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出版者:西北工业大学出版社

作者:刘人通

出品人:

页数:195

译者:

出版时间:2002-07-01

价格:10.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561214985

丛书系列:

图书标签:

• 工学
• 弹性力学
• 材料力学
• 固体力学
• 结构力学
• 应力分析
• 变形分析
• 力学
• 工程力学
• 机械工程
• 土木工程

梁氏力学：结构强度与材料行为的精妙探索 《梁氏力学》是一本深入剖析结构力学核心概念与工程应用的重要著作。本书旨在为读者构建一个扎实而全面的力学知识体系，尤其侧重于材料在受力作用下的变形和强度表现。本书内容不涉及“弹性力学”这一特定分支，而是以更加广阔的视角，系统地研究结构件在各种载荷下的响应，以及如何根据材料特性进行科学设计与失效预测。 全书共分为十四章，结构严谨，逻辑清晰，从基础理论的引入，逐步深入到复杂的工程实际问题。 第一章：绪论与基本概念 本章为读者奠定坚实的理论基础。首先，对力学的基本概念进行梳理，包括力、位移、变形、应力、应变等核心术语的精确定义。重点阐述了连续介质假设的重要性，以及宏观力学行为如何建立在微观物质连续性之上。接着，引入了研究力学问题的基本方法，如理想化模型、受力分析、建立平衡方程和几何方程等。最后，初步探讨了材料在受力过程中的一些基本力学性质，为后续章节的学习做好铺垫。 第二章：应力与应变的基本分析 本章深入研究应力与应变的概念。详细介绍了笛卡尔坐标系下描述应力状态的三维张量，并推导了应力分量的相互关系。通过剪切应力、法向应力等概念，揭示了内力在截面上的分布特征。随后，系统阐述了描述材料变形的应变张量，包括线应变和角应变，以及它们与位移之间的关系。本章的关键在于帮助读者理解应力是材料内部分子间的内力作用，而应变则是宏观几何上的变形表现，两者是描述材料受力状态的两个关键维度。 第三章：材料的力学性能 本章聚焦于材料本身的力学特性，这是结构设计的基础。详细介绍了各种常见的工程材料，如钢、铝合金、混凝土、木材等，并分析了它们在单轴拉伸和压缩试验中的典型应力-应变曲线。重点讲解了屈服强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等关键参数的物理意义及其工程应用。同时，也探讨了材料的塑性、韧性、脆性等重要性能，以及这些性能对结构承载能力和失效模式的影响。本章强调了材料性能测试的重要性，以及如何根据材料特性选择合适的结构材料。 第四章：梁的弯曲应力 本章是本书的核心内容之一，专注于梁在横向载荷作用下的弯曲行为。首先，建立了梁的内力（剪力、弯矩）与外载荷之间的关系，并通过剪力图和弯矩图的绘制方法，直观展示了梁的内力分布。接着，推导了纯弯曲梁的应力分布规律，阐明了弯曲正应力随梁的截面高度而线性变化的特点。重点分析了不同截面形状（矩形、圆形、工字形等）对弯曲应力分布的影响，并引入了截面惯性矩的概念，强调了其在抵抗弯曲中的关键作用。 第五章：梁的剪应力 本章继续深入梁的力学分析，聚焦于梁在横向载荷作用下的剪应力。详细阐述了剪应力在梁截面内的分布规律，并推导出了一般截面梁的剪应力公式。重点分析了矩形截面梁和工字形截面梁的剪应力分布特征，揭示了剪应力在截面中性轴处达到最大值，而在截面顶部和底部为零的现象。