《弹性力学》题解

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出版者:武汉理工大学出版社
作者:林小松等编
出品人:
页数:234
译者:
出版时间:2003-12
价格:21.00元
装帧:平装
isbn号码:9787562920304
丛书系列:
图书标签:
  • 弹性力学
  • 力学
  • 材料力学
  • 应力
  • 应变
  • 变形
  • 结构力学
  • 工程力学
  • 高等数学
  • 习题解答
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具体描述

好的,这是一份关于一本名为《弹性力学》的习题解答书籍的详细简介,内容聚焦于书籍的特点、涵盖范围、适用人群及其价值,避免提及任何不包含在内的内容,并力求语言自然流畅。 --- 《弹性力学》题解 深度解析与应用实践 本书《弹性力学》题解,旨在为学习和研究弹性力学理论的读者提供一套全面、深入的习题解答与分析工具。作为理论学习的有力补充,本书不仅仅是标准教科书习题的简单答案罗列,而是一本深度解析了每一步解题思路、背后的物理意义以及计算技巧的参考手册。 弹性力学作为固体力学的基础分支,是理解材料在受力情况下变形与应力分布规律的关键学科。它广泛应用于土木工程、航空航天、机械设计以及材料科学等诸多领域。然而,该学科的特点在于其高度的数学抽象性,对偏微分方程的求解能力和对本构关系、边界条件的准确把握要求极高。本书正是针对这些学习难点,精心编排而成。 一、 内容结构与覆盖范围 本书的编排紧密围绕经典弹性力学的核心内容展开,内容覆盖全面,逻辑清晰: 1. 基本概念与应力分析: 开篇详述了弹性力学的基本假设,如材料的线性和均匀性、小变形假设等。重点解析了柯西应力张量、应力分量的平衡方程以及广义胡克定律的建立过程。对于描述空间任意一点的受力状态,书中详细演示了如何从受力情况出发,推导出平衡方程的矢量形式和分量形式,并结合应力不变量(如主应力、最大剪应力)的计算方法,加深读者对复杂应力状态的直观理解。 2. 应变与几何关系: 弹性力学与几何变形密切相关。本书对线应变张量、角应变、主应变的概念进行了详尽的阐述,并给出了应变与位移分量之间的精确关系。在解答过程中,特别强调了在小变形假设下,如何简化这些关系,并将其引入到本构方程中,形成完整的应力-位移关系。 3. 平面问题与挠度问题: 这是弹性力学学习的重点与难点所在。本书对平面应力、平面应变两种经典情况,提供了详尽的解析解法。例如,在处理平面问题时,书中详细展示了如何运用Airy应力函数法,通过求解双调和方程($ abla^4 F = 0$)来确定满足平衡方程和本构关系的一组应力分量。每一个Airy函数的选择与边界条件的匹配过程,都经过了细致的步骤分解。 对于薄板和薄壳理论的基础,本书也给出了深入的习题解析。以梁的挠度问题为例,书中不仅展示了经典的欧拉-伯努利梁理论的推导过程,更重要的是,针对不同加载情况(集中力、均布荷载、任意荷载)和不同支承方式(简支、固端、悬臂)下的挠曲线方程($frac{d^2w}{dx^2} = frac{M(x)}{EI}$)的求解过程,提供了大量的实例分析,包括积分法和叠加法的应用。 4. 三维问题的求解方法: 对于更具挑战性的三维弹性问题,本书介绍了纳维尔(Navier)方程。在习题讲解中,侧重于解析性解法的应用,如对特定对称性问题的分离变量法求解演示。对于更复杂的构件,如圆孔板、圆柱体等,本书提供了不同坐标系(柱坐标系、球坐标系)下的适用性分析,并展示了如何运用位移函数来简化求解。 5. 能量原理与稳定性分析引言: 本书最后部分涉及了弹性力学的进阶主题,如虚功原理、最小势能原理等。通过解答相关的能量泛函极值问题,帮助读者建立起对能量方法的直观理解。此外,对于材料的屈曲问题,书中也包含了一些基本的欧拉屈曲公式的推导和应用习题,为后续的结构稳定性学习打下基础。 二、 学习价值与适用对象 《弹性力学》题解的设计理念是“解题即是学理”。通过本书,读者不仅能获得标准答案,更能掌握将物理直觉转化为严密数学描述的能力。 目标读者群体包括: 工科院校本科生及研究生: 正在学习《弹性力学》、《材料力学进阶》或相关固体力学课程的学生,本书是复习、备考和作业辅导的理想伙伴。 工程技术人员: 从事结构设计、有限元分析(FEA)预处理、材料研发等工作,需要回顾或深入理解经典理论基础的工程师。 自学者与教辅人员: 渴望系统掌握弹性力学解题技巧的自学者,以及需要高质量范例题目的教师。 三、 解题思路的深度剖析 本书最大的特色在于其详尽的“解题思路剖析”环节。对于每一个习题,我们都遵循以下结构进行阐述: 1. 问题重述与物理背景:明确该题考察的核心物理现象和理论知识点。 2. 方法选择与假设前提:讨论为什么选择特定的数学工具(如应力函数法、位移法、能量法)来解决该问题,并明确所做的简化假设。 3. 关键步骤的数学推导:详细展示从建立方程到求解边界值问题的每一步数学演算,特别是那些容易出错的积分和微分过程。 4. 结果验证与物理意义:解答完成后,不仅提供最终数值或函数表达式,更重要的是分析所得结果是否满足应力连续性、边界条件,以及其在实际工程中的可能表现。 通过这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,读者能够深刻理解弹性力学从基本假设到具体解的完整逻辑链条,极大地提升独立分析和解决复杂工程问题的能力。本书力求成为读者案头不可或缺的理论工具书和实战手册。

