弹性力学(上) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:徐芝纶

出品人:

页数:397 页

译者:

出版时间:1990年5月1日

价格:16.1

装帧:平装

isbn号码:9787040028928

丛书系列:

图书标签:

• 工学
• 弹性力学
• 材料力学
• 固体力学
• 应力
• 应变
• 胡克定律
• 弹性模量
• 梁弯曲
• 剪切
• 位移

弹性力学（上）：应力、应变与材料行为的基石 本书《弹性力学（上）》旨在深入剖析材料在受力作用下所表现出的宏观形变规律，为理解和预测各类工程结构乃至自然界物体的行为提供坚实的理论基础。我们将从弹性力学的基本概念出发，循序渐进地构建一个完整的理论框架，涵盖应力、应变、本构关系以及各类经典的解题方法。本书侧重于对物理现象的直观理解与数学模型的精确构建，强调理论与实际应用的紧密结合。 第一章：弹性力学的基本概念与连续介质模型 本章将引介弹性力学的核心思想，即如何将宏观可观测的材料形变与作用在其上的力学状态联系起来。我们首先会介绍连续介质假定，理解为何在大多数工程尺度下，可以将复杂的材料内部结构抽象为连续均匀的介质，忽略其微观的原子或分子层面的离散性。这将为后续的数学建模奠定基础。 接着，我们将引入位移场的概念，这是描述物体内部各点形变的数学语言。通过位移向量场，我们可以量化物体在受力后的形状和位置变化。进而，我们将深入探讨变形梯度张量，它不仅描述了旋转，更重要的是描述了局部区域的伸长、压缩和剪切，是连接变形前后状态的关键工具。 最后，本章将初步介绍应力的概念。应力是材料内部抵抗外力作用而产生的内力密度，它描述了物体内部某一点在特定方向上的受力情况。理解应力的方向性和分布，是分析材料力学行为的第一步。我们将从力的角度出发，建立一个直观的认识，为后续章节的严谨数学定义做好铺垫。 第二章：应力分析 应力是弹性力学分析的核心物理量之一。本章将对应力进行详细和严谨的数学定义。我们将引入柯西应力张量，它是一个对称的二阶张量，能够全面描述物体内部任意一点在任意截面上的内力。我们会详细推导应力张量的各个分量，并解释其物理意义，包括正应力和剪应力。 接下来，我们将探讨应力变换。当我们将观察截面的方向改变时，作用在该截面上的应力分量也会随之变化。本章将推导应力张量在不同坐标系下的变换规律，并介绍主应力的概念。主应力是使得剪应力为零的特殊应力方向上的正应力，它们代表了材料内部最强和最弱的拉伸或压缩作用。我们会讲解如何通过求解特征值问题来获得主应力及其方向。 此外，我们还会介绍应力不变量。这些不变量在坐标系变换下保持不变，它们能够更本质地描述应力状态，并为后续本构关系的应用提供便利。本章的重点在于建立对物体内部应力状态的完整、精确的认识，为理解材料的破坏和变形机制打下基础。 第三章：应变分析 与应力相对应，应变是描述材料形变程度的物理量。本章将从位移场出发，精确定义线性应变张量。我们将讲解如何通过位移的梯度来计算物体内部各点的相对变形，包括线应变（长度变化比例）和剪应变（角度变化）。 我们会详细推导线性应变张量的各个分量，并解释其物理意义。线应变描述了物体在各个方向上的伸长或收缩，而剪应变描述了物体内部的形状扭曲。同样，我们将讨论应变变换，以及主应变的概念，它们代表了材料内部最大和最小的相对长度变化。 本章还将介绍应变率的概念（如果考虑了动态过程），以及一些特殊的变形，如体积变形和剪切变形。理解应变的几何意义，以及它与位移场之间的定量关系，是连接外部载荷与材料内部响应的关键。 第四章：本构关系——线弹性材料 本构关系是连接应力与应变之间的桥梁，它描述了特定材料在受力后的行为规律。本章将重点讨论最基本且工程应用广泛的线弹性材料。我们将引入胡克定律，这是线弹性材料最核心的本构关系。 对于各向同性线弹性材料，我们将介绍杨氏模量（E）和泊松比（ν）这两个基本材料常数。杨氏模量描述了材料抵抗拉伸或压缩的刚度，泊松比描述了当材料在某一方向受力伸长或收缩时，其垂直方向上的横向变形比例。我们将详细推导单轴拉伸、压缩以及剪切载荷下的应力-应变关系。 