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出版者:Capstone Pr Inc

作者:Dahl, Michael

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:21.26

装帧:SAL

isbn号码:9781560654476

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• 物理
• 力学
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• 工程学
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《静力学的基石：探索力与平衡的艺术》 一本深入浅出、涵盖经典与前沿的结构力学入门巨著 本书《静力学的基石：探索力与平衡的艺术》旨在为工程、物理及相关领域的学生、工程师和专业人士提供一个全面、严谨而又直观的静力学知识体系。我们深刻理解静力学作为工程力学之“根”的重要性，它不仅是理解结构稳定性的基础，更是所有后续高级力学分析的起点。因此，本书的编写严格遵循科学的逻辑顺序，力求在保持理论深度的同时，展现其在实际工程中的强大应用价值。 全书共分为十六章，结构清晰，层层递进。 第一部分：基础概念与向量代数（第1章至第3章） 本部分为后续所有分析奠定坚实的数学与物理基础。 第1章：力学体系的引入与基本概念 本章首先界定力学的研究范畴，区分了理想化模型与实际物理现象。详细阐述了空间、质点、刚体、时间、质量、力和位移等基本物理量及其量纲分析。我们特别强调了“理想化模型”在工程分析中的作用，并引入了力的基本性质——可传递性、共点性、合成与分解。本章的目标是让读者对力学世界的“基本构成要素”形成清晰、统一的认知。 第2章：二维力系的平衡 这是首次将基础概念应用于实际问题的章节。重点讲解了平面内力系的平衡条件——$sum F_x = 0, sum F_y = 0, sum M = 0$。通过大量的实例，如系杆、桁架节点在二维平面内的受力分析，教授如何正确绘制受力图（Free-Body Diagram, FBD），这是解决所有力学问题的核心技能。我们对“约束”的种类及其反力进行了详尽的分类和图示，确保读者能准确判断结构所受的外部作用。 第3章：空间力系的平衡与向量代数基础 本章将分析扩展至三维空间。详细介绍了笛卡尔坐标系下的向量运算，包括加减法、点积（标量积）和叉积（向量积）。叉积的引入不仅是数学工具，更是理解力矩和扭矩的关键。在空间平衡方面，系统地讲解了六个独立的平衡方程：$sum F_x = 0, sum F_y = 0, sum F_z = 0, sum M_x = 0, sum M_y = 0, sum M_z = 0$。本章通过三维刚体的平衡实例，如悬臂起重机或空间框架，巩固向量工具的应用。 第二部分：结构分析与应用（第4章至第8章） 本部分开始深入结构分析的核心内容，着重处理各种常见的工程结构。 第4章：力矩、力偶与平面刚体的平衡 本章聚焦于“力矩”的计算及其物理意义。详细区分了力矩、力偶矩的概念，并讲解了平面力偶系如何简化为一个单一力偶。我们引入了“合力矩定理”，用以简化复杂力系的分析。随后，本章将重点应用于简单梁、桁架、刚架等平面结构在给定载荷下的平衡求解。 第5章：桁架分析：节点法与截面法 桁架结构是静力学应用中最经典的案例之一。本章系统介绍了分析桁架内部构件内力的两种主要方法： 1. 节点法（Method of Joints）： 适用于求解桁架中所有或大部分杆件内力。通过逐个节点应用平衡方程，清晰展示了力的传递路径。 2. 截面法（Method of Sections）： 当仅需求解部分杆件内力时，此法更为高效。本章强调了如何选取合适的截面以最大化分析效率，并严格区分了拉力与压力。 第6章：架、刚架与拱（平面非桁架结构） 本章处理比桁架更复杂的结构，即刚架（Frames and Trusses）。