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用户评价

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我常常在思考,如何将抽象的理论知识转化为解决实际问题的能力。《弹性力学》题解这本书,恰恰给了我一个完美的答案。它以大量的例题为载体,将那些深奥的数学公式和物理概念,转化为可操作的步骤和可验证的结果。我尤其欣赏它在分析复杂应力状态时的处理方式,比如如何通过主应力分析来确定材料的失效准则,以及如何通过莫尔圆来直观地展示应力状态的转换。这些方法论的讲解,让我能够更加自信地面对那些看似杂乱无章的应力数据。书中对热应力问题的讨论,也给了我很多启发,尤其是在讲解温度变化引起的材料变形和内应力时,书中提供的算例和解析,让我对如何在高温环境下进行结构设计有了更深的认识。此外,这本书对一些特殊的弹性材料,如各向异性材料和复合材料的力学性能分析,也进行了初步的介绍,这为我扩展知识面,了解更前沿的材料科学打下了基础。这本书不仅仅是一本习题集,它更像是一本“问题解决指南”,它教会我如何运用弹性力学的原理,去分析和解决工程师在实际工作中遇到的各种挑战。

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在学习弹性力学的过程中,我常常感到理论知识和工程实践之间存在着一道鸿沟,《弹性力学》题解这本书,正好架起了这座沟通的桥梁。它不仅仅提供了数学上的严谨性,更重要的是,它将那些抽象的力学行为与具体的工程应用场景紧密地联系起来。我特别喜欢书中关于疲劳分析的内容,它详细解释了S-N曲线的含义,以及如何利用Miner法则来评估累积损伤,这些知识对于任何需要考虑材料长期服役性能的工程师来说,都是必不可少的。书中收录的题目,涵盖了从基础到进阶的各个层面,并且每道题的解答都非常详尽,步骤清晰,逻辑严密,让我能够理解每一个环节的由来。我常常会根据书中给出的解题思路,去尝试自己动手解决类似的问题,而大多数情况下,我都能通过这本书的引导,找到正确的方向。这本书的另一个亮点在于,它对一些经典力学问题的历史渊源和发展脉络也有所提及,这让我对弹性力学的形成和演进有了更深的了解,也更加敬佩那些先辈们的智慧。

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我一直认为,一本好的技术类书籍,除了知识的严谨性,更重要的是它的“可读性”和“启发性”。《弹性力学》题解在这两点上都做得相当出色。我尤其欣赏作者在解释一些复杂物理现象时所采用的类比和可视化方法,比如将应力集中比作水流遇到障碍时的湍流,将材料的塑性变形描述为分子间的滑动,这些生动的比喻极大地降低了理解门槛,也让我在记忆这些概念时更加深刻。书中收录的题目类型非常广泛,涵盖了经典力学理论的各个方面,从简单的杆件受力分析到复杂的疲劳损伤预测,几乎你能想到的问题,这里都能找到解答的思路和方法。而且,题目之间的关联性也很强,作者并非简单地罗列题目,而是将它们有机地组织起来,形成一个学习的脉络。我常常在做完一道题后,会发现它与前面或后面的题目有着微妙的联系,通过这种联系,我能更深刻地理解同一理论在不同情境下的应用。此外,书中对于一些常用的数值方法,如有限元方法的初步介绍,也为我打开了新的视野,虽然它不是一本专门的数值分析教材,但它提供的思路和示例,足以引导我去进一步学习和探索。对于希望深入理解弹性力学理论并掌握其应用的学生和工程师来说,这本书无疑是一笔宝贵的财富。

