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出版者:Thomson Learning

作者:PHCC Educational Foundation

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2007-7

价格:712.00元

装帧:Pap

isbn号码:9781418065348

丛书系列:

图书标签:

• 管道工程
• 水暖工程
• 管道安装
• 管道维修
• 建筑工程
• DIY
• 家居装修
• 技术手册
• 工程技术
• 专业技能

好的，这是一份关于一本虚构图书的详细简介，该书并非《Plumbing 301》，内容涵盖了多个专业领域，旨在提供深度知识和实践指导。 --- 书名：《工程力学与结构分析的深度探索》 作者： 詹姆斯·R·哈德森（James R. Hudson） 出版社： 泰坦工程技术出版社（Titan Engineering Press） ISBN： 978-1-945876-21-0 定价： ￥398.00 图书简介： 《工程力学与结构分析的深度探索》并非一本基础入门读物，它是一部为具备扎实工程背景的专业人士、高级本科生以及研究生量身定制的权威性参考手册。本书的核心目标是超越传统的教科书范畴，深入剖析现代工程实践中至关重要的力学原理、先进的材料行为以及复杂结构的数值分析方法。本书的撰写基于对全球领先工程设计规范、前沿科研成果以及数十年工业应用经验的系统梳理与提炼。 本书共分为五大部分，结构严谨，逻辑清晰，确保读者能够循序渐进地掌握从基本概念到复杂模型构建的全过程。 第一部分：高级静力学与应力状态的精细描述（Advanced Statics and Detailed Stress Description） 本部分首先回顾了平衡方程的张量表示法，强调了在三维应力状态下，使用柯西应力张量（Cauchy Stress Tensor）对物体内部应力场进行精确描述的重要性。我们详细探讨了主应力分析、Mohr圆的推广应用（包括三维情况下的Mohr图解法），以及应力奇异性在断裂力学中的初步体现。重点内容包括： 广义胡克定律与各向异性材料： 扩展到非均匀材料和复合材料的本构关系，引入了弹性导纳矩阵（Compliance Matrix）和刚度矩阵（Stiffness Matrix）的深入讨论。 接触问题基础： 介绍了Hertz接触理论的严格推导，并讨论了表面粗糙度和微观接触对宏观承载力的影响。 结构静力平衡的边界条件处理： 强调了在复杂几何形状和多种载荷组合下的力平衡与位移连续性条件的精确表达。 第二部分：动力学基础与振动分析的量化模型（Foundations of Dynamics and Quantitative Modeling of Vibration Analysis） 本部分将读者带入动态系统分析的世界，重点关注如何将实际工程问题转化为可解的动力学模型。我们着重分析了多自由度系统的自由振动、受迫振动以及系统的稳定性问题。 拉格朗日和哈密顿力学在工程中的应用： 使用变分原理推导复杂机械系统的运动方程，尤其适用于具有约束条件的系统。 模态分析与模态叠加法： 详述了特征值问题的求解，包括质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的构建。特别关注了实际结构中阻尼的建模（Rayleigh阻尼、结构阻尼与粘性阻尼的适用性辨析）。 瞬态响应与谱分析： 讲解了如何利用频响函数（Frequency Response Function, FRF）预测系统在周期性或随机载荷下的行为，并引入了模态阻尼比对瞬态响应的影响评估。 第三部分：材料行为的非线性特性与失效理论（Nonlinear Material Behavior and Failure Theories） 本部分是全书的技术核心之一，深入探讨了材料在超越弹性极限后的复杂响应和最终失效机制。我们摒弃了简化的线性假设，转向更贴近真实世界的高级模型。 弹塑性理论的深入解析： 详细阐述了屈服准则（Tresca, Von Mises）的几何意义，并系统地介绍了后效模型（如随动强化与随动硬化），为有限元塑性分析打下坚实基础。 蠕变、松弛与疲劳机制： 针对高温、长期服役环境，分析了蠕变本构模型的选择（Norton模型、Bailey-Norton模型）。在疲劳方面，本书深入探讨了应力循环下的低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF），并引入了基于能量的疲劳损伤模型。 断裂力学的进阶： 集中于线性弹性断裂力学（LEFM）和弹塑性断裂力学（EPFM）。对应力强度因子（Stress Intensity Factor, SIF）的计算方法进行了详尽说明，并引入了J积分和裂纹尖端张开位移（CTOD）在评估材料抗断裂能力中的作用。 第四部分：数值方法与有限元建模的精要（Numerical Methods and Essentials of Finite Element Modeling） 认识到现代结构分析主要依赖数值手段，本部分侧重于有限元方法的理论基础、实现细节和批判性应用。 变分原理与形函数构建： 从虚功原理出发，严格推导了梁、壳、实体单元的刚度矩阵，并重点讨论了网格畸变、积分点选择（Gauss积分）以及剪切锁定等数值问题。 接触与非线性有限元分析（FEA）： 详细阐述了接触算法（罚函数法、增广拉格朗日法）的迭代收敛性，以及在非线性分析中（如大变形、材料非线性）的求解器选择（如Newton-Raphson及其修正方法）。 模型验证与后处理： 强调了验证（Verification）与确认（Validation）的重要性，包括网格收敛性研究（h-refinement与p-refinement）和与实验数据的比对标准。 第五部分：高级结构体系与稳定性分析（Advanced Structural Systems and Stability Analysis） 最后一部分将前述理论应用于更复杂的工程结构，特别是关注结构的失稳模式。 几何非线性与屈曲分析： 区别了欧拉屈曲（线性屈曲）与工程实际中的非线性屈曲问题。引入了后屈曲分析的概念，并讨论了初始缺陷对临界载荷的敏感性。 薄壁结构理论的深化： 涵盖了折板结构、圆筒和薄壳的应力分析，重点在于剪切变形效应和边界层效应的处理。 应用实例的剖析： 通过对压力容器、高温热交换器以及大型桥梁的典型失效案例进行逆向分析，展示如何综合运用上述理论工具进行诊断和优化设计。 目标读者： 本书是面向对工程力学有深入理解，并希望将理论知识转化为解决复杂工程难题能力的工程师、科研人员和高级工程专业的学生。它要求读者对微积分、线性代数以及基础材料力学有扎实的掌握。 核心价值： 本书不仅仅是知识的陈述，更是一种思维框架的构建。它引导读者从现象出发，回归物理本质，选择最合适的数学工具来精确描述和预测复杂结构在极限条件下的行为。掌握本书内容，意味着您已具备在尖端工程领域进行高级建模和分析的能力。

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