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出版者:高等教育

作者:李育锡主编

出品人:

页数:93

译者:

出版时间:2007-4

价格:9.70元

装帧:

isbn号码:9787040206265

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《材料力学基础与应用》 本书旨在为工程技术领域的初学者和从业者构建坚实的材料力学理论基础，并教授其实际应用方法。材料力学是理解构件在各种载荷下行为的关键学科，对于机械设计、土木工程、航空航天以及材料科学等众多工程领域至关重要。 内容概述： 本书涵盖了材料力学最核心的概念和原理，从基本的应力、应变关系出发，逐步深入到更复杂的力学行为。 第一部分：基本概念与轴向载荷 应力与应变： 详细介绍应力的定义（正应力、剪应力），以及它们与外力的关系。深入讲解应变的概念，包括轴向应变和剪切应变，并引入胡克定律，阐述线弹性材料的应力-应变关系。 轴向载荷下的杆件： 分析受轴向拉伸或压缩的杆件的应力、应变和变形。介绍杆件的刚度概念，并求解简单的静不定问题。 材料的力学性能： 探讨不同材料在拉伸、压缩、剪切等试验下的性能表现，如屈服强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等。通过图表和实验数据，直观展示材料的力学特性，为实际材料选择提供依据。 第二部分：梁的弯曲 梁的内力： 引入剪力与弯矩的概念，并详细讲解如何绘制梁的剪力图和弯矩图。这是分析梁受力行为的基础。 弯曲应力： 推导弯曲正应力的计算公式，并分析中性轴、截面模量等关键概念。介绍纯弯曲和梁的一般弯曲。 剪切应力： 讲解梁内剪切应力的分布规律，并给出计算剪切应力的方法。 梁的变形： 阐述梁的挠度和转角，推导计算梁挠度和转角的基本微分方程。介绍不同边界条件下梁的挠曲线。 梁的应力分析： 综合运用弯曲应力和剪切应力分析，对梁进行全面的强度和刚度校核。 梁的进一步分析： 介绍组合梁、悬臂梁、叠加原理等更高级的梁理论，以及超静定梁的初步分析方法。 第三部分：扭转 圆轴的扭转： 分析受扭矩作用的圆轴内的应力和应变，推导扭转切应力的计算公式，以及圆轴的扭转角公式。 非圆截面轴的扭转： 简要介绍非圆截面轴扭转的复杂性，并提供近似的分析方法。 传动轴的设计： 结合实际工程应用，讲解传动轴的强度和刚度设计原则。 第四部分：应力状态与应变状态 应力状态： 引入三维应力状态的概念，讲解应力张量，并介绍主应力与最大剪应力。 莫尔圆： 详细讲解利用莫尔圆来分析平面应力状态的工具，能够直观地求解任意截面上的应力。 应变状态： 介绍三维应变状态，以及应变张量。 应力-应变关系的推广： 讨论广义胡克定律，以及各向同性材料的本构关系。 第五部分：压杆稳定性 压杆失稳： 介绍细长压杆在轴向压力作用下可能发生的屈曲现象，这是与强度破坏不同的一种失效形式。 欧拉公式： 推导细长压杆的临界失稳载荷公式（欧拉公式），并分析其适用条件。 实际压杆的稳定性分析： 讨论中等长度压杆和短粗压杆的稳定性分析，以及相关设计准则。 第六部分：材料的疲劳与断裂 疲劳： 讲解材料在循环载荷作用下可能发生的疲劳损伤，包括疲劳极限、S-N曲线等。 断裂力学： 介绍断裂力学的基本概念，如断裂韧性、裂纹扩展等，为理解材料的脆性断裂提供理论基础。 学习特色与目标： 强调理论联系实际： 本书不仅注重理论知识的讲解，更通过大量的工程实例和算例，展示材料力学原理在实际工程问题中的应用。 循序渐进的教学方法： 内容安排由浅入深，从基本概念到复杂问题，帮助读者逐步建立起清晰的知识体系。 丰富的习题与解答： 每章都配有适量的练习题，并提供部分习题的详细解答，方便读者巩固和检验学习效果。 培养工程思维： 鼓励读者运用材料力学知识分析和解决实际工程问题，培养严谨的工程分析能力。 适用对象： 机械工程、土木工程、材料工程、航空航天工程等专业的在校学生。 从事相关技术工作的工程师和技术人员，需要巩固或更新材料力学知识。 对工程力学感兴趣的自学者。 通过系统学习本书，读者将能够理解构件的受力行为，预测其变形和失效模式，并为工程设计和安全评估提供必要的理论支持。本书将是您掌握材料力学，迈向更高级工程技术领域的重要基石。