与桁架不同，刚架中可能存在弯矩和剪力。我们将刚架视为由多个连接的刚体组成的系统，通过“分离构件法”逐一分析。同时，本章也对拱（Arches）的基本受力特性，特别是三铰拱的静定分析原理进行了基础介绍。 第7章：内部效应：剪力图与弯矩图 这是连接静力学与材料力学（结构力学）的关键桥梁。本章详细推导了梁内剪力（V）和弯矩（M）与外部载荷（w）之间的微分关系（$dV/dx = w$, $dM/dx = V$）。随后，系统讲解了如何绘制不同类型荷载（集中力、均布荷载、集中力偶）作用下梁的剪力图（SFD）和弯矩图（BMD）。对图线变化的规则和关键点的识别进行了深入指导。 第8章：链杆、缆索与悬链线 本章探讨柔性构件的受力特性。分析了在集中荷载和均布荷载作用下的柔性链杆（Catenary）和悬链线（Cable）的形状和张力计算。特别强调了悬索与悬链线在桥梁结构设计中的理论基础，并对比了两者在均匀水平载荷下的差异。 第三部分：深入拓展与高级概念（第9章至第13章） 本部分引入了更抽象但至关重要的概念，为更高级的结构分析做准备。 第9章：摩擦力学 本章专门研究接触面上的阻碍相对运动的力——摩擦力。详细解释了静摩擦与动摩擦的区别，引入了静摩擦系数和动摩擦系数。通过分析楔块、斜面上的物体平衡以及具有摩擦力的螺旋机构，展示了摩擦力在工程系统中的双重角色——既是稳定因素，也可能成为能量损失源。 第10章：虚功原理与虚位移法 虚功原理是分析静定结构和部分超静定结构的重要能量法基础。本章首先阐述了虚功原理的数学表述和应用条件，并严格区分了“虚位移”与“实际位移”。随后，详细讲解了如何利用虚位移法求解复杂静定结构的反力和构件内力，这为理解后期的能量法打下了坚实基础。 第11章：结构分析：静定与超静定 本章对结构的静定性进行了严格的分类和判断。介绍了“自由度法”和“约束反力法”来判断平面结构和空间结构的静定性。对于超静定结构，本书仅从静力平衡角度进行初步识别，明确指出此类结构需要结合材料的变形（变形相容性）才能求解，为后续的材料力学学习埋下伏笔。 第12章：惯性力系与达朗贝尔原理的引入 虽然本书核心关注静力学，但本章作为向动力学过渡的桥梁，简要介绍了惯性力系的概念。达朗贝尔原理被引入，将动力学问题转化为等效的静力学问题，为理解后续的动力学分析打下基础。 第13章：平行力系与质心、重心的确定 本章系统讨论了平行力系的合力与合力矩的计算。核心内容集中在几何性质的确定： 1. 形心（Centroid）： 介绍利用微积分法（积分法）和复合图形法（求和法）确定二维和三维物体的几何中心。 2. 重心（Center of Gravity）： 结合重力分布，讲解重心与形心的关系及确定方法。 第四部分：面积性质与高等应用（第14章至第16章） 本部分是静力学分析工具箱的延伸，关注于几何属性在力学中的实际意义。 第14章：面积惯性矩与面积极惯性矩 面积惯性矩（Moment of Inertia of Area）是衡量截面抵抗弯曲能力的关键参数。本章详细推导了面积惯性矩的定义，并重点讲解了： 1. 平行轴定理（Parallel-Axis Theorem）： 如何利用已知轴的惯性矩快速求解相对于其他平行轴的惯性矩。 2. 转轴定理（转轴公式）： 介绍面积极惯性矩与平面内两个正交轴惯性矩的关系。 第15章：复合截面的性质计算 本章将前面对形心和惯性矩的理论应用于实际的T形、工形等复合截面。指导读者如何将复杂截面分解为简单几何图形，分步计算其形心位置和面积惯性矩，这直接关系到梁的弯曲应力计算。 第16章：结构分析中的应用实例与有限元思想的萌芽 本章将全书知识融会贯通，通过一个复杂的空间静定结构实例进行综合分析。最后，本章对现代工程计算方法——有限元分析（FEM）的静态平衡思想进行了哲学层面的引入，阐述了将复杂结构离散化、节点受力平衡的思想基础，以此引导读者展望更广阔的结构分析领域。 本书的特点在于其严谨的数学推导与丰富的工程实例并重，配备了大量的习题和深度思考题，旨在培养读者结构化的问题解决能力和对物理世界的深刻洞察力。

