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出版者:

作者:李银山

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:2009-2

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787111254676

丛书系列:

图书标签:

• 材料力学
• Maple
• 工程力学
• 数值分析
• 有限元
• 结构分析
• 高等教育
• 理工科
• 数学建模
• 计算方法

《材料力学：基础理论与工程应用》 本书简介： 《材料力学：基础理论与工程应用》是一部全面深入探讨材料在承受外力作用下行为的著作。本书旨在为读者构建坚实的理论基础，并在此基础上引导读者理解这些理论如何在实际工程问题中得到应用。我们将从最基本的概念出发，逐步深入，覆盖材料力学的核心内容，并辅以大量工程实例，帮助读者建立直观的理解和解决实际问题的能力。 第一部分：应力与应变的基本概念 本部分将奠定整个材料力学课程的基石。我们会首先介绍应力的概念，包括正应力、剪应力以及它们在截面上的分布。我们将解析应力的物理意义，理解它为何是衡量材料内部抵抗外力作用的内在指标。接着，我们将引入应变，即材料在外力作用下发生的几何变形。我们会区分伸长应变（正应变）和剪应变，并强调应变是描述材料变形程度的量化指标。 随后，本书将深入探讨应力-应变关系，这是材料力学的核心。我们将介绍材料在弹性范围内的行为，即胡克定律，以及弹性模量、泊松比等关键材料力学参数。读者将学习如何通过实验数据绘制应力-应变曲线，并从中识别出弹性极限、屈服强度、抗拉强度等重要的材料性能指标。对于非线性行为，例如塑性变形，本书也将进行介绍，帮助读者理解材料在超出弹性范围后的响应。 第二部分：梁的弯曲与剪切 梁是工程中最常见的结构构件之一，其受力分析是材料力学的重要组成部分。本部分将重点研究梁在横向外力作用下的弯曲现象。我们将从基本假设出发，推导弯矩和剪力的定义与计算方法。通过绘制弯矩图和剪力图，读者将能够清晰地了解梁内应力分布的规律。 核心内容将围绕梁的弯曲正应力展开。我们将推导出弯曲正应力公式，解释弯矩、截面惯性矩以及距离中性轴距离如何影响正应力的大小和分布。本书将详细讲解如何计算不同截面（如矩形截面、圆形截面、工会形截面等）的截面惯性矩，这是精确计算弯曲应力的关键。 同时，我们也会探讨梁的剪切。我们将分析剪力在梁内引起的剪应力，并推导出梁内剪应力公式，解释剪应力如何分布在梁的截面上，以及它与剪力的关系。虽然剪应力在许多工程应用中不如弯曲应力显著，但其在特定情况下（如短粗梁或承受集中剪力时）的重要性不容忽视。 第三部分：轴的扭转 当构件承受绕自身轴线的力偶作用时，就会发生扭转。本部分将专注于轴的扭转。我们将分析由扭矩引起的剪应力和切角。本书将推导轴的扭转剪应力公式，揭示扭矩、截面极惯性矩以及距离轴心的距离如何影响剪应力的大小。我们将重点讲解如何计算圆截面轴的极惯性矩，并讨论非圆截面轴的扭转问题。 此外，本书还将分析轴的扭转变形，即切角。我们将推导出切角公式，解释扭矩、轴的长度、剪切模量和截面极惯性矩与切角之间的关系。理解轴的扭转行为对于设计传动轴、联轴器等至关重要。 第四部分：柱的稳定性 当细长构件在轴向压力作用下，除了发生压杆变形外，还可能发生突然的失稳现象，即屈曲。本部分将深入探讨柱的稳定性问题。我们将介绍欧拉临界力公式，解释细长柱在什么条件下会发生失稳，以及临界力与柱的材料性质（弹性模量）、截面几何形状（惯性半径）和边界条件（支承方式）的关系。 本书还将讨论非细长柱的稳定性问题，并介绍临界应力的概念。我们将分析不同长度和支承方式的压杆在承受轴向压力时的受力情况，以及如何通过设计来避免压杆失稳，保证结构安全。 第五部分：应力分析与设计初步 在掌握了基本的应力与变形分析方法后，本部分将引导读者进行更全面的应力分析。我们将介绍平面应力状态和空间应力状态，并推导应力变换公式，解释当坐标轴旋转时，应力分量如何变化。这将使读者能够找到主应力和主应力面，以及最大剪应力和最大剪应力面。 本书还将引入莫尔圆这一强大的几何工具，通过图形化的方式直观地展示应力状态，并方便地求解主应力和最大剪应力。 在应力分析的基础上，我们将初步探讨强度设计和刚度设计的原则。读者将了解如何根据材料的许用应力来确定构件的尺寸，以防止失效；以及如何根据允许变形来设计构件，以满足使用要求。 第六部分：复杂荷载与组合梁 在本部分，我们将拓展前面所学的知识，分析更复杂的受力情况。我们将研究组合梁，即由不同材料或截面构件组成的梁，以及它们在弯曲荷载下的受力特点。 我们还将初步介绍动载荷的概念，即随时间变化的荷载，以及它对构件可能产生的影响。 第七部分：有限元方法简介 为了应对越来越复杂的工程结构和荷载，有限元方法（FEM）已经成为现代工程分析不可或缺的工具。本部分将对有限元方法进行简要介绍，让读者了解其基本思想：将复杂的连续体离散化为一系列离散的单元，并通过求解由这些单元组成的方程组来逼近真实结构的响应。虽然本书不深入讲解有限元方法的具体实现，但旨在为读者今后进一步学习和应用提供方向。 结语： 《材料力学：基础理论与工程应用》力求在理论的严谨性和应用的直观性之间取得平衡。我们相信，通过系统地学习本书内容，并结合大量的练习和思考，读者将能够深刻理解材料力学的精髓，并具备解决实际工程问题的基本能力，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

