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出版者:辽宁科学技术出版社

作者:马贤智

出品人:

页数:2444

译者:

出版时间:2002-2

价格:198.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787538129533

丛书系列:

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《材料力学基础与应用》 内容概述 《材料力学基础与应用》是一本旨在为工程技术人员、大学生及相关领域研究者提供坚实理论基础和广泛实践指导的专著。本书系统地阐述了材料在承受外力作用时产生的应力、应变以及变形的基本原理，并深入探讨了各类材料在不同载荷条件下的响应机制。全书力求在理论深度与工程实用性之间取得平衡，力求使读者不仅理解“为何”，更能掌握“如何”将理论应用于实际工程问题中。 本书分为四大核心部分：基础理论、杆件力学、梁的弯曲与扭转，以及更复杂的结构分析。 第一部分：基础理论 在基础理论部分，我们将从最根本的力学概念入手。首先，会对“力”的性质、分解与合成、力系平衡等基本概念进行梳理，为后续内容的展开奠定基础。随后，本书将聚焦于材料内部的应力与应变。我们将详细介绍应力的概念，包括正应力、剪应力，以及它们在不同截面上的分布规律。应力状态的概念将被引入，通过三维应力张量和莫尔圆等工具，揭示材料内部复杂的应力场。 与应力紧密相连的是应变。本书将解释应变的基本定义，包括线应变和角应变，以及它们与宏观变形的关系。我们会介绍几种常见的本构关系，其中最核心的是线弹性材料的胡克定律，它描述了应力和应变之间的线性比例关系。然而，现实中的材料行为远不止线弹性，因此，本书还将触及应力-应变曲线的各个阶段，包括弹性变形、屈服、强化以及断裂，并介绍应力集中、应力梯度等重要概念，它们对于理解材料的失效行为至关重要。 此外，为了分析材料的强度和刚度，本书将引入许用应力、屈服强度、抗拉强度、抗剪强度等关键力学性能指标，并介绍各种材料（如金属、高分子、复合材料）在力学性能上的典型差异。还会对断裂韧性、疲劳强度和蠕变等长期服役性能进行初步探讨，为评估构件的可靠性提供参考。 第二部分：杆件力学 在掌握了基础理论后，本书将进入杆件力学部分，这是材料力学中最基本也是应用最广泛的模块之一。本部分将重点分析在轴向拉伸、压缩或扭转载荷作用下的杆件。 首先，我们深入研究轴向载荷下的杆件。这包括杆件的轴向应力、轴向应变以及轴向变形的计算。我们会推导轴向变形的公式，并引入杆件的刚度概念。对于简单的受拉或受压杆件，计算其伸长或缩短量是工程设计中的基本要求。 接着，本书将详细讲解细长杆件在压力作用下的稳定性问题，即所谓的“失稳”或“屈曲”。我们将介绍欧拉（Euler）屈曲理论，推导出临界屈曲力的公式，并分析杆件的边界条件、长细比等影响因素。此外，还会涉及偏心受压杆件的应力分析，讨论其弯曲和压缩应力的叠加效应。 对于承受扭转载荷的圆杆，本书将进行详尽的分析。我们会介绍扭转剪应力、扭转角以及圆轴的扭转刚度。通过分析内力（扭矩）与外力（扭矩）的关系，推导出不同截面形状（主要为圆形）下扭转应力和应变的分布规律。这将为设计轴类零件提供理论指导。 