Mechanics of Materials

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出版者:Wadsworth Publishing Co Inc
作者:James M. Gere
出品人:
页数:960
译者:
出版时间:2005-10-29
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780495073079
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 材料学
  • 土木
  • Physics
  • MEMS
  • 材料力学
  • 固体力学
  • 材料科学
  • 工程力学
  • 结构力学
  • 弹性力学
  • 应力分析
  • 变形分析
  • 机械工程
  • 工程材料
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具体描述

好的,这是一本名为《材料力学基础:从理论到应用》的图书简介。 --- 《材料力学基础:从理论到应用》 —— 深入理解结构响应与性能的基石之作 本书概述: 《材料力学基础:从理论到应用》是一本旨在为工程专业学生、结构工程师以及对材料行为有深入兴趣的读者提供全面、系统知识的权威著作。本书聚焦于材料在各种载荷作用下的力学响应、变形规律以及失效机制,构建了连接理论分析与实际工程应用的坚实桥梁。我们摒弃了过于抽象的纯数学推导,转而强调物理直觉的培养和工程问题的解决能力,确保读者不仅理解“如何计算”,更明白“为何如此计算”。 全书内容围绕结构安全性和材料性能优化的核心目标展开,从最基本的应力、应变概念入手,逐步深入到复杂的应力状态分析、材料本构关系、梁的弯曲与扭转、以及结构稳定性等关键领域。 核心内容结构与特色: 第一部分:力学基础与本构关系 (Fundamentals and Constitutive Relations) 本部分为后续深入学习奠定坚实的理论基础。 第一章:应力与应变的概念 我们详细阐述了内部力、应力张量的定义,区别了正应力与剪应力。重点介绍了笛卡尔坐标系下的应力分量。在应变部分,通过微元体分析引入了正应变、剪应变和应变张量,并详细讨论了应变与位移之间的关系,特别是小变形假设下的适用性。 第二章:线弹性材料的本构关系 本章深入探讨了材料行为的数学描述——胡克定律。重点解析了各向同性线性弹性体的弹性模量 $E$、泊松比 $ u$ 和剪切模量 $G$ 之间的相互联系,推导了三维应力状态下应变与应力的关系矩阵。此外,本书也简要引入了非线性弹性行为的初步概念,为后续理解疲劳和蠕变做铺垫。 第三章:应力分析的一般方法 本章是理论与应用的交汇点。我们系统介绍了莫尔圆(Mohr's Circle)在二维应力状态下的应用,用于确定主应力方向和最大剪应力。随后,将此概念推广到三维应力状态下的主应力计算。本章的精髓在于,通过大量的实例,展示如何利用应力转换方程来简化复杂截面上的应力计算。 第二部分:杆件的轴向与扭转变形 (Axial Loading and Torsion) 本部分关注最基本的结构单元——杆件,分析其在轴向力和扭转载荷下的响应。 第四章:轴向载荷下的变形与稳定性 详细分析了杆件的轴向拉伸和压缩。除了应力-应变曲线的解读外,重点讨论了静不定结构(Statically Indeterminate Structures)的求解方法,特别是当材料属性或几何尺寸变化时如何应用相容性方程。本章的高潮是欧拉屈曲理论的引入,分析了细长柱在临界载荷下的稳定性问题,并比较了不同端部约束条件对屈曲载荷的影响。 第五章:扭转 本章专注于圆截面杆件的扭转力学。我们推导了扭转应力公式 $ au = Tr/J$,详细解释了极惯性矩 $J$ 的物理意义。内容涵盖了实心轴和空心轴的扭转性能比较,并探讨了非圆截面扭转的简化处理方法,为航空航天和机械传动系统的设计提供工具。 第三部分:梁的弯曲与剪切 (Bending of Beams) 梁是结构中最常见的构件。本部分是全书篇幅最厚重、应用最广泛的部分。 第六章:梁中的弯曲应力 本书从内力(剪力和弯矩)的求解入手,通过欧拉-伯努利梁理论,推导出挠度方程的基础形式。核心在于弯曲正应力公式 $sigma = My/I$ 的推导及其在不同截面(矩形、工字钢等)上的应用。我们特别强调了中性轴的概念以及如何通过面积惯性矩 $I$ 来量化截面对抗弯曲的能力。 第七章:梁中的剪切应力 不同于拉伸或压缩,剪应力在梁截面上的分布是不均匀的。本章详细推导了剪应力公式 $ au = VQ/It$,并使用大量实例展示了如何计算矩形截面和工字形截面上的最大剪应力。本章还探讨了剪力对梁整体安全性的贡献,以及剪切变形在某些情况下对挠度计算的影响。 第八章:梁的挠度和转角 结构的服务性往往取决于其刚度而非强度。本章系统介绍了求解梁挠度和转角的标准方法,包括双重积分法、面积矩法(Conjugate Beam Method)以及著名的叠加法。这些方法使设计者能够精确预测梁在实际载荷下的变形,确保结构符合使用要求。 第四部分:应力组合与失效理论 (Stress Combination and Failure Criteria) 本部分将前三部分的知识整合起来,为实际工程设计提供决策依据。 第九章:复杂应力状态下的强度理论 在实际工程中,构件往往承受复杂的多轴应力状态。本章详细对比了工程中常用的几种强度理论,包括最大剪应力理论(Tresca准则)和最大变形能理论(Von Mises准则)。通过对脆性材料和韧性材料的适用性分析,指导读者根据材料特性选择正确的失效判据。 第十章:疲劳、蠕变与材料寿命 强度理论侧重于静载荷下的瞬时失效,而本章关注时间效应。我们引入了S-N曲线(Wöhler曲线)来描述材料的疲劳特性,并介绍了Goodman、Soderberg等疲劳许用应力修正方法。此外,对于高温结构,蠕变现象的描述和预测也被纳入讨论,为热力机械系统的设计提供前瞻性视角。 结语:从理论到实践的飞跃 本书的最终目标是培养工程师解决问题的能力。每一章都配有大量的“工程案例分析”,这些案例取材于桥梁、压力容器、机械零部件等实际场景,并清晰地展示了如何从识别载荷、建立模型、选择理论到最终进行安全校核的完整设计流程。 《材料力学基础:从理论到应用》不仅是一本教科书,更是一本面向实践的工具书,它将复杂的力学原理转化为工程师手中可靠的设计语言。