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这本书的阅读体验，对于我这种非科班出身的人来说，简直就是一场“扫盲”运动。我原以为力学就是那些静态的拉伸和弯曲，但这本书彻底颠覆了我的认知。它详细阐述了动态载荷下的响应，塑性变形的细微过程，甚至是材料在极端温度和压力下的表现。书中的内容组织逻辑非常流畅，从宏观到微观，层层递进，绝不含糊。我特别喜欢它对“本构关系”那几章的论述，作者没有简单地罗列公式，而是深入分析了不同材料（如金属、复合材料）在不同应力状态下的内在区别，这种对比分析极具启发性。文字风格沉稳而不失灵动，用词精准到位，几乎找不到可以推敲的语病。翻阅过程中，我几次因为被某个精辟的论断所折服而停下来，陷入沉思。它提供的不仅是知识，更是一种看待世界物质结构的方式，一种严谨的科学思维。

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说实话，刚开始尝试阅读时，我感觉自己像个蹩脚的潜水员，一下子扎进了深海，被那些专业术语淹得有些喘不过气来。这本书的学术性无疑是极强的，它要求的读者具备一定的数学功底和对物理世界的敏感度。但有趣的是，作者似乎预料到了读者的这种挣扎，在关键的转折点，总会插入一些历史背景介绍或者某个理论的诞生故事，一下子就让冰冷的公式变得有温度起来。比如，关于屈服准则的章节，介绍了几位早期力学家的争论与思想碰撞，这使得我不仅仅是在学习知识，更是在感受科学发展的脉络。这本书的习题设计也极其巧妙，它们不是简单的重复计算，而是引导你去思考、去联想，很多题目都需要你跳出书本的框架进行综合运用。我花了大量时间去演算那些案例分析，虽然过程曲折，但每一次豁然开朗的感觉，都让人无比满足。这更像是一次思维上的马拉松训练，让你在过程中不断挑战自我极限。

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我花了整整一个周末的时间，才算是对这本书的整体脉络有了一个初步的了解。坦白说，这本书的深度远超我的预期，它不仅仅是一本教科书，更像是一部关于结构智慧的百科全书。作者似乎把毕生所学都倾注在了这几百页之中，从最基础的应力分析，到复杂的疲劳和断裂理论，每一步都走得无比扎实。最让我印象深刻的是其中关于“失效模式预测”的部分，讲解得极其透彻，不仅仅停留在数学模型的层面，更深入挖掘了背后的物理机制。我甚至能想象到工程师们在设计桥梁或航空器时，是如何运用书中的这些知识来确保绝对安全性的。它的排版非常考究，图表清晰，标注精确，即便是涉及到复杂的张量分析，作者也总能找到最恰当的方式来简化读者的理解难度，这绝对是功力深厚的体现。对于已经有一定基础的人来说，这本书无疑是一部极佳的进阶和参考手册，它填补了许多我之前学习中留下的知识空白，让我对力学系统的理解提升到了一个新的高度。

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这是一部需要静下心来，泡一杯茶才能读完的经典。它的价值不仅仅在于它提供了多少解决问题的“标准答案”，更在于它教会了你如何构建解决问题的“思维框架”。书中对于高级主题的处理，如接触力学和非线性材料行为的探讨，展现出作者深厚的学术造诣和对前沿研究的敏锐洞察力。我发现，即便是参考书中引用的文献，本身也都是重量级的学术成果，这说明作者在编撰时做了极其扎实的研究。更难能可贵的是，书中的插图和示意图，都不是那种随便拿来凑数的草图，而是经过精心设计的，每一个箭头、每一个阴影都服务于概念的清晰传达。读完之后，我感觉自己仿佛站在了一个更高的平台上，看待工程问题时，视野开阔了许多，不再局限于单一的受力分析，而是能更全面地考虑材料的复杂性与环境的耦合效应。这是一本能真正提升专业素养的宝贵资料，值得我反复研读和珍藏。

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天哪，这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调配上简洁的白色字体，透露出一种古典而又严谨的气息。我拿到手的时候，首先就被它的装帧吸引住了，纸张的质感非常好，拿在手里沉甸甸的，感觉就是一本值得细细品味的专业书籍。我其实对这个领域了解不多，只是出于好奇心想翻阅一下，没想到它却像一个沉睡的巨人，一旦被唤醒，便展现出令人震撼的深度。书中对于基础概念的阐述，没有那种枯燥的公式堆砌，而是辅以大量直观的图示和实际案例，仿佛一位经验丰富的老师在身边循循善诱。即使是初学者，也能从中窥见力学世界的宏大与精妙。我尤其欣赏作者那种将抽象理论与工程实践紧密结合的叙事方式，读起来一点也不觉得乏味，反而充满了探索的乐趣。光是阅读前几章对材料本构关系的探讨，就让我对日常生活中那些看似坚固的物体产生了全新的认识。那种对细节的把控和逻辑的严密性，让人不得不为之折服，真是一部用心之作。

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