第三部分：梁的弯曲与扭转 梁是工程中最常见的结构构件之一，承受着各种形式的弯曲和剪切载荷。本部分将是本书的重点，将系统性地介绍梁的弯曲理论。 首先，我们将从梁的受力分析入手，引入剪力与弯矩的概念，并推导剪力图和弯矩图的绘制方法。这两个图是理解梁内力分布的关键工具，能够直观地反映梁在不同位置的受力状态。 随后，本书将核心介绍梁的弯曲正应力。我们将推导出梁的弯曲正应力公式，揭示中性轴的概念以及不同纤维层上的应力分布。理解弯曲正应力是确保梁不发生屈服或断裂的前提。 除了弯曲应力，梁还会承受剪应力。我们将分析横向剪应力在梁截面上的分布规律，并介绍剪应力公式。虽然在细长梁中，弯曲应力通常是控制因素，但在短粗梁或集中载荷作用下，剪应力也可能成为关键。 在掌握了弯曲和剪切的应力分析后，本书将进一步探讨梁的变形。我们将介绍梁的弯曲挠度计算，介绍几种经典的梁挠度公式，并讨论载荷、截面惯性矩和材料弹性模量等因素对挠度的影响。我们会介绍几种常见的梁支承方式（如简支梁、悬臂梁、固定梁）及其对应的变形特性。 最后，本部分还将对截面形状对梁力学性能的影响进行分析，例如工字钢、槽钢等常用型材的受力特性。 第四部分：复杂结构分析与应用 在掌握了基础的梁、轴、杆件分析后，本书将进一步拓展到更复杂的结构分析。 首先，我们将介绍组合梁的应力与变形分析。当梁由不同材料组成或具有复杂的截面形状时，如何进行应力分布和变形的计算。 其次，本书将引入薄壁杆件的扭转分析。与实心圆轴不同，薄壁圆筒和开口薄壁杆在扭转时，应力分布和变形规律有显著差异，本书将介绍相关的计算方法。 对于更为复杂的结构，如平面杆件桁架和框架，我们将介绍结构的静不定度分析方法，以及如何利用位移法或荷载法等方法来求解结构的内力和位移。 此外，本书还将对一些特殊的力学现象进行介绍，例如： 疲劳分析：对于反复加载的构件，疲劳失效是一个重要的问题。本书将介绍疲劳寿命的估算方法、S-N曲线、Miner线性损伤累积法则等。 断裂力学入门：介绍裂纹尖端的应力集中和断裂判据，如断裂韧性KIC。 接触应力：分析两个或多个物体表面接触时产生的应力，例如齿轮或轴承的接触。 有限元方法（FEM）简介：对有限元方法的原理和基本思想进行初步介绍，使其成为解决复杂工程问题的有力工具。 本书特色 《材料力学基础与应用》的编写遵循以下原则： 1. 循序渐进，逻辑清晰：从基本概念到复杂理论，层层递进，确保读者能够逐步理解。 2. 理论与实践紧密结合：每个理论章节都配有详细的例题和工程实例，直观展示理论在实际工程中的应用。 3. 图文并茂，直观易懂：大量精美的插图和图表，帮助读者更清晰地理解抽象的力学概念。 4. 强调物理概念的理解：不仅仅停留在公式的记忆和推导，更注重对力学现象背后物理本质的揭示。 5. 注重计算方法与技巧：介绍多种行之有效的计算方法和技巧，提高读者的解题效率。 适用人群 本书适用于： 机械工程、土木工程、航空航天工程、材料工程、工业工程等相关专业的本科生和研究生。 从事设计、制造、研发、检验等工作的工程师和技术人员。 对材料力学有兴趣的自学者。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解材料在各种载荷下的行为，并掌握分析和解决工程结构力学问题的基本方法，为进行安全可靠的工程设计奠定坚实的基础。