对于各向异性材料，我们将引入更一般的广义胡克定律，它需要用一个包含21个独立常数的弹性张量来描述。本章将说明如何在特定情况下简化广义胡克定律，并介绍一些常见的各向异性材料（如木材、纤维增强复合材料）的本构特点。 理解本构关系，意味着我们能够根据已知的应力或应变，推算出对应的另一物理量，从而预测材料在给定载荷下的响应。 第五章：能量原理与虚功原理 能量原理是弹性力学中一种强大的分析工具，它能够以能量守恒或能量最小化的角度来解决复杂的力学问题。本章将介绍弹性势能的概念，它是物体因变形而储存的能量。 我们将重点讲解虚功原理。虚功原理表明，一个连续介质在虚位移（与真实位移无关的任意微小位移）作用下，外力所做的虚功等于内力所做的虚功。虚功原理的强大之处在于，它可以直接建立外力与位移之间的关系，而无需直接求解复杂的微分方程。 我们会推导直 বিধি（Principle of Virtual Displacements）和逆 বিধি（Principle of Virtual Forces）。直 বিধি常用于求解位移和应变，而逆 বিধি则更适用于求解应力。我们将通过实例演示如何运用虚功原理来解决梁的挠度、结构的静力分析等问题。掌握能量原理，将为我们分析更复杂的力学系统提供一种全新的、更简洁的视角。 第六章：二维弹性力学问题 本章将聚焦于二维弹性力学问题的求解。我们将介绍如何将三维的弹性力学方程简化到二维平面，这在许多工程实际中是合理的假设，例如薄板或薄壳问题。 我们将推导平面应力和平面应变两种基本假设下的控制方程。平面应力假设适用于薄板受横向载荷的情况，而平面应变假设则适用于长而均匀的结构，其受力方向垂直于长度方向。 本章将重点介绍 Airy应力函数。Airy应力函数是一个二阶偏微分方程的解，它可以自动满足弹性力学方程中的应力连续性条件和力的平衡方程。通过求解Airy应力函数，我们可以直接得到应力分布，进而通过本构关系求解应变和位移。 我们将讨论如何利用Airy应力函数解决一些经典问题，例如矩形域内的应力分布、圆形孔附近的应力集中等。这部分内容将带领读者将前面学到的理论知识应用于解决具体的工程问题，体会弹性力学在实际应用中的威力。 第七章：梁的弯曲 梁是工程中最常见的结构构件之一，其受力后的弯曲行为是弹性力学的重要应用领域。本章将深入分析梁的弯曲。 我们将从欧拉-伯努利梁理论出发，建立梁在横向载荷作用下的弯曲位移和内力（弯矩、剪力）的数学模型。我们会详细推导梁的弯曲微分方程，并解释方程中各项的物理意义。 本章将讲解如何根据梁的边界条件（固定、简支、自由等）求解梁的挠度、转角、弯矩和剪力。我们将介绍积分法、重力法等求解梁弯曲问题的常用方法。 此外，我们还会讨论剪切变形的影响（对于短粗梁），以及应力集中在梁的几何突变处（如孔洞、缺口）的现象。掌握梁的弯曲理论，对于设计桥梁、建筑、机械零件等至关重要。 第八章：扭转 本章将探讨扭转现象，即物体在受到绕轴向的力矩作用时产生的变形。最典型的例子是轴类零件在传递动力时的受力情况。 我们将从圆轴的扭转出发，建立扭转角、剪应力和扭矩之间的定量关系。对于均匀圆轴，我们将推导出扭转刚度的概念，以及剪应力在轴横截面上的分布规律（在内表面最大，在圆心为零）。 对于非圆截面轴的扭转，问题将变得更加复杂。本章将介绍扭转函数的概念，它可以帮助我们求解非圆轴的扭转应力分布。我们将讨论应力集中在尖角处的现象，这对于设计传动轴的连接处具有重要意义。 通过对梁的弯曲和轴的扭转的分析，我们将进一步深化对弹性力学基本原理在工程实践中的应用理解，为后续更复杂的结构分析打下坚实基础。 本书《弹性力学（上）》力求在严谨的数学推导和深刻的物理洞察之间取得平衡，希望能够激发读者对材料力学行为的兴趣，并为他们未来在工程设计、科学研究等领域提供有力的工具。

评分☆☆☆☆☆

这个书评的名字有点绝对，但这本书的地位绝对是第一的。徐院士的这本《弹性力学》基本上可以认为是铁木辛哥的《弹性理论》的本土化版，很好的继承了铁木辛哥的“用工程师看的懂的数学写工程问题”的思路。这本书比铁木辛哥的原著更适合国内的读者，如果你只是想要了解一点弹性...

