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出版者:东华大学出版社

作者:王晓红

出品人:

页数:100

译者:

出版时间:2005-8

价格:12.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810382281

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《结构力学基础与应用》 本书旨在为学习工程结构理论的学生提供一个全面、深入且注重实践的结构力学知识体系。 结构力学作为土木工程、机械工程、航空航天等多个工科领域的核心基础课程，其重要性不言而喻。本书将理论的严谨性与工程实际的复杂性相结合，力求构建一座连接经典理论与现代工程应用的坚实桥梁。 第一部分：静力学基础与结构基本概念的重塑 本书伊始，我们将从结构力学的基本概念和研究范围入手，为后续复杂分析奠定坚实的理论基础。 第一章：结构力学的基本概念与研究对象 本章详细阐述了结构、构件、荷载、约束等核心术语的精确定义。我们着重分析了理想化模型在工程分析中的必要性和局限性，例如如何将实际结构抽象为杆件、梁、拱、桁架等理想模型。同时，深入探讨了结构在不同外部作用下可能出现的变形模式（如拉伸、压缩、弯曲、扭转），并引入了平衡、几何兼容性和材料本构关系这三大基本假设，它们是所有结构分析的逻辑起点。 第二章：力的平衡与静定结构分析 本章聚焦于静力平衡原理在二维及三维空间中的应用。我们首先复习了矢量的基本运算，随后详细讲解了刚体平衡方程的建立与求解。重点章节在于静定结构的分析。对于梁、桁架、刚架等静定结构，我们采用平衡方程直接求解所有内力和反力。本章穿插了大量实例，包括复杂多跨梁、悬挑结构以及带有时铰连接的体系。特别地，我们引入了图形法在求解平面桁架中的应用，并与代数法进行对比分析，强调理解力的传递路径的重要性。本章的练习设计，旨在训练读者在面对复杂边界条件和荷载组合时，迅速识别自由体图并准确列出平衡方程的能力。 第二部分：材料的响应与截面特性 结构力学分析的有效性，极大地依赖于对材料行为和构件几何特性的精确掌握。本部分着重于描述和量化这些特性。 第三章：应力与应变的分析 本章是理论分析的核心。我们从微观单元体出发，定义了正应力和剪应力。通过柯西应力公式，系统地推导了斜截面上的应力分量。本章的重点在于应力状态的分析，包括主应力、最大剪应力的确定，以及莫尔应力圆在二维应力分析中的实际应用。我们将莫尔圆的应用扩展到工程实际中的疲劳和断裂判断的初步概念。 第四章：材料的本构关系与胡克定律的推广 本章深入探讨了线弹性材料的力学行为。胡克定律的单向应用被推广至三向应力状态下的广义胡克定律。我们详细解释了弹性模量（$E$）、泊松比（$ u$）和剪变模量（$G$）之间的关系，并探讨了各向异性材料的初步概念。此外，本章还引入了应变能密度的概念，为后续的能量法分析做好铺垫。 第五章：梁的横截面几何性质 梁的抗弯刚度与截面惯性矩直接相关。