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目录信息

读后感

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用户评价

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老实说,我一开始对《Mechanics of Materials》这本书抱有很高的期望,毕竟它在行业内的口碑一直很不错。读完之后,我只能说,它确实没有辜负我的期待,甚至在某些方面超越了我的想象。这本书最让我印象深刻的是它对实验数据的引入和分析。它并没有仅仅停留在理论推导,而是非常注重理论与实践的结合。书中引用了大量的实验结果,比如材料的应力-应变曲线,并详细解释了这些曲线所代表的意义。这让我明白,理论模型最终是来源于对真实世界现象的观察和总结。它在讲解材料疲劳寿命预测时,更是将统计学的方法巧妙地融入进来,让我认识到,在工程设计中,对不确定性的考量是多么重要。书中的案例研究非常贴近实际工程,我看到了如何将书中的理论知识应用于解决现实世界中的问题,比如桥梁的设计、飞机的结构强度分析等等。这些案例的引入,极大地增强了我的学习兴趣,也让我对材料力学在工程领域的重要性有了更深刻的认识。此外,这本书在处理塑性变形和屈服准则方面,也显得非常专业。它解释了材料在超出弹性极限后会发生什么,以及不同的屈服准则如何描述材料的失效。这对于理解材料的非线性行为至关重要。总而言之,这本书是一本集理论深度、实践指导和严谨分析于一体的优秀著作,值得任何对材料力学感兴趣的人反复研读。

