工程力学

工程力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:杜建根 编
出品人:
页数:378
译者:
出版时间:2002-7-1
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787111100225
丛书系列:
图书标签:
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  • 结构力学
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具体描述

本教材是根据教育部关于高职高专基础课教学基本要求、高职高专人才培养目标及规格的主要精神,并兼顾到学生继续学习和深造的需要而编写的。

本教材包括刚体静力分析、杆件承载能力分析、运动分析与动力分析基础三篇共十八章。第一篇包括刚体静力分析基础、物体的受力分析、力系的等效与简化、物体的重心与形心、力系的平衡方程及其应用共五章。第二篇包括杆件基本变形时的内力分析、应力分析、应力状态、强度失效判据与设计准则、杆件的强度设计、刚度设计、压杆稳定性设计、疲劳失效与抗疲劳设计共八章。第三篇包括点的平面曲线运动、刚体的基本运动、点和刚体的合成运动、动力分析基础、动静法共五章。

本教材在传统内容的继承、现代科技成果的引进以及知识的传授、能力和素质的培养等方面进行了积极探索,在教材体系、课程内容、表述方法等方面也都作了一些新的尝试,是一部内容新、体系新、重视基础、强调应用、注重能力培养的新教材。

本教材各章均附有丰富的复习思考题和习题,习题均附有答案以供学生自我检查和教师参考。

好的,以下是为您构思的一本不包含《工程力学》内容的图书简介,力求详实、自然,并避免任何AI痕迹: --- 《空间结构设计与计算的演进:从理论基础到复杂拓扑应用》 作者: 张文远 教授(结构工程专家,清华大学土木工程系特聘研究员) 出版社: 世纪之光科技出版集团 页数: 约 780 页(配有大量插图、案例分析及彩色图谱) 定价: 298.00 元 图书核心概述 本书并非传统意义上对基础力学原理的全面复述,而是聚焦于现代结构工程领域中,高维度空间结构体系的理论深化、计算方法革新以及复杂拓扑结构的实际应用。它旨在为结构工程师、高级土木工程专业学生以及从事前沿结构设计研究的科研人员,提供一套从经典理论向尖端技术过渡的完整知识体系。全书摒弃了对静力学、材料力学等基础学科的冗余讲解,直接切入结构分析的复杂层面——即材料特性在非线性荷载作用下的多场耦合响应,以及如何利用先进的数值工具实现对超大型、异形结构的高效、精确模拟。 内容结构与深度解析 本书共分为六大部分,层层递进,构建起一座连接理论前沿与工程实践的桥梁。 第一部分:高级结构分析理论的再审视(约 150 页) 本部分首先回顾了经典结构理论中,那些在处理现代复杂结构时需要被“激活”的关键概念。它没有重复牛顿定律或胡克定律的基础表述,而是直接深入到弹性理论的微分方程组的变分原理表达,特别是能量法在复杂边界条件下的应用。 重点内容包括: 结构刚度矩阵的超空间表达: 探讨如何用更紧凑、更具计算效率的矩阵形式来描述具有数百万自由度的超大型结构(如巨型框架或悬索系统)的整体刚度。 应力函数的广义延拓: 针对非均匀截面和各向异性材料,如何修正和应用应力函数法,以确保在三维应力场下的精确解。 几何非线性分析的预备: 详细阐述了一阶和二阶几何非线性(P-Delta效应)的数学模型,为后续的稳定性分析打下坚实基础,侧重于如何识别和处理结构屈曲的临界点。 