本章详细讲解了惯性矩、面积矩以及中性轴的确定。特别关注了平行轴定理（Steiner定理）在处理非对称截面和组合截面惯性矩计算中的应用。此外，我们还引入了截面对中性轴的惯性积的概念，为更一般的应力状态下的分析做准备。 第三部分：超越静定——结构内力与变形的计算 结构分析的精髓在于处理静不定问题，并量化结构的变形响应。 第六章：梁、轴和铺板的内力计算 本章专注于各种基本构件在各种荷载下的内力（轴力、剪力、弯矩）求解。对于梁，我们深入研究了剪力方程与弯矩方程之间的微分关系，并利用这些关系快速绘制内力图。本章的大部分篇幅用于静不定结构的分析，详细介绍和对比了力法（虚功法）和位移法（挠度变形法）的基本思想、步骤和计算流程。我们强调了虚功原理在处理复杂的静不定结构中的普适性。 第七章：变形分析——挠度和转角的计算 本章全面介绍结构位移（挠度与转角）的计算方法。我们首先利用积分法（包括双重积分法和参数法）来求解变形。随后，我们将重点放在虚功法/单位荷法在计算梁和刚架位移中的应用。本章的难点在于共轭梁法，作为一种高效的图形积分法，它极大地简化了复杂边界条件下变形的求解过程。 第八章：轴的扭转与薄壁管件 本章探讨了杆件在扭转载荷下的力学行为。从应力分布到角度变化，我们建立了扭转刚度与截面极惯性矩的关系。本章还扩展到非圆形截面（如薄壁开口截面）的扭转问题，介绍了圣维南（Saint-Venant）扭转理论的基本概念，并解释了如何通过膜比拟法估算扭转效率。 第四部分：稳定性与动力学初步 结构安全不仅体现在抵抗强度失效，更在于抵抗失稳（屈曲）。本部分引入了结构稳定性和动态响应的基础概念。 第九章：欧拉-伯努利梁的屈曲分析 本章是结构稳定性的核心。我们从欧拉公式出发，分析了细长柱在轴向压力下的临界屈曲载荷。重点讲解了有效长度系数的概念，以及不同端部约束条件对屈曲强度的显著影响。本章将稳定性问题纳入整体平衡方程的范畴，初步探讨了非线性屈曲理论的必要性。 第十章：结构动力学基础 为后续学习振动力学和抗震设计奠定基础，本章介绍了单自由度体系的自由振动和受迫振动。我们推导了运动微分方程，并阐述了质量、刚度和阻尼这三个关键参数对系统响应的影响。本章引入了模态分析的初步概念，旨在帮助读者理解复杂结构振动的基本模式。 附录 常用材料的力学性能参数表。 常见结构形式的反力与内力计算参考图集。 复习题与自测题（理论推导与案例分析相结合）。 本书特点： 理论深度与工程应用的平衡： 每一个理论推导后都紧跟一个具有实际背景的工程案例。 解题方法的系统性： 强调不同方法（平衡法、虚功法、位移法）的适用范围和内在联系，培养灵活切换解题思路的能力。 强调几何与力学的统一： 贯穿“力、变形、平衡”三者的内在联系，而非孤立地处理力学问题。 本书适合作为高等院校土木工程、结构工程、机械工程等相关专业本科生《结构力学》课程的教材或参考书，亦可供工程技术人员在进行结构设计、复核及疑难问题分析时参考使用。通过系统学习本书内容，读者将能够熟练掌握经典结构分析方法，为进入更高级别的结构设计与分析领域打下坚实的基础。