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《Mechanics of Materials》这本书,给我最大的感受就是它的“干货”十足。它没有丝毫的冗余,每一页都充满了知识点和计算方法。从基础的应力应变概念,到复杂的梁理论和板理论,几乎涵盖了材料力学的所有核心内容。我特别喜欢书中关于曲梁和环形梁的分析。这些非直线构件在受力时,其应力分布会变得更加复杂,而作者能够用清晰的数学工具来解决这些问题,并给出了详细的计算步骤。这让我意识到,材料力学不仅仅适用于直线形构件,也能够应对各种复杂形状的结构。书中对于连接件的强度分析,比如螺栓连接和铆接连接,也做得非常出色。它解释了在这些连接处,应力会如何分布,以及如何计算连接的承载能力。这一点对于机械设计和结构分析都非常重要。此外,书中还触及了材料的疲劳失效分析。它不仅仅是介绍了疲劳的定义,还深入分析了疲劳裂纹的萌生和扩展过程,以及如何通过S-N曲线来预测材料的疲劳寿命。这部分内容对于确保结构在长期使用过程中的安全性至关重要。总而言之,这本书是一本极其扎实的参考书,它能够帮助读者建立起坚实的材料力学基础,并具备解决实际工程问题的能力。

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我对《Mechanics of Materials》这本书的整体评价是:厚重且实用。这本书的结构设计非常合理,从基础的概念讲到复杂的应用,层层递进,毫不含糊。它对于应力分析的讲解,特别是三维应力状态下的分析,给我的印象尤为深刻。作者通过张量和矩阵的方法,将复杂的计算过程系统化,使得即使是初学者也能逐步理解。书中关于应力转换的讨论,比如莫尔圆的应用,也是非常精彩的一部分。它将抽象的数值计算转化为几何图形的分析,让理解更加直观。我尤其欣赏它在讲解组合变形时的处理方式。当一个构件同时承受轴向力、弯矩和剪力时,如何叠加计算应力和变形,这本书给出了非常系统和清晰的解决方案。它不仅仅是给出公式,更是强调了各个力对整体变形的贡献,以及如何通过叠加原理来求解。书中关于杆件稳定性的讨论,特别是欧拉公式的推导和应用,也让我对薄壁结构在受压时的行为有了更深刻的认识。它解释了为什么细长的杆件会在一定载荷下突然屈曲,以及如何通过改变截面形状或增加支撑来提高稳定性。这本书在材料失效分析方面也做得非常出色,它不仅介绍了许用应力法,还引入了应变能密度理论等更先进的失效判据。这些内容对于进行高精度和高可靠性的工程设计非常有帮助。

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坦白说,在读《Mechanics of Materials》之前,我一直觉得材料力学是一门非常枯燥的学科。但是,这本书彻底改变了我的看法。它用一种非常生动且充满逻辑性的方式,将材料力学的原理呈现出来。书中关于剪切应力和剪切变形的讲解,让我对材料在受剪切力作用时的行为有了全新的认识。它解释了为什么在承受剪切力时,材料内部会产生剪切应力,以及这种应力如何导致材料发生变形。我尤其欣赏书中关于薄壁圆管扭转的分析。作者通过详细的推导,揭示了薄壁圆管在承受扭矩时,应力主要集中在壁面上,并且应力分布是均匀的。这对于设计空心轴等构件具有重要的指导意义。此外,书中还涉及了材料的蠕变和应力松弛现象。虽然这些现象在日常生活中可能不太常见,但它们对于一些高温或长期承载的结构设计来说,是不可忽视的因素。作者对这些复杂现象的处理方式非常巧妙,让我能够逐步理解它们的机理。最后,这本书在处理应力集中的问题时,也做得非常出色。它解释了为什么在结构的几何突变处,应力会显著增加,以及如何通过改变结构形状或引入过渡圆角来减小应力集中。

