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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:陈送财

出品人:

页数:317

译者:

出版时间:2006-12

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787312018404

丛书系列:

图书标签:

• 工程力学
• 力学
• 工程
• 物理
• 大学教材
• 高等教育
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• 材料力学
• 结构力学
• 理论力学

好的，这是一份针对一本名为《工程力学》的图书所撰写的、内容详尽且不提及该书本身（即不包含《工程力学》具体内容）的图书简介： --- 《结构动力学基础与应用：理解与预测复杂系统的响应》 导言：跨越静力学的边界 在现代工程领域，对结构与材料行为的深刻理解已不再局限于静态受力分析的范畴。当外部激励，无论是持续的地震波、间歇的风荷载，还是突发的冲击事件，作用于建筑、机械、航空航天部件或任何工程系统时，这些系统都会展现出复杂的、与时间相关的动态响应。理解并精确预测这种动态行为，是保障结构安全、提升系统性能，乃至实现尖端技术创新的基石。 本书《结构动力学基础与应用：理解与预测复杂系统的响应》旨在系统地构建读者在处理时间依赖型力学问题时的理论框架与实践技能。我们不仅仅关注“系统如何承受载荷”，更聚焦于“系统在载荷作用下如何随时间演变”。 第一部分：理论基石——单自由度和多自由度系统 本书的开篇建立在坚实的数学和物理基础上。我们首先深入探讨单自由度（SDOF）系统的运动方程。从牛顿第二定律和欧拉-伯努利梁理论出发，详细推导了自由振动、有阻尼自由振动以及外部周期性激励下的强迫振动响应。读者将掌握特征方程的求解、固有频率与阻尼比的概念，并学习如何利用复数域分析方法（如相角和频响函数）来表征系统的动态特性。关键概念如共振现象的发生机制及其对工程设计的限制将被详尽阐述。 随后，我们将视野拓展至更为实际的多自由度（MDOF）系统。本书采用矩阵方法，清晰地展示了如何构建系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。通过对特征值问题的求解，读者将学习如何确定系统的主振型（模态）和固有频率。模态分析是理解复杂结构行为的核心，本书将详细介绍模态叠加法，即如何将复杂的系统响应分解为一系列相互独立的单自由度系统的响应之和，极大地简化了计算的复杂性。 第二部分：连续体与分布参数系统 工程结构往往是连续体，其描述需要依赖偏微分方程（PDEs）。本部分着重于分布参数系统，特别是梁、杆件和薄板在动态载荷下的响应。读者将学习如何对这些系统进行离散化处理，通常采用有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）的理论基础。 针对梁的运动方程（欧拉-伯努利梁和更精确的蒂莫申科梁理论），本书将详细推导其边值问题，并展示如何利用傅里叶级数或分离变量法求解特定边界条件下的模态解。这部分内容对于理解桥梁、高层建筑以及飞机机翼的颤振（Flutter）现象至关重要。 第三部分：非线性动力学与随机振动 在许多工程场景中，材料或几何尺寸的非线性效应不容忽视。第三部分深入探讨非线性动力学。我们将分析几何非线性和材料非线性（如弹塑性行为）如何改变系统的动态响应。对于非线性系统，传统的模态分析失效，本书将介绍数值积分技术，如中心差分法和龙格-库塔法，用于求解非线性运动方程的瞬态响应。对跳跃现象（Jump Phenomena）和混沌行为的引入，将拓宽读者对复杂系统稳定性的认知。 此外，现实世界的载荷往往是随机的、不可预测的。随机振动理论是应对不确定性的关键工具。本书将介绍随机过程的基本概念，如平稳过程、高斯过程和功率谱密度函数（PSD）。通过能量谱密度分析，读者将学会如何计算结构在随机激励下的均方根响应、峰值响应，并应用于疲劳寿命的初步评估。 第四部分：实际应用与现代分析技术 理论的价值在于指导实践。本部分将内容与前沿工程实践相结合。 1. 冲击与瞬态响应分析： 重点分析爆炸、碰撞等高频、短时程载荷下的结构行为。我们将讨论如何利用瞬态有限元分析来捕捉应力波的传播，以及在这些极端载荷下材料的动态失效模式。 2. 地震工程导论： 针对土木工程领域，本书详细讨论地震动输入模型（如加速度记录和位移时间历程），以及如何利用模态响应谱分析法来快速评估大型结构在设计地震下的反应谱位移和加速度。 3. 模态识别与实验验证： 介绍系统辨识技术，即如何从实际结构（如桥梁或大型机械）的实验测量数据（加速度计记录）中反推出其真实的固有频率和阻尼参数，实现“理论模型”与“实际结构”的闭环验证。 结论：面向未来的工程思维 《结构动力学基础与应用》不仅是一本关于方程和公式的教科书，更是一本培养动态工程思维的指南。通过对理论的严谨阐述、对计算方法的深入剖析以及对实际案例的紧密结合，本书致力于使工程师和研究人员能够自信地应对二十一世纪工程领域中最具挑战性的动态力学问题，确保我们所构建的一切都能在时间和环境的变化中保持稳定与高效。 ---

