扭转和屈曲等各种典型工况。每道题的解答都充满了智慧，不仅仅是给出答案，更重要的是解释了思考过程和解题思路，让我学会了如何举一反三。对于那些和我一样，在材料力学的学习道路上跌跌撞撞的朋友们，我真心推荐这本书，它绝对是你提升实力的最佳伙伴，让你从此告别“看见题目就头疼”的窘境。

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我一直认为，一本好的学习资料，不应仅仅停留在知识的堆砌，更应该是一种思维的启迪。而这本《材料力学习题集》恰恰做到了这一点。它不仅仅是提供了一堆题目和答案，更重要的是，它教会了我如何去“思考”材料力学问题。书中对每一个概念的引入都充满了逻辑性，从宏观的变形到微观的应力状态，层层递进，让读者能够建立起完整的知识体系。尤其是在处理复杂截面梁的弯曲问题时，作者通过引入“惯性矩”和“截面模量”等概念，并用非常直观的例子来说明它们的作用，让我一下子就明白了为什么不同的截面形状会对材料的承载能力产生如此大的影响。书中的插图画得非常精美，清晰地展示了应力分布和变形情况，这对于理解那些抽象的概念至关重要。我曾经花了大量时间去理解“剪切中心”的概念，但总是不得其法。直到在这本书里，看到作者用一个巧妙的“等效弯曲”模型来解释，我才恍然大悟。而且，书中还收录了一些具有挑战性的综合性题目，这些题目往往需要融会贯通多个知识点才能解决，这对于锻炼我的分析能力和解决实际问题的能力非常有帮助。它就像一位睿智的老师，总是能在我遇到瓶颈的时候，提供一条清晰的思路。

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坦白说，材料力学一度是我学习生涯中的一道难以逾越的鸿沟，那些抽象的公式和概念让我倍感挫败。直到我遇到了这本《材料力学习题集》，我的学习之路才开始出现转机。这本书最让我印象深刻的是它清晰的逻辑结构和详实的解题步骤。作者似乎非常了解学生在学习过程中可能遇到的困惑，并在每一个章节都精心设计了能够循序渐进地引导读者掌握知识的题目。我记得在学习“弯曲应力”的时候，我总是混淆“弯矩”和“剪力”的作用，但这本书通过一系列由简入繁的例子，让我逐渐理清了它们之间的关系，并且能够准确地判断出在不同受力情况下，哪种应力是主要的。书中还包含了一些非常实用的“技巧”和“窍门”，例如如何快速判断受力类型，如何选择合适的坐标系等等，这些都大大提高了我的解题效率。而且，书中的语言非常精炼，没有多余的废话，每一句话都直击要点。这本习题集不仅仅是让我学会了如何解答题目，更重要的是，它帮助我建立起了一个扎实的材料力学基础，让我对未来的学习充满了信心。

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作为一名长期与材料力学“斗智斗勇”的学生，我深知一份优秀的习题集对于巩固和提升理解的重要性。而这本《材料力学习题集》真的超出了我的预期。我特别喜欢它对概念的深入解析，不仅仅是给出公式，而是解释了公式背后的物理意义。例如，在讲解“泊松比”时，作者没有直接给出定义，而是通过一个简单的例子，生动地展示了材料在拉伸过程中横截面收缩的现象，从而引出了泊松比这个概念，让我一下子就理解了为什么会有这个参数。书中习题的难度梯度设置得也非常合理，从入门级的简单题，到能够让你绞尽脑汁的中级题，再到那些需要深入思考和综合运用知识的高难度题，应有尽有。每次完成一道难题，我都会有一种成就感油然而生。更值得一提的是，书中很多习题的解答都提供了多种解法，这让我看到了解决同一个问题可以有不同的途径，也让我学习到了更高效、更巧妙的解题技巧。这本习题集不仅仅是一本练习册，更是一本能够拓展我思维边界、提升我解决问题能力的“武功秘籍”。

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不得不说，这本《材料力学习题集》简直就是我材料力学学习过程中的“定海神针”。我是一个比较注重实操的人，总觉得光看理论书，很多东西都是纸上谈兵。这本书恰好满足了我这个需求。它提供了大量来自实际工程背景的习题，让我能感受到材料力学在现实世界中的应用。比如，书中关于桥梁受力分析的题目，让我对我们每天经过的桥梁有了更深的认识；还有关于飞机机翼的应力计算，更是让我惊叹于工程设计的智慧。这些习题不仅锻炼了我的计算能力，更重要的是培养了我对工程问题的直觉。每次做完一道题目，我都会尝试去思考，如果现实中的材料参数有变化，或者载荷条件发生改变，结果又会如何？这种带着“如果”去思考的习惯，极大地提升了我对材料力学知识的理解深度。而且，书中对一些关键公式的推导过程也写得非常详细，虽然不是从头开始推导，但关键的步骤和思想都被清晰地展现出来，让我能够理解公式的来龙去脉，而不是死记硬背。对于那些希望将理论知识与工程实践相结合的学生来说，这本书无疑是不可多得的宝藏。

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