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坦白讲，我曾尝试过好几本声称是“全面覆盖”的机械设计参考书，但它们要么过于偏重理论推导，让实际操作者望而却步；要么就是沦为一本简单的图册，缺乏深度的原理支撑。而这本《机械设计作业集》则找到了一个极佳的黄金分割点。它的语言风格非常平实，没有过多华丽的辞藻，但每一个描述都精准到位。阅读过程中，你会发现许多地方都采用了“对比分析法”。例如，在对比铸造件和锻造件的晶粒结构时，作者会并排放置两张高倍显微照片，并用简洁的文字标注出晶界分布和应力集中点的差异。这种直观的比较，远比冗长的文字描述来得更有冲击力。此外，书中对公差配合和几何尺寸标注（GD&T）的讲解，可以说是目前我见过最细致的。它不仅仅停留在ISO标准的应用层面，还深入探讨了不同测量仪器对最终装配精度的影响，甚至还讨论了不同国家和地区在解读图纸时的细微文化差异，这种对细节的极致关注，体现了作者深厚的行业经验。

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老实说，我一开始是抱着试试看的态度买下这本“作业集”的，毕竟市面上同类书籍汗牛充栋，大多不过是换汤不换药的重复。然而，这本书的独到之处在于其“动手性”和“批判性思维”的培养。它给出的不仅仅是标准答案，更多的是引导你去质疑标准流程。例如，在弹性力学基础章节后附带的实验设计部分，作者没有采用传统的“验证性”实验，而是设置了“故障模拟与排除”的挑战。要求读者根据给定的材料参数和受载条件，设计一套“故意制造失效”的结构，然后反向推导出导致失效的关键设计缺陷。这种倒推法极大地锻炼了我们的预见性和对设计冗余的理解。我印象最深的是关于疲劳寿命预测的部分，作者竟然引入了蒙特卡洛模拟的概念，这对于一本面向本科阶段的教材来说，实在是非常前卫和具有挑战性。虽然初次接触时需要花费额外的时间去理解那些概率分布图，但一旦掌握，你对材料“寿命”的理解将从一个固定的数值，转变为一个充满可能性的区间，这才是真正的工程思维的体现。

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这本书的价值，远超其作为一本学习资料的定位。它更像是一部浓缩了数十年工程智慧的“工具箱”。我尤其喜欢其中关于失效分析和材料选择的那几个章节。作者没有简单地罗列材料性能表，而是构建了一套决策树模型。当你面对一个特定的工作环境——比如高温、高腐蚀、高动态载荷——这本书会像一个智能向导一样，一步步引导你排除不合适的材料选项，最终聚焦到最优解。我记得有一次，我们团队在为一个精密仪器选择轴承时陷入僵局，因为传统的高速钢轴承在特定工况下寿命严重不足。翻阅这本书时，我在“特殊工况轴承选型”的案例分析中，找到了一个关于陶瓷复合轴承的详细讨论，其中对材料的摩擦系数、热膨胀系数以及接触应力分布的分析，为我们最终的解决方案提供了决定性的理论支撑。这本书的结构非常适合“按需取用”，你可以直接跳到你最薄弱的环节进行集中攻克，也可以从头到尾系统学习，无论哪种方式，都能让你感觉收获满满，扎实可靠。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种厚重的、带着时代感的纹理，仿佛能让人触摸到机械的灵魂。初翻开扉页，那种油墨的清香混杂着纸张特有的干燥气息，立刻将我带入了一个严谨而又充满创造力的世界。内容上，我特别欣赏作者在理论深度和工程实践之间的平衡拿捏。它不像某些教科书那样堆砌公式，而是巧妙地将复杂的机械原理融入到一个个实际案例的剖析之中。比如，在讲解齿轮传动系统时，作者不仅详细阐述了根切、变位等高级概念，还配有大量实际生产中的缺陷分析图，这对于我们这些刚接触机械设计的人来说，简直是醍醐灌顶。我记得有一章专门讲了复杂曲柄滑块机构的运动轨迹优化，那部分的图示清晰到令人发指，即使用最简单的素描手法，也把受力分析和动态平衡的微妙关系展现得淋漓尽致。读起来，我感觉自己不是在阅读一本冷冰冰的参考书，而是在与一位经验丰富的前辈进行面对面的技术交流，他总能在你疑惑的节点，递上一张绘制精美的草图，让你茅塞顿开。这本书的排版也值得称赞，字体选择大气稳重，图文布局疏密有致，即便是长时间阅读也不会产生视觉疲劳。

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这本书的装帧和纸张质量，绝对是业界良心之作。厚实的封面，即便是经常被我塞进工具包里，带着油污和划痕，也依然保持着结构的完整性，这本身就暗示了书籍所承载内容的“耐用性”和“可靠性”。在内容结构上，它最大的亮点在于其模块化的编排。每一章的学习目标都清晰地界定在一个小框里，让你对本章的知识获取有一个明确的预期。更妙的是，作者在每个模块的末尾都加入了一个“跨学科联结”的思考题。比如，在讲解流体动力学与润滑基础时，它会引导你思考如何将这些原理应用到生物仿生学领域，比如模仿鲨鱼皮结构来降低风阻。这种跳出专业壁垒的引导，让学习过程变得异常生动和广阔。我发现，这本书不仅仅是在教你如何“设计”一个零件，更是在教你如何“思考”一个系统。它促使你去思考，为什么同样是螺栓连接，在航空航天和在普通机械设备中的安全系数会相差如此悬殊？这些思考的火花，才是这本“作业集”带给我最宝贵的财富。

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