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我购买此书是期待它能成为一本能解决“疑难杂症”的实战指南，特别是针对那些非标件或特种材料的加工案例。然而，全书的案例研究部分少得可怜，而且那些被挑选出来的案例，都是一些非常标准、教科书式的加工流程，几乎可以在任何一本入门级教程中找到。我特别关注了关于“颤振（Chatter）”问题的分析章节，期望能看到一些关于如何通过调整机床刚度、优化夹具设计来抑制高频振动的实战经验分享。结果，书中只是用一小节的篇幅简单提及了产生颤振的原因，然后建议“提高机床刚度或降低转速”。这就像是医生告诉你“多休息”一样，虽然没错，但对于一个已经被病痛折磨的病人来说，毫无帮助。这本书缺乏那种经过无数次失败和调试后提炼出的“窍门”和“黑科技”，它只描绘了理想状态下的完美流程，却回避了真实生产线中充满干扰、误差和不确定性的残酷现实。对于需要突破现有技术瓶颈的工程师来说，这本书提供的解决方案，实在太过“安全”和“保守”了。

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这本号称“大部头”的工具书，我买来是希望能解决一些车间里实战中遇到的棘手问题。说实话，当我翻开前几页时，那种厚重感确实给人一种“内有乾坤”的期待。然而，随着阅读的深入，我发现它更像是一本精心整理的理论汇编，而不是一个真正能让你在操作台上迅速找到答案的“手册”。比如，当我需要查找关于特定牌号的硬质合金刀具在加工高强度钢时的推荐进给量和切深范围时，我期望能看到一个清晰的表格或者一个可以直接套用的经验公式。结果呢？更多的是对各种材料硬度、切削参数的宏观阐述，以及大量篇幅用于介绍不同机床的结构原理，这些内容在任何一本基础的机械原理教材里都能找到，而且讲解得可能更透彻。对于一线技师来说，我们更需要的是那种“做了这个动作，就会得到这个结果”的直接反馈和经过无数次验证的经验数据。这本书更像是在为学生做知识普及，而不是为经验丰富的工程师提供效率提升的利器。如果你的目标是深入了解切削力学背后的数学模型，或许能找到些许乐趣，但若指望它能让你在面对紧急加工任务时，立刻提高生产效率，恐怕要大失所望了。它更像是一本适合放在资料室里，偶尔翻阅以复习基础知识的参考书，而非工作台上随时待命的实战宝典。

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拿到这本厚砖头，我的第一感觉是它在排版和图示上显得相当陈旧，仿佛是从上个世纪末期的印刷品里直接扫描出来的。那些黑白的、分辨率堪忧的零件剖视图和装配示意图，根本无法清晰地展示现代精密加工中至关重要的那些细节。比如，在讲述如何精确对刀和测量刀具磨损时，书中给出的那些老式千分尺和百分表的使用插图，对于习惯了使用激光对刀仪和光学测量系统的我们来说，简直是“火星文”。更别提在涉及最新的五轴联动或复杂曲面加工的章节了，内容停留在比较基础的G代码规划层面，对于CAM软件中那些集成化的路径优化算法，几乎是只字未提。这让我不禁怀疑，编撰者是否真的跟上了近二十年制造业的迭代速度。现代机械加工的精髓，越来越体现在软件算法和先进传感器的结合上，这本书却似乎固执地停留在车床和铣床的机械操作层面。对于我们这些追求“智能化制造”的从业者而言，这本书的价值更多地体现在历史参考意义上，而非直接的生产指导性。

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说实在的，这本书的叙述风格极其学院派，充满了冗长且绕口的专业术语堆砌，读起来非常费劲，几乎需要时刻备着一本专业词典才能勉强跟上思路。它更像是某位德高望重的教授为了凑齐职称评审所需的作品而写就的学术论文集，而非面向实际操作人员的“手册”。举个例子，书中用了一整章的篇幅来论证一个非常基础的——比如选择不同冷却液配方对摩擦系数的影响，用了大量的微积分符号和复杂的流体力学公式来推导，最后得出的结论无非是“冷却液有助于降低温度”。这个过程耗费了我大量的时间和精力去理解其数学逻辑，但最终提供给我的实际操作建议却非常模糊：“请根据工况选择合适的润滑冷却介质。” 这种从理论高峰跌落到实践泥潭的阅读体验，让人感到极度的挫败。我需要的是一个清晰的“如果A，那么B”的决策树，而不是一场数学盛宴。它更适合在象牙塔里进行理论辩论，而不是在车间里快速解决实际问题。

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这本书最大的问题在于其内容的覆盖面过于泛泛，深度却严重不足，就像一个铺了巨大画布却只涂抹了几笔颜料的画作。它试图囊括从铸造、锻造到最后的精加工的所有环节，但每一个环节的介绍都浅尝辄止。当我翻到关于焊接工艺的部分时，我只找到了对几种常见焊缝类型的简单分类和一张模糊的熔池形状图，完全没有关于焊接变形的控制技巧、不同保护气体对焊缝晶体结构的影响，甚至是针对特定材料（比如钛合金或镍基高温合金）的焊接规范。这使得它在面对需要跨学科知识的复杂项目时，显得力不从心。如果我需要的是一本关于“车削”的专著，我会期望它能深入到车刀几何角度的微调对振动抑制的影响；如果我需要的是关于“磨削”的指导，我会期望它能详尽解析砂轮的修整周期和冷却液流量对表面粗糙度的精确关系。这本书的广度反而稀释了其专业性，使得它在任何一个细分领域都无法提供足以信赖的深度指导。

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