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评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度确实达到了一个相当高的水准，阅读过程中我时常需要放慢速度，甚至需要借助一些其他辅助资料来完全消化其中的数学推导。作者在阐述基本假设和本构关系时，没有采取那种过于简化或停留在表面现象的描述，而是深入到了力学原理的根源，这对于真正想理解“为什么会这样”的读者来说，是极其宝贵的。不过，这种严谨性也带来了不小的挑战，有些章节的微分方程推导过程异常繁复，如果读者没有扎实的微积分和线性代数基础，可能会感到吃力。我个人认为，这本书更适合作为专业高年级本科生或研究生的主要参考书，对于非专业背景的人来说，可能需要更细致的导读才能更好地吸收。但不可否认，一旦掌握了其中的核心概念，面对实际工程问题时，解决问题的视角和深度都会有质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是其体系的完整性和逻辑的自洽性。作者似乎在构建一个完美的力学知识体系，从宏观的场方程到微观的材料响应，中间没有留下明显的逻辑断层。这种严密的结构，使得知识点之间的关联性非常强，一旦你理解了某个核心定理，就能反向推导出它所包含的其他推论。我特别喜欢作者在引入新概念时，总是先回顾上一个章节已经学过的基础，这种“承上启下”的处理方式，极大地帮助我构建起一个坚固的知识框架，避免了知识点孤立存在的问题。这本书就像一张绘制精细的地图，清晰地指引着学习者在复杂的力学世界中前进的方向，非常适合那些追求系统化、底层逻辑清晰的学习者。

评分☆☆☆☆☆

从排版和阅读体验的角度来看，这本书的编排确实有些传统和刻板，这或许是老牌教材的一种风格吧。大量的公式和符号堆砌在一起，虽然保证了准确性，但对于长时间盯着屏幕或纸面阅读的人来说，视觉疲劳感比较重。字体和行距的设置，感觉像是上个世纪的印刷标准，缺乏现代教材那种为了提升阅读舒适度而做的优化。比如，关键公式的着重强调方式比较单一，如果能引入不同颜色或不同粗细的字体来区分变量和常数，或许能让我在快速浏览时更快地抓住重点。总而言之，内容是硬核且无可挑剔的，但在呈现方式上，如果能更现代化、更注重读者的阅读感受，相信会吸引更多年轻一代的工程师和学生。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调搭配烫金的字体，散发出一种专业而又不失典雅的气质，一看就知道是经过精心打磨的教材。拿到手上掂量了一下，厚度适中，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，字里行间都没有出现模糊不清的情况，这对于需要反复查阅和做笔记的理工科书籍来说，简直是太重要了。我尤其欣赏它在章节划分上的逻辑性，每一部分内容的过渡都非常自然流畅，从最基础的应力应变概念到后期的复杂结构分析，循序渐进，让人能够稳扎稳打地跟上作者的思路。虽然我还没来得及深入研读每一个例题，但粗略翻阅下来，就能感觉到编著者在内容组织上的匠心独运，力求让复杂的理论也能以一种相对易懂的方式呈现出来，这对于我们这些初学者来说，无疑是一剂强心针。希望接下来的学习体验能和这精美的外表一样令人满意。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在案例分析和习题设计上，体现出了一种非常实用的导向。它不是那种纯粹的“纸上谈兵”，而是紧密结合了工程实际中的常见问题，比如悬臂梁的挠度计算、压力容器的应力集中分析等等。每一个理论讲解后面，通常都会附带一个详细的解题步骤演示，这对于我们强化理解和训练解题能力至关重要。特别是那些带有数值结果的示例，让我能够直观地感受到不同参数变化对结构响应的影响。当然，习题的难度跨度也做得比较好，从基础的送分题到需要综合运用多个知识点的压轴题都有涵盖，保证了学习的层次性。我希望未来能够看到配套的电子资源，比如提供更多三维可视化模拟的辅助材料，那就更完美了，毕竟力学这种东西，眼见为实是最好的学习方式。

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经典中的经典

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