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我是一名在职的机械工程师，工作中偶尔需要处理一些老旧图纸的修改或者与设计院进行技术交流，但坦白说，我的基础确实有些薄弱，很多制图标准和最新规范都有点跟不上。这次入手这本习题集，本意是想系统地复习一下，特别是那些关于曲面绘制和复杂装配体的表达方式。这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。它涵盖了从基础的二维投影到高级的零件详图设计，中间还穿插了许多关于几何尺寸和公差（GD&T）的专项练习。我特别欣赏它在GD&T部分的处理方式，不同于很多书籍只是简单罗列符号，这本书会给出实际的工程案例，让我们去判断哪些标注是合理的，哪些地方存在歧义，这对于我们实际工作中的图纸审核非常有帮助。做完那些关于形位公差的习题后，我对图纸上那些看似神秘的符号有了更深刻的理解，这对于提升我图纸解读的准确性，减少项目中的误解起到了关键作用。它不仅仅是练习册，更像是一本提升专业素养的实战指南。

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这本书的装帧和纸张质量非常棒，这一点对于一本需要频繁翻阅和在上面写写的书来说，太重要了。我习惯在做题的时候，会在旁边记录自己的思考过程和一些易错点，这本书的纸张足够厚实，即使用比较粗的铅笔书写，也不会出现洇墨或者把纸弄破的情况。内容方面，我最赞赏的是它对不同画法（如第一画法和第三画法）的系统性对比练习。很多教材只是教你一种方法，但实际应用中，不同行业或不同地区可能使用不同的标准，这本书通过大量的对比题，强迫我们灵活切换思维模式。特别是对于一些需要绘制复杂轴承座、齿轮等标准件的练习，它提供的参考信息量适中，不会直接给出答案，而是给出绘制过程的关键节点，引导学生自己去推导。这种“启发式”的训练方式，比直接看标准答案学习效果要好得多，因为它锻炼的是分析和解决问题的能力，而不是单纯的模仿。

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这本关于工程制图的习题集，对于我这样的初学者来说，简直是一盏明灯。我记得刚开始接触这门课程时，看到那些复杂的视图、剖面图和各种标准符号，脑袋里一片浆糊。尤其是那些三维空间的想象，对我来说是个巨大的挑战。然而，当我翻开这本习题集，情况就完全不同了。它不是那种枯燥的理论堆砌，而是通过大量精心设计的练习，引导我们一步步理解制图的基本逻辑。比如，在练习如何绘制一个复杂零件的正、俯、侧视图时，习题集会先给出简单的图形，逐步过渡到更复杂的组合体，每一步都有明确的要求和提示。通过反复练习这些基础的投影关系，我逐渐建立起了空间想象力。更让我惊喜的是，它对一些常见的制图规范解释得非常到位，不像教科书那样晦涩难懂，而是用非常直观的方式来呈现，比如标注的细节、公差配合的表示方法等，这些在实际工程中都至关重要。这本书的排版也很清晰，题目和解题空间划分合理，方便我带着草稿纸反复演算。可以说，这本书极大地降低了我学习工程制图的入门门槛，让枯燥的学习过程变得更加有章可循。

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说实话，我拿到这本书的时候是抱着试试看的心态的，毕竟市面上的制图习题集汗牛充栋，很多都大同小异，要么太偏理论，要么题目陈旧。但这本书给我带来了耳目一新的感觉。它在设计理念上似乎更加贴近现代制造业的需求。比如，它里面有一部分题目是关于曲面在不同视图下的投影变化，这些在传统教材中往往一带而过，但在产品造型设计中却是核心。书中的一些挑战性题目，需要我们不仅要理解投影规则，还要结合实际的加工工艺去思考视图的合理性，这促使我跳出了“画图”本身的思维，开始从“如何让制造者看懂图纸”的角度去构思。而且，很多习题的难度设置非常科学，从基础巩固到高阶应用，难度曲线平滑上升，让人很有成就感。做完一套习题后，我感觉自己的“制图肌肉”得到了很好的锻炼，对于那些复杂的工程图纸，我现在能够更快地抓住其结构特征和关键尺寸，阅读效率大大提升了。

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作为一个结构设计专业的大三学生，我发现这本书对我们深化理解工程图纸的“语言”特性有奇效。制图的本质就是一种工程语言，而这本习题集就像一本高阶的语法教材。它不仅涉及了基础的线型、图例，更深入到了视图之间的相互转化和表达意图的准确性。我尤其喜欢其中关于剖视图和局部放大图的练习，这些往往是图纸中最容易出错、也最能体现设计意图的地方。书中对于如何处理重合、遮挡情况的题目设计得非常巧妙，需要我们对空间关系有精准的把握。通过这些练习，我发现自己以前在草稿上画出的图纸，很多地方在逻辑上是存在漏洞的，比如尺寸链的标注不完整，或者基准面的选择不当。这本书强迫我停下来思考每一个线条和符号背后的工程意义，极大地提升了我绘制图纸的严谨性和规范性，为我即将到来的毕业设计打下了非常坚实的技术基础。

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