第二部分:薄壳与曲面结构的精细化建模(约 180 页) 薄壳结构是现代建筑和航空航天领域的核心构件。本部分完全专注于这些几何复杂构件的独特分析挑战。 核心突破点: 薄壳理论的张量表示: 使用科希-特里卡(Koshi-Tricarico)的曲率张量来描述壳体的变形,精确捕捉到内力在曲面上分布的复杂性。 折板结构与网壳的连接点分析: 重点分析了节点区域的应力集中问题,引入了“局部增强单元”的概念,并通过一系列实际工程算例展示如何通过优化节点设计来提升整体承载能力。 超壳单元的开发与应用: 介绍了如何在有限元软件中自定义新的单元类型,以更有效地模拟曲面结构,特别是那些曲率变化剧烈的区域。 第三部分:动力学响应与抗震设计策略(约 200 页) 本部分从传统简支梁的自由振动出发,迅速过渡到高阶结构在地震、风荷载下的多模态响应分析,并强调实际工程中的控制手段。 前沿内容聚焦: 模态叠加法的局限性与修正: 讨论了当结构阻尼和刚度矩阵出现显著非对称性时,标准模态叠加法的误差来源,并提出了基于子空间迭代法的修正方案。 时程分析的精确时间步长控制: 针对冲击荷载和爆炸模拟,深入探讨了Newmark-Beta法、中心差分法等显式和隐式方法的参数选择,以及如何避免数值振荡。 主动与半主动控制系统集成: 详细介绍了粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器(TMD)的动力学建模,以及如何将这些控制元件整合到结构的有限元模型中,进行耦合分析,评估其在不同地震波作用下的减震效果。 第四部分:材料的非线性行为与寿命预测(约 120 页) 材料的本构关系是决定结构最终安全性的关键。本书深入探讨了超越线性的材料模型及其在复杂应力状态下的表现。 重点涉及: 高强度钢材的塑性铰形成: 使用Chen-Wang塑性模型来描述高强度钢材在循环荷载下的包辛格效应和残余应力。 混凝土的损伤本构关系: 引入了内聚力模型(Cohesive Zone Model, CZM)来模拟混凝土的微裂缝扩展,避免了传统强度理论在预测破坏模式时的不足。 耐久性与疲劳累积损伤: 详细阐述了Miner准则的局限性,并介绍了基于断裂能的随机疲劳模型,用于评估海洋平台、桥梁等长期服役结构的使用寿命。 第五部分:数值计算的高效化与并行处理(约 80 页) 面对“百万自由度”甚至“千万自由度”的结构模型,计算效率成为瓶颈。本部分专注于优化求解算法。 计算方法革新: 稀疏矩阵的求解技术: 探讨了迭代求解器(如GMRES, BiCGSTAB)在结构工程问题中的适用性,以及预处理技术(如代数多重网格法)对收敛速度的提升。 模型降阶(Model Order Reduction, MOR): 介绍了如何利用模态分析结果,将高维模型降阶,从而加速瞬态响应和优化问题的求解。 第六部分:前沿案例研究与拓扑优化实践(约 50 页) 本部分通过几个极具挑战性的真实或拟真案例,展示前述理论和方法的集成应用。 案例精选: 大型体育场馆的张拉整体结构稳定性评估、超高层建筑的导流筒与外围结构耦合效应分析、以及基于密度法的结构拓扑优化在桁架系统中的应用。特别强调了如何通过优化算法,在满足强度、刚度和位移约束的前提下,自动生成最轻量化的结构几何形态。 本书的独特价值 本书的撰写严格遵循工程研究的严谨性,所有的理论推导都基于公认的数学物理基础,但其落脚点始终是“如何高效、准确地解决工程中遇到的复杂难题”。它不包含基础的静力平衡方程推导,不涉及简单的梁、拱、桁架的受力计算,而是将焦点放在非线性、动力学、高维几何和先进材料模型的交汇点。阅读本书,需要读者对基础力学原理已有扎实的掌握,并期望能够跨越到结构分析和设计的前沿领域。 ---