本章的目的是让读者理解，除了弯曲应力，剪切力也会在梁的截面内产生剪应力，并且在某些情况下，剪应力可能成为控制梁承载能力的关键因素。 第六章：梁的挠度和转角 本章研究梁在载荷作用下的变形，即挠度和转角。通过建立梁的挠度方程，利用微分方程求解的方法，推导了不同边界条件和不同载荷作用下梁的挠度和转角表达式。重点讲解了影响梁挠度和转角大小的因素，包括载荷大小、梁的长度、截面惯性矩以及材料的弹性模量。本章强调了挠度和转角在结构设计中的重要性，因为过大的变形可能会影响结构的正常使用和安全性。 第七章：组合梁与变截面梁 本章将前几章的理论知识进行拓展，研究更复杂的梁结构。首先，介绍了组合梁的应力分析方法，包括如何计算由不同材料或不同截面组合而成的梁的应力分布。接着，探讨了变截面梁在受力作用下的行为，分析了截面形状和尺寸变化对梁的应力、变形和刚度的影响。本章的目的是让读者能够处理实际工程中遇到的非均质、非均匀截面梁结构。 第八章：梁的扭转 本章研究杆件在扭矩作用下的应力与变形。重点分析了圆截面杆件的扭转应力与扭转角，推导了扭转公式。讨论了非圆截面杆件的扭转问题，并介绍了薄壁杆件的扭转特性。本章为理解轴类零件的设计提供了基础。 第九章：轴的应力与强度设计 本章将扭转理论应用于实际的轴类零件。分析了轴在传递功率时所受的扭矩，并根据扭转理论计算轴的应力。重点探讨了轴的强度设计原则，包括许用应力法和安全系数法，以及如何根据载荷和材料特性确定轴的直径。同时，也考虑了轴在弯矩作用下的组合应力问题。 第十章：压杆的稳定性 本章关注受压杆件的稳定性问题。介绍了细长压杆在临界载荷作用下发生失稳（屈曲）的现象。重点阐述了欧拉（Euler）公式的推导及其适用范围，并讨论了不同边界条件对临界载荷的影响。本章也探讨了实际工程中影响压杆稳定性的因素，如杆件的截面形状、材料特性以及初始缺陷等。 第十一章：薄壁结构 本章研究薄壁结构在受力作用下的应力分布和变形。重点分析了薄壁杆件（如管道、箱形截面梁）在弯曲、扭转和轴向载荷作用下的行为。讨论了薄壁结构的应力集中现象及其对结构整体强度的影响。 第十二章：应力集中的分析 本章深入探讨应力集中现象。解释了在结构的不连续处（如孔洞、缺口、变截面处）应力会局部增大的原因。介绍了应力集中系数的概念，以及如何通过引入圆角、过渡曲线等措施来减小应力集中，提高结构的抗疲劳能力。 第十三章：实验力学基础 本章介绍了进行力学性能测试的实验方法。详细讲解了各种应变片的工作原理及在测量应力、应变中的应用。介绍了光弹性法、声发射技术等现代实验力学技术，以及它们在结构分析中的作用。本章强调了实验与理论相结合的重要性，通过实验可以验证理论计算的准确性，并为实际工程设计提供数据支持。 第十四章：工程应用与案例分析 本章将全书所学理论知识融会贯通，通过实际工程案例展示力学理论的应用。涵盖了桥梁、建筑、机械零部件等不同领域的结构设计和强度分析。通过具体的算例，引导读者学会如何从工程实际出发，进行力学建模，选择合适的分析方法，并最终得出可靠的设计方案。本章旨在提升读者的工程实践能力，使其能够将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 《梁氏力学》是一本面向土木工程、机械工程、航空航天工程以及其他相关领域的学生和工程师的力学教材。本书以清晰的语言、严谨的逻辑和丰富的工程实例，帮助读者深刻理解结构强度和材料行为的内在规律，为从事工程设计、分析和研究打下坚实的基础。本书的阅读，将使读者对工程师的严谨性、科学性和创造性有一个更深刻的认识。