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我最近读的这本《Mechanics of Materials》,可以说是让我耳目一新。它并没有仅仅停留在枯燥的公式推导,而是用一种更加注重物理意义和工程应用的方式来呈现知识。书中对于材料的本构关系,比如广义胡克定律的讲解,让我对不同材料在复杂应力状态下的响应有了更深入的理解。它解释了为什么材料的力学性能不仅仅取决于受力方向,还与材料本身的性质密切相关。我尤其欣赏它在讲解泊松比和剪切弹性模量之间的关系时,所做的详细推导。这个推导过程清晰地展示了材料的各向同性假设是如何被用来建立这些宏观参数之间的联系的。书中关于轴向加载和弯曲加载对材料内部应力分布的影响,也讲得非常到位。它解释了为什么在受拉或受压时,材料内部的应力分布是均匀的,而在弯曲时,应力会随着截面高度发生线性变化。这一点对于理解材料的强度至关重要。此外,这本书还涉及了材料在高温和低温下的力学性能变化,以及热应力的产生和计算。这对于一些在极端环境下工作的工程构件的设计非常有指导意义。最后,书中关于材料的破坏准则,比如最大剪应力准则和最大应力准则,让我对材料失效的原因有了更全面的认识。

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《Mechanics of Materials》这本书,给我的感觉就像是打开了一扇通往工程世界的大门。它不仅仅是传授理论知识,更是帮助我理解为什么结构会发生形变,以及如何设计出能够承受各种载荷的部件。书中关于弯曲梁的挠度曲线的推导,特别是对于各种边界条件下的挠度公式,让我能够精确地计算出梁在受力后的变形量。这对于确保结构的刚度和稳定性至关重要。我特别喜欢书中关于材料疲劳和断裂的章节。它不仅仅是停留在理论层面,更是结合了大量的实验数据和案例分析,让我深刻理解了材料在循环加载下的脆弱性。它解释了为什么即使应力低于材料的屈服强度,材料也可能发生断裂。此外,书中还触及了材料的塑性变形。它解释了材料在超出弹性极限后会发生不可逆的变形,以及如何通过塑性变形来改变材料的形状。这对于金属加工和材料成型等领域非常重要。总而言之,这本书是一本非常全面的材料力学教材,它能够帮助读者建立起扎实的理论基础,并为实际工程应用打下坚实的基础。

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《Mechanics of Materials》这本书,在我看来,是一本教科书级别的典范。它的内容覆盖面广,逻辑严谨,而且在讲解过程中,作者非常注重启发读者的思考。它从最基础的静力学和材料属性入手,逐步深入到各种复杂的力学分析。我非常喜欢书中对弹性力学边界条件的处理。它详细解释了在不同边界约束下,应力边界条件和位移边界条件是如何确定的,以及它们如何影响问题的求解。这让我理解到,边界条件的选择对于力学问题的正确解答至关重要。书中关于梁的挠度和转角的计算,可以说是非常详尽。它介绍了积分法、弯矩面积法等多种方法,并且每种方法都配有大量的例题,让我能够熟练掌握。特别是在处理悬臂梁和简支梁等常见结构时,作者给出了非常系统的分析流程。此外,书中还涉及了材料在动力载荷下的响应,比如冲击和振动。虽然这部分内容可能相对复杂,但作者的处理方式非常清晰,让我能够理解材料在动态环境下的应力应变行为。我对书中关于应变能和虚功原理的讲解印象深刻。这些原理在解决复杂的力学问题时,能够提供一种非常高效的分析工具。它让我看到了如何从能量的角度来理解材料的变形和结构的稳定性。

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读完《Mechanics of Materials》这本书,我感觉自己对材料的认识达到了一个新的高度。它不仅仅是关于力学原理的讲解,更是一种思维方式的训练。书中对于应力张量和应变张量的介绍,让我对材料在三维空间中的受力状态有了更直观的理解。它解释了为什么材料的内部应力并非总是沿着受力方向,而是会分布在各个方向上。我尤其欣赏书中关于材料损伤累积的讲解。它不仅仅是介绍了材料的疲劳寿命,更是深入分析了材料在经历多次加载后,其内部损伤是如何累积的,以及这种累积如何最终导致材料的失效。这让我对材料的寿命预测有了更深刻的认识。此外,书中还触及了材料的非线性力学行为。它解释了为什么在某些情况下,材料的应力-应变关系不再是线性的,以及如何处理这些非线性问题。这对于理解一些复杂材料的力学性能至关重要。总而言之,这本书是一本非常深入且实用的材料力学著作,它能够帮助读者建立起坚实的理论基础,并为解决实际工程问题提供有效的工具。