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读后感

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用户评价

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从教学方法的角度来看,这本书的习题设置存在明显的问题,这直接影响了它作为教材的实用价值。大部分习题都集中在对基本公式的直接代入和数值计算上,缺乏真正的“工程判断”环节。例如,在计算一个简支梁的挠度时,题目会明确给出所有参数,要求解出一个精确的数值。这种训练固然重要,但它没有教会我们如何在信息不全、模型选择存在争议的真实工程场景下,进行合理的简化和估算。我更期待看到的是一些“开放式”的习题:给定一个初步的结构草图和模糊的使用要求,要求读者先选择合适的理论模型,论证选择的合理性,然后再进行计算,并最终对结果的可靠性进行批判性评估。这本书的习题,就像是标准的考试题,考的是你记住了公式没有;而真正的工程,考的是你能不能在公式“失效”的地方找到出路。因此,如果仅仅是依赖这本书来学习,学生们可能会变得非常依赖精确的数据输入,而丧失了在复杂世界中进行工程思维训练的机会。

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这本书啊,说实话,读起来就像是走进了一个充满精密计算和严谨逻辑的迷宫。我最初接触这本书的时候,对它的期望值是能提供一些直观的、贴近生活的工程实例,毕竟“力学”这个词听起来就带着一股解决实际问题的劲头。然而,这本书的重点似乎完全放在了理论的推导和数学模型的建立上。它花费了大量的篇幅去阐述那些抽象的应力、应变关系,以及在各种复杂载荷作用下的物体变形规律。每一次翻页,迎接我的都是一连串的希腊字母和复杂的张量分析,看得我头皮发麻。书中的例题设计得非常巧妙,但同时也极其考验读者的代数能力和几何想象力。我花了很多时间去理解为什么某个特定的边界条件会导致那样奇特的位移场,那种感觉,就像是试图用一根绷紧的橡皮筋去描述宇宙的膨胀一样,理论的深度毋庸置疑,但对于初学者来说,缺少了一个至关重要的“桥梁”——如何将这些优美的数学公式,转换成我们能触摸、能感受到的物理世界中的现象。我甚至在想,如果作者能在开篇多花点心思去描绘几个宏伟的工程奇迹是如何依赖于这些基础理论的,或许能更好地激发读者的兴趣,而不是直接一头扎进那些冰冷的方程组里。总而言之,这是一本为“准工程师”准备的教科书,而不是为“工程爱好者”准备的入门读物。

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这本书的排版和装帧,说实话,有点让人提不起精神来。封面设计得非常朴素,用色沉闷,看起来就像是上个世纪的学术专著,缺乏现代教材应有的活力和吸引力。内页的纸张质量尚可,但墨迹的清晰度在一些包含大量细小标注的示意图上显得不够锐利,这对于需要仔细辨认受力分析图中各个向量方向的读者来说,是个不小的挑战。更令人不解的是,很多关键概念的解释,总是被分散在不同的章节或者脚注里,需要反复查阅和比对,才能形成一个完整的认知闭环。比如,关于材料各向异性的讨论,我感觉可以更集中、更有条理地呈现出来,而不是零星地出现在讨论不同材料特性的章节里。这使得我在复习某个特定知识点时,需要像“考古学家”一样,在书本中穿梭挖掘,效率大打折扣。如果能采用更清晰的图文搭配,比如在引入一个复杂概念时,立即配上一个生动的三维动态示意图(即便只是静态的图示,也要尽量模拟出动态感),相信对理解会有极大的帮助。目前的阅读体验,更像是在啃一本年代久远的参考资料,虽然内容扎实,但阅读的“愉悦度”实在不高。

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这本书在历史脉络和与其他学科的关联性上,显得有些“孤立”。力学是工程的基石,它与材料学、结构设计、甚至热力学都有千丝万缕的联系。然而,在阅读过程中,我很少感觉到这种跨学科的对话。比如,在讨论材料屈服时,对微观结构和晶体学变化的描述非常简略,似乎材料属性只是一个凭空给出的常数,而不是由其内在物理结构决定的。这种割裂感使得整个学习过程变得有些枯燥,因为它脱离了科学探究的整体图景。一本优秀的教材,应该能引导读者看到,这些力学原理是如何一步步从牛顿的宏观观察,发展到现代的有限元分析,以及它是如何与化学、物理学的最新发现相互印证的。这本书更像是一座自给自足的数学堡垒,它的逻辑链条非常完美,但与外部世界的互动接口却很少。如果能增加一些关于力学发展史上的关键人物和重大技术变革的穿插介绍,或者在每一章末尾设置“力学与其他学科的交叉点”这样的栏目,相信能让读者对这门学科的理解更加立体和深刻,而不只是停留在机械的计算层面。

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我尝试着用这本书来快速掌握一些结构受力分析的技巧,希望能快速应用到我的一个小型设计项目中。结果发现,这本书的“广度”似乎远大于“深度”,或者说,它在“广度”上做的努力,导致了对核心原理的“深度”挖掘不足。书中覆盖了杆件、梁、板、壳等多种结构单元的分析方法,看起来内容包罗万象。但是,很多高阶的、更具挑战性的问题,比如非线性效应、疲劳分析或者断裂力学的前沿概念,仅仅是一笔带过,作为“选读”或者“拓展阅读”被简单提及,没有提供深入的探讨或者至少是明确的后续学习指引。这让人感觉,这本书更像是一个知识点的“清单”,而非一个领域的“导师”。我更希望它能在一个核心领域——比如弹性力学的基本假设与简化——做更彻底的剖析,而不是把精力平均分配给太多不同的主题。当我们面对一个实际工程问题时,往往需要深入理解背后的物理机制,而这本书更像是提供了一系列“工具箱”里的说明书,告诉你每个工具的名称和大致用法,但很少告诉你这个工具在面对特殊材料或极端环境时,局限性究竟在哪里。

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