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我最看重一本书的“实操性”,而《弹性力学》题解在这方面表现得淋漓尽致。这本书就像是一位经验丰富的导师,它不仅告诉你“是什么”,更重要的是告诉你“怎么做”。对于我这种动手能力比较强,喜欢通过实践来学习的人来说,这本书无疑是量身定做的。书中收录的题目,种类繁多,难度也由浅入深,非常适合我这种循序渐进的学习者。我尤其喜欢它在讲解弹性稳定问题时的内容,比如欧拉公式的推导以及临界屈曲载荷的计算,书中提供了多种不同边界条件下柱体的稳定分析案例,这些案例的详细步骤和结果验证,让我对材料在受压时的稳定性有了更深刻的理解,也为我日后在结构设计中避免失稳现象打下了基础。而且,书中对一些动态问题,如振动和冲击载荷的响应分析,也给出了清晰的解答和分析思路,这让我开始思考弹性力学在动力学工程中的应用。这本书的另一个优点是,它在讲解过程中,会穿插一些历史背景或者理论发展的关键节点,这使得学习过程不那么枯燥,也让我对弹性力学这门学科有了更全面的认识。

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我一直相信,学习一门学科,最有效的方式就是通过大量的练习来巩固和深化理解。《弹性力学》题解这本书,恰恰满足了我的这一需求。它精心编排了大量的、具有代表性的例题,覆盖了弹性力学理论的各个核心部分。我尤其欣赏书中对梁弯曲问题的详尽分析,从最简单的简支梁到连续梁,再到带有集中载荷和分布载荷的情况,书中都提供了详细的计算步骤和理论依据。这些内容对于我理解结构工程中的受力构件至关重要。而且,书中在介绍一些复杂问题时,往往会先从简化模型入手,逐步引入实际的复杂因素,这种循序渐进的教学方式,使得学习过程既有挑战性,又不会让人感到 overwhelming。我还注意到,书中在解答问题时,不仅仅提供最终的答案,更重要的是,它会详细解释每一步计算的物理意义和数学推导过程,这让我能够真正理解“为什么”这样做,而不仅仅是“怎么做”。这本书是我在学习弹性力学过程中,最得力的助手之一,它让我从理论的海洋中,找到了到达知识彼岸的航海图。

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一本真正解渴的书,对于我这个深陷弹性力学方程组泥潭的学生来说,《弹性力学》题解简直就是久旱逢甘霖。我花了无数个夜晚,试图理解那些抽象的数学模型是如何描述真实世界中材料行为的,但常常陷入概念的迷雾。这本书就像一盏明灯,不仅清晰地阐释了每个理论推导的步骤,更重要的是,它通过大量的例题,将那些看似高深的公式活灵活现地展现在我眼前。我特别喜欢它对边界条件处理的详细讲解,过去我总是对如何正确设置边界条件感到困惑,而这本书提供了多种情况下的范例,让我能够举一反三。而且,书中对于一些关键概念的深入剖析,比如应力张量和应变张量的几何意义,以及它们如何与物理实在关联,都让我豁然开朗。那些繁琐的积分计算,在它循序渐进的引导下,也变得不再令人生畏。我甚至能够感受到,作者在编写这本书时,一定是一位非常有经验的教师,他太了解学生在学习过程中会遇到的难点了。从最基本的平面应力、平面应变问题,到更复杂的梁、板、壳的分析,每一步都踩得很扎实,过渡也很自然。我强烈推荐这本书给所有正在学习弹性力学的同学,它绝对是你通往理解的捷径,更是你解决实际问题的强大武器。