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这本书的叙事风格可以说是独树一帜，它没有采用那种冷冰冰的教科书式的语言，反而带有一种老教授循循善诱的亲切感。作者似乎非常了解初学者在学习过程中可能会在哪里‘卡壳’，所以在关键概念引入时，总会穿插一些非常贴近实际工程背景的‘小故事’或者‘历史回顾’。例如，在讲解梁的挠度计算时，他会先描述早年间桥梁工程师是如何通过经验和试错来确定尺寸的，然后再引出欧拉-伯努利梁理论的诞生及其伟大之处，这样一来，原本抽象的数学公式就有了鲜活的历史背景和实际意义。语言的流畅性也值得称赞，尽管内容专业，但行文节奏把握得很好，张弛有度。当需要进行数学推导时，文字会变得非常紧凑和精确；而当需要解释物理直觉时，语言则变得更加生动和形象。我个人非常欣赏作者在书中偶尔展现出的那种对‘美’的追求，比如他对力在结构中传播路径的描述，有时读起来更像是诗歌而非工程文献，这种独特的文笔极大地降低了阅读的心理门槛，让复杂的学科变得可亲近。

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这本书的配套资源和索引设计，显示了编撰者极高的职业素养和对读者的关怀。我通常会习惯性地检查书后的参考文献列表，而这本书的引用标注系统非常规范且全面，很多重要的原始文献都被清晰地列出，方便读者进行更深入的学术追溯。更实用的是，书后的术语索引做得极其详尽，几乎每一个关键概念、符号甚至重要公式，都能在索引中迅速定位到其在正文中的首次出现位置和主要讨论的章节，这在复习和查阅资料时节省了大量时间。此外，书本的扉页或后记中提到了一些在线学习资源或者勘误表格的链接，这表明作者团队仍在持续维护和更新，这种对内容质量的长期负责态度，在学术书籍中并不多见。最后，这本书的‘可移植性’也很强，它在理论上并未过度依赖于任何特定的工程规范（比如某国标准），而是扎根于普适的物理定律，这使得它在全球范围内都具有很高的参考价值，无论我在哪个国家或行业工作，这本书的核心知识体系都是通用的基石。

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我对这本书的讲解深度感到非常惊喜，它完全不是那种浅尝辄止的入门读物，而更像是一本可以作为工具书长期保留的参考资料。作者在阐述理论的严谨性上表现出了极高的专业素养，尤其是在介绍张量分析和材料本构关系的部分，他没有回避那些复杂的数学工具，而是将其视为理解问题的必要语言，这一点非常难得。我记得有段关于薄壳结构弯曲理论的论述，作者巧妙地引用了黎曼几何中的一些概念来解释曲面上的应力分布，这种跨学科的视野极大地拓宽了我的认知边界。更让我印象深刻的是，书中对理论假设的讨论——作者花了相当大的篇幅去探讨在何种工程条件下，这些“理想化”的假设会失效，以及如何进行修正或采用更复杂的模型，这种对“局限性”的坦诚，是区分优秀教材和平庸教材的关键所在。读完关于断裂力学的章节后，我感觉自己对疲劳损伤和裂纹扩展的内在机制有了更深一层的洞察，不再仅仅停留在记住几个经验公式的层面，而是真正理解了材料破坏的物理过程。这对于需要进行前沿研究或复杂工程设计的人来说，是极其宝贵的财富。

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我主要关注的是这本书在数值模拟和计算方法方面的覆盖程度，在这方面，这本书的表现只能说是“恰到好处”地平衡了理论深度和工程实践。它没有花费大量篇幅去教授具体的有限元软件操作，而是将重点放在了理解有限元方法背后的“弱形式”和“离散化”的数学原理上。作者清晰地阐述了变分原理是如何转化为离散方程组的，这使得读者即使未来更换不同的数值软件，其基础认知也不会动摇。特别是关于网格划分和边界条件处理的章节，提供了非常实用的指导，不仅仅是‘怎么做’，更是‘为什么这么做’。书中提供的算例虽然不是特别花哨，但每一个都经过精心挑选，能够突出特定的数值稳定性和收敛性问题。比如，对于非线性问题的迭代求解，它深入探讨了几种经典算法的优缺点和适用范围，这对于希望将理论应用于实际仿真工作的工程师来说，是至关重要的理论支撑。它提供的是‘内功’，而不是‘花招’，这使得读者在面对前所未见的复杂问题时，能够依靠底层原理进行分析和判断。

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这本书的装帧设计实在是太有品味了，封面那种磨砂质感，握在手里沉甸甸的，透露出一种学术的厚重感，但又不至于让人觉得枯燥。我尤其喜欢它字体排版的选择，正文部分用的是一种略带宋体风格的衬线字体，阅读起来非常舒适，长时间盯着屏幕或者纸质书本的眼睛不容易疲劳。每章节的标题和副标题的处理也很有层次感，通常会用加粗和不同字号来区分，使得快速浏览和定位内容变得异常简单。书中的插图质量也达到了专业水准，那些示意图和模型图清晰、精准，即便是复杂的受力分析，配合图示也能迅速抓住核心概念。翻阅到后面章节时，发现书中的公式推导过程讲解得异常详尽，从最基础的应力应变定义开始，每一步的数学变换都有详尽的文字解释，这对于自学或者基础不太扎实的读者来说，简直是救命稻草。作者在处理一些经典算例时，不仅给出了最终结果，更深入剖析了建立模型和选择适用理论的内在逻辑，这远比那种只罗列公式和答案的书籍要有价值得多。总的来说，光是这本书的物理实体和排版设计，就已经值回票价了，它让阅读过程本身成为一种享受，而不是一种负担。

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