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这本书真的让我对工程力学产生了浓厚的兴趣，之前我总觉得力学就是枯燥的计算，但《工程力学》这本书却让我看到了力学背后所蕴含的逻辑之美和探索精神。在讲述连续介质力学时，作者并没有止步于张量分析的复杂数学推导，而是着重于解释应力、应变和位移之间的内在联系，以及它们如何描述材料在力的作用下的变形行为。我印象最深的是关于泊松比的讲解，作者用一个简单的拉伸薄膜的例子，形象地展示了当材料在某个方向受力时，会在垂直方向上发生收缩。这种细致的观察和精准的描述，让我能够从微观层面去理解材料的性质。而且，书中还花了很大的篇幅去探讨流体力学，作者用生动的语言解释了流体的粘滞性、压力梯度和伯努利方程，并用航空器的飞行、船舶的航行等实际例子来说明这些理论的应用。我尤其喜欢书中关于边界层理论的介绍，作者详细解释了为什么物体在流体中运动时，会在表面形成一层特殊的流动区域，以及这层边界层如何影响阻力。这让我感觉到，即使是看似微小的物理现象，也蕴含着深刻的力学原理。

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这本书真的给我带来了太多惊喜！一开始我拿到《工程力学》的时候，抱着一种“学好它就能搞定一切工程问题”的期待，毕竟书名听起来就这么霸气。然而，读进去之后，我发现它远不止如此。书中那些看似枯燥的公式背后，隐藏着对物理世界运转规律的深刻洞察。我特别喜欢其中关于材料力学的章节，作者用非常生动的比喻和贴近实际的例子，解释了为什么不同的材料在受力时会有如此不同的表现。比如，在讲到应力集中时，书中举的那个关于桥梁设计中如何避免断裂的例子，让我一下子就理解了为何要设计圆角而不是尖角。还有那些复杂的受力分析图，一开始看得我头昏眼花，但随着一点点地深入，我发现它们其实就像是为物体“量身定制”的“体检报告”，精准地描绘出它在外部作用下的内在状态。读完这些部分，我感觉自己好像获得了一种“透视眼”，能够看到物体内部隐藏的那些看不见的“挣扎”。而且，作者在讲述理论的同时，并没有忽略实践的重要性，书中穿插的案例分析，很多都来源于真实的工程项目，这让我觉得所学的内容不是空中楼阁，而是真正能解决实际问题的“利器”。

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我必须说，《工程力学》这本书给我带来了前所未有的学习体验。它不像我之前读过的任何一本教材，它更像是一位经验丰富的工程师在娓娓道来，分享他的智慧和经验。我特别喜欢书中关于振动分析的部分，作者并没有直接抛出复杂的微分方程，而是从最简单的单自由度系统入手，用非常直观的物理图像来解释简谐振动的形成原因和传播规律。他用弹簧振子的例子，详细阐述了质量、弹簧刚度和阻尼对振动特性的影响，让我能够清晰地理解“固有频率”和“阻尼比”这些概念。更让我惊艳的是，作者还联系了实际工程中的桥梁和建筑物的抗震设计，分析了在不同地震波作用下，结构的响应如何变化，以及如何通过调整结构的参数来减小振动的影响。这些鲜活的案例，让原本抽象的理论变得生动有趣，也让我深刻体会到工程力学在保障人类生命财产安全方面的重要作用。读完这部分，我感觉自己对“稳定”和“平衡”有了更深刻的理解，不仅仅是物理意义上的，更是一种对风险的预测和控制。

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这本书真是让我大开眼界，它以一种我从未想过的方式，颠覆了我对“力”这个概念的认知。我之前总觉得力学就是那些冰冷的公式和定理，但《工程力学》这本书却让我看到了力学背后所蕴含的哲学思考和艺术美感。在讲到动量守恒的时候，作者并非简单地给出公式，而是引用了宇宙大爆炸的宏观现象，以及粒子碰撞的微观场景，将抽象的理论与宏大的宇宙联系起来，让我感受到了力学的普适性和优雅。我尤其欣赏其中关于刚体动力学部分的阐述，作者花了大量的篇幅去讲解惯性张量，以及它如何影响物体的旋转行为。一开始我以为这只是一个复杂的数学概念，但随着阅读的深入，我发现它竟然能解释陀螺为什么能旋转如此稳定，以及滑板运动员如何通过身体的微小调整来完成各种高难度动作。这些细节的刻画，让原本沉闷的理论变得鲜活起来。而且，书中的插图绘制得非常精美，那些复杂的受力示意图，色彩搭配得恰到好处，不仅清晰地展示了力的方向和大小，还带有一种流动的艺术感。读这本书，我感觉自己不是在死记硬背，而是在欣赏一幅幅关于力的“动态画卷”。

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说实话，一开始我对《工程力学》这本书的期待并不高，觉得它就是一本常见的教科书，内容应该比较刻板，但事实完全出乎我的意料。这本书的内容之丰富，逻辑之严谨，简直让我叹为观止。我最印象深刻的是关于结构分析的章节，作者深入浅出地讲解了各种节点和杆件的受力特性，并用非常清晰的图示展示了各种力在结构中的传递过程。我尤其喜欢书中对“静不定结构”的处理，这部分内容通常被认为是力学中最难的部分之一，但作者却通过循序渐进的讲解，以及大量的例题，将复杂的计算过程分解成一个个易于理解的步骤，让我这个原本对这个问题感到头疼的学生，也能够迎刃而解。而且，这本书不仅仅局限于理论知识，它还非常注重培养读者的分析和解决问题的能力。书中提出的很多问题，都不是直接给出答案，而是引导读者去思考，去探索。这让我感觉我不仅仅是在学习知识，更是在锻炼自己的思维能力。读完这本书，我感觉自己解决问题的能力有了质的飞跃，面对复杂的工程问题，我不再感到束手无策，而是能够有条不紊地进行分析和判断。

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