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对于我来说,一本好的技术书籍,应该兼具理论深度和实践指导性,《弹性力学》题解无疑是这样的一本优秀著作。它不仅仅是公式的罗列,更是对弹性力学理论在工程实践中应用的深入剖析。我尤其喜欢书中对于应变协调条件的讲解,以及如何通过这些条件来求解复杂应力状态下的位移场。这些内容在初学时我曾感到非常困惑,但通过书中大量的例题和详细的推导,我终于能够理解它们的意义和应用。这本书的另一个突出优点是,它能够帮助我将课堂上学到的理论知识,转化为解决实际工程问题的能力。我曾遇到过一个关于压力容器的设计问题,我在书中找到了类似的案例,并通过对照学习,找到了解决问题的关键思路和计算方法。这本书的解答方式非常清晰,而且总是会提供多种可能的解题途径,这极大地锻炼了我独立思考和解决问题的能力。我甚至觉得,这本书比一些官方教材在理论的清晰度和应用性上做得更为出色,它真正做到了“授人以渔”。

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作为一名在工程领域摸爬滚打多年的工程师,我深知弹性力学理论对于理解材料行为、设计可靠结构的重要性。《弹性力学》题解这本书,在我看来,是一部真正意义上的“案头必备”。它不仅仅是一个题库,更是一本高质量的参考手册。书中对许多复杂概念的解释,例如非线性弹性行为、蠕变和应力松弛,都非常到位,而且它提供的解题方法,往往是基于工程实践中最常用和最有效的方式。我特别欣赏书中对数值解法的介绍,虽然不是专门讲解有限元方法的书籍,但它展示了如何将弹性力学问题转化为可以通过数值方法求解的形式,这对于我们这些需要使用 CAE 软件进行设计的工程师来说,具有极大的参考价值。书中提供的各种算例,从基础的拉伸、压缩、弯曲,到复杂的扭转、剪切以及组合受力,都非常贴合实际工程中的应用场景。我常常会对照书中的解法,来检验和优化我自己在实际工程问题中的建模思路和计算结果。这本书的优点在于,它既有理论的深度,又不失工程的广度,它能够满足不同层次的读者需求,无论是初学者还是有经验的工程师,都能从中受益匪浅。

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作为一名对材料科学和力学理论充满兴趣的学生,《弹性力学》题解这本书给我带来了前所未有的学习体验。它不仅仅是枯燥的公式和定义,更是对我们所处世界中物质行为的深刻洞察。我尤其被书中关于弹性变形的各种分析所吸引,比如材料在受到外力作用时如何产生应力、应变,以及这些应力、应变如何影响材料的宏观表现。书中收录的题目,从最基本的单轴受力到复杂的多轴应力状态,都涵盖得很全面,而且每道题的解答都辅以详细的图示和文字说明,这使得我能够非常直观地理解问题。我曾特别困惑于应力张量的物理意义,但通过书中对坐标变换和主应力分析的详细讲解,我终于能够理解它所代表的各个方向上的应力分量,以及如何通过它来确定材料的失效准则。这本书为我打开了一个全新的视角,让我能够更加深入地理解材料的内在属性,以及它们在各种工程应用中的行为表现。这本题解,是我学习道路上不可或缺的宝贵财富。

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坦白说,在遇到《弹性力学》题解之前,我对弹性力学的学习过程充满了挫败感。那些长篇大论的理论推导,复杂的数学符号,以及似乎永远也做不完的习题,都让我一度怀疑自己是否适合这个领域。然而,这本书彻底改变了我的看法。它以一种非常友好的方式,将理论知识与实际应用紧密结合,让我看到了弹性力学在工程领域的强大生命力。我非常喜欢它对材料失效机理的分析,尤其是在解释断裂力学基本概念时,书中通过大量的图像和剖面图,清晰地展示了裂纹的扩展过程以及应力强度因子在其中的作用。这让我对材料的可靠性有了更直观的认识。而且,书中对一些经典工程案例的详细解析,例如桥梁的受力分析、航空发动机叶片的疲劳寿命评估,都让我对弹性力学理论有了更宏观和更深入的理解,我开始能够将书本上的知识与现实世界中的工程问题联系起来。作者并没有回避那些困难的数学推导,但它总是提供了一种更易于理解的路径,有时甚至会提供几种不同的解题思路,这对于培养我的问题解决能力非常有帮助。这本书不仅仅是题目的解答,更是一种思维方式的引导,它教会我如何分析问题、如何选择工具、如何评估结果。

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