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这本书的语言风格简直是一股清流，读起来让人感觉非常舒服，但千万不要被这种流畅的表象所迷惑，它内在的张力可比看上去要大得多。作者的遣词造句，有一种老派文人的典雅，但又融入了现代叙事的简洁有力，形成了一种非常独特的文体。我特别喜欢它在处理大场面时的那种气势磅礴，描述简洁却力量十足，不需要过多的形容词堆砌，那种宏大的景象便自行浮现在眼前。相反，在描绘人物的内心独白时，文字又变得极其细腻，仿佛能听到角色最细微的心跳声。这种强烈的对比，使得阅读过程充满了节奏感和韵律美。更值得称赞的是，这本书的世界观构建得极其扎实。每一个设定的背后似乎都有着一套完整的逻辑支撑，即便是那些看似天马行空的想象，也建立在严密的体系之上，这极大地增强了故事的可信度。它不像有些作品那样为了情节服务而牺牲逻辑，而是用扎实的逻辑去托举起一个引人入胜的故事，这种对“真实感”的执着追求，让读者能够全身心地沉浸其中，忘记了自己正在阅读虚构的故事。

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我通常对需要投入大量脑力去解读的书籍有些敬而远之，但《Inclined Planes》却成功地吸引了我。它在保持故事可读性的同时，巧妙地融入了许多需要读者主动思考的线索和隐喻。这本书的厉害之处在于，它提供的信息是“碎片化”的，需要读者自己去拼接，去脑补作者留下的那些空白。这不像是被动接受故事，更像是一场与作者之间的智力游戏。每一次我以为自己猜到了下一步的走向时，作者总能给我一个意想不到的反转，这种“被欺骗的快感”是阅读过程中最大的乐趣之一。这本书的配角塑造也极为出色，他们并非单纯是推动主线情节的工具人，每一个都有着自己独立的生命轨迹和复杂的人生困境，他们的故事线与主线交织，丰富了整个叙事维度。这种多线并进的处理方式，让故事的层次感陡然上升，每次翻开新的一章，都像是在探索一个全新的侧面，永远充满了新鲜感和探索欲。

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拿到这本书的时候，我对它的期待值其实并没有那么高，毕竟市面上关于这个题材的书籍已经太多了，总觉得很难再有什么新意。然而，这本书却硬生生地撕开了一个新的口子。它的结构处理得非常巧妙，不同时间线的穿插和信息量的逐步释放，让整个谜团的揭开过程充满了惊喜。我得说，作者的叙事节奏控制得太精准了，该快则疾风骤雨，该慢则细水长流，每一次转折都恰到好处地勾住了读者的好奇心。特别是在处理那些复杂的关系网时，作者展现出了惊人的条理性和洞察力，即便是涉及到多方势力的博弈，也梳理得清晰明了，绝不让人感到混乱。而且，这本书中探讨的主题也相当深刻，它不只是停留在表面的冲突上，而是深入到了人性深处的那些灰色地带。读完之后，我久久不能平静，脑子里还在回响着书中那些关于选择与后果的拷问。它成功地避开了许多同类作品中常见的窠臼，提供了一种更加成熟、更加引人深思的阅读体验，绝对是值得反复品味的佳作。

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这本《Inclined Planes》真是让人眼前一亮，作者在叙事上的功力简直是炉火纯青。故事伊始，便将我们卷入一个充满迷雾和未知的世界，那种步步紧逼的悬念感，让我简直停不下来。我尤其欣赏作者对人物心理细腻的刻画，每一个角色的挣扎、每一次抉择的艰难，都被描摹得入木三分。比如那个主人公，他的内心戏丰富得让人拍案叫绝，他如何在重压之下保持清醒，又如何在关键时刻做出颠覆性的决定，这些细节的堆砌，让整个故事充满了张力和深度。更妙的是，作者在描绘场景时，那种强烈的画面感简直要把人拉进去。无论是阴森的古堡，还是熙熙攘攘的市集，那种独特的氛围营造，让人仿佛亲身体验着故事里的一切。读到一半时，我甚至觉得自己的呼吸都跟着故事的节奏在变化，那种沉浸式的体验，是我近年来少有的。这本书的魅力就在于，它不仅仅是在讲述一个故事，更像是在带领你进行一场深入人心的精神探险。作者的文字功底扎实，用词考究，但绝不卖弄，一切服务于故事的推进和情感的表达，这种平衡把握得极佳。

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如果要用一个词来形容这本书给我的感受，那一定是“震撼”。它不仅仅是一部小说，更像是一面映照我们自身困境和选择的镜子。这本书的哲学思辨色彩非常浓厚，但作者处理得非常高明，没有落入说教的俗套，而是将那些深刻的思考融入到了每一个角色的命运和每一次冲突之中。读完之后，我发现自己开始反思很多平日里被忽略的问题，比如自由意志的边界、集体认同的代价等等。这种后劲十足的文字，才是真正伟大的作品所具备的特质。而且，作者对细节的关注到了近乎偏执的地步，无论是道具的选取，还是环境的描绘，都充满了象征意义，暗示着更深层次的主题。这让这本书具有极高的二次阅读价值，我相信即便是第二次翻阅，也一定能发现初读时错过的那些精妙的伏笔和暗示。它像一个精心打磨的机械钟表，每一个齿轮都咬合得天衣无缝，驱动着一个庞大而又精密的结构向前运转，让人由衷地赞叹作者的匠心独运。

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