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这本书,Mechanics of Materials,我最近才读完,感觉相当扎实。它的内容编排很紧凑,从最基本的应力、应变概念出发,逐步深入到材料的力学性能,比如弹性模量、泊松比等等。然后,它花了大量的篇幅讲解了各种受力情况下的材料响应,包括轴向、剪切、扭转和弯曲。这一点我尤其欣赏,因为它非常系统地介绍了如何分析这些复杂的受力组合,并且提供了大量的例题来帮助理解。书中对于梁的弯曲理论的阐述,我觉得是它的一个亮点。它不仅解释了弯曲应力分布的规律,还详细介绍了截面模量、惯性矩等关键概念,并且如何运用这些概念来计算挠度和转角。对于工程师来说,这些都是至关重要的知识。此外,书中还涉及了材料强度和刚度的设计准则,如何根据不同的失效模式来选择合适的材料和结构尺寸。这一点对于实际工程应用非常有指导意义。我印象最深的是它在讲解疲劳和断裂力学时的严谨性。它并没有回避这些复杂但又极其重要的概念,而是用清晰的语言和详细的图示,将这些高深的理论娓娓道来。它解释了为什么材料在反复加载下会失效,以及如何通过断裂韧性等参数来评估材料的抗裂纹扩展能力。读完之后,我对材料在不同应力状态下的行为有了更深刻的认识,也对如何进行结构设计有了更清晰的思路。这本书绝对是任何希望深入理解材料力学原理的学生或工程师的必备读物。

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这本《Mechanics of Materials》给我的感觉,就像一位经验丰富的老工匠在细心地打磨一件精美的艺术品。它不会一下子把你抛入深奥的理论海洋,而是循序渐进,每一步都走得很稳健。开篇对材料基本性质的介绍,比如弹性、塑性、脆性,不仅仅是枯燥的定义,而是结合了一些形象的比喻和实例,让我这个初学者也能轻松理解。然后,它开始讲解应力和应变的具体计算,特别是对于各种复杂截面的应力集中现象,作者给出了非常详尽的分析方法,并辅以大量的示意图,让原本抽象的概念变得直观易懂。我尤其喜欢它在处理弯曲问题时的方法。它不仅仅是告诉你公式,更是深入分析了弯曲应力的分布规律,以及如何通过改变截面形状来优化梁的抗弯性能。书中关于扭转的章节也让我受益匪浅,它解释了实心轴和空心轴在扭转受力时的不同表现,以及如何计算扭转应力和角度。最让我惊叹的是,它还触及了材料在高温和低温下的力学性能变化,以及蠕变和应力松弛这些更为复杂的现象。虽然这些内容对很多人来说可能有些难度,但作者的处理方式非常巧妙,并没有让它们显得过于晦涩。它通过清晰的逻辑链条,将这些概念层层剥开,让我能够逐步掌握。读这本书,就像在搭建一座坚实的知识大厦,每一章都是一块重要的砖石,稳固地堆砌在之前的知识之上,最终形成一个完整而强大的体系。

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stiffness

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概念定义十分清晰,大量针对不同知识点的练习题。唯二的小缺点是:力学单位是lb,反人类,但可以无视;习题没有解题过程。有了它,packaging assignment在看完第二章后成功做出来了,期末复习也有救了

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概念定义十分清晰,大量针对不同知识点的练习题。唯二的小缺点是:力学单位是lb,反人类,但可以无视;习题没有解题过程。有了它,packaging assignment在看完第二章后成功做出来了,期末复习也有救了

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概念定义十分清晰,大量针对不同知识点的练习题。唯二的小缺点是:力学单位是lb,反人类,但可以无视;习题没有解题过程。有了它,packaging assignment在看完第二章后成功做出来了,期末复习也有救了

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