A Primer of Biomechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:George L. Lucas

出品人:

页数:337

译者:

出版时间:1998-10-01

价格:USD 99.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780387984568

丛书系列:

图书标签:

• Biomechanics
• Human Movement
• Kinetics
• Kinematics
• Musculoskeletal Mechanics
• Biomechanics Principles
• Engineering
• Sports Biomechanics
• Rehabilitation
• Applied Biomechanics

工程力学基础：结构、材料与动力学导论 本书聚焦于工程领域的核心基础学科——经典力学，旨在为学生和专业人士提供一个全面、深入且注重实际应用的入门指南。本书的编排侧重于从基本概念出发，逐步构建起对物体受力、变形、运动及其相互作用的深刻理解，为后续的专业课程学习（如结构分析、材料科学、机械设计等）奠定坚实的基础。 第一部分：静力学——平衡的世界 本书的开篇部分系统地阐述了静力学的基本原理，这是所有力学分析的基石。我们从力的概念入手，详细探讨了力的性质、表示方法（向量代数在力学中的应用），以及如何将复杂载荷分解为基本分量。 力的平衡与平衡方程： 我们深入讲解了刚体平衡的条件，即合力和合力矩为零。二维和三维问题中的平衡方程被详尽推导和应用。书中包含了大量针对桁架、框架、以及简单机械装置的平衡分析实例，强调了自由体图（Free-Body Diagrams）的绘制和正确性检查，这是解决任何力学问题的关键第一步。 结构分析基础： 接着，本书过渡到结构静力学的分析。我们详细介绍了桁架的解算方法，包括结点法（Method of Joints）和截面法（Method of Sections），并讨论了如何识别和处理静定、欠定以及超静定结构。对于框架和拱，则引入了反力计算和内部力（剪力、弯矩）的图解法。这些章节配有丰富的工程图例，确保读者能够将理论知识直接应用于实际结构场景。 摩擦力与接触问题： 摩擦力的概念及其对运动和平衡的影响被清晰阐述。我们区分了静摩擦和动摩擦，并探讨了楔块、螺纹机构以及具有摩擦力的平面运动中的平衡问题。此外，关于接触应力的初步讨论，也为后续材料力学中的压力分布分析埋下了伏笔。 第二部分：材料力学——形变与强度 在理解了物体处于平衡状态下的受力后，本书转入对物体变形和失效机理的探讨，即材料力学（或结构材料力学）。 应力与应变分析： 这一部分是材料力学的心脏。我们首先定义了应力（正应力、剪应力）和应变的概念，并解释了它们与载荷和几何尺寸的关系。材料的本构关系，特别是胡克定律，被详尽讨论。书中对一维、二维和三维应力状态进行了系统分析，包括莫尔圆（Mohr's Circle）在平面应力分析中的应用，它提供了一种直观的几何方法来确定主应力和最大剪应力。 轴向加载与扭转： 针对简单的杆件，本书详细分析了轴向拉伸或压缩下的应力分布、伸长量计算，以及屈服与断裂的概念。随后，扭转问题被引入，主要针对圆轴。我们推导了扭矩、剪应力与剪变角之间的关系，并讨论了实心轴和空心轴的扭转刚度设计。 梁的弯曲分析： 梁的弯曲是工程中最常见的情况之一。本书深入讲解了剪力与弯矩图的绘制方法，这是结构设计的基础。弯曲应力公式的推导过程被清晰展示，强调了中性轴的概念。此外，剪应力在梁横截面上的分布（特别是矩形和工字形截面）也被详细分析，使读者理解梁内部复杂的应力场。 变形分析： 除了强度，变形也是结构安全和功能性的重要考量。本书介绍了挠度（Deflection）的计算方法，包括直接积分法和叠加原理。对于超静定结构，变形协调条件被用作求解未知反力的关键工具。 屈曲： 针对细长柱在受压时的失稳现象，本书引入了欧拉屈曲理论，分析了临界载荷的计算，并讨论了不同端部条件对屈曲行为的影响。 第三部分：运动学与动力学——力与运动 本书的最后一部分将焦点从静止物体转移到运动物体，建立起力、质量和运动之间的定量联系。 运动学基础： 我们从描述物体运动的几何量（位移、速度、加速度）开始。书中清晰区分了直线运动、曲线运动，并详尽分析了刚体运动的描述——平动、转动以及复合运动。二维和三维空间中的运动学方程被系统推导，并配有滑轮组、连杆机构等经典运动学问题的解析。 牛顿运动定律与动力学： 牛顿第二定律 ($Sigma mathbf{F} = mmathbf{a}$) 被确立为动力学分析的核心。本书将该定律应用于质点和质点系。我们详细分析了直线振动、抛体运动（考虑空气阻力简化模型），以及绕固定轴的旋转动力学。对动量和角动量概念的引入，为处理冲击和碰撞问题提供了更有力的工具。 功、能与系统分析： 功和能的概念（动能、势能）为解决复杂动力学问题提供了替代方法。我们详细讨论了保守力和非保守力对系统总能量的影响，推导了基于能量守恒的运动方程。功-能定理和动量定理在解决涉及变力的运动问题中展现出其强大的适用性。 振动基础： 动力学部分以振动分析的入门收尾。我们分析了单自由度系统的自由振动和受迫振动，区分了阻尼和无阻尼情况。这部分内容为读者理解系统固有频率和共振现象提供了初步的分析框架。 贯穿全书的特点： 本书的每一个概念都力求通过严谨的数学推导和直观的物理图像相结合的方式来呈现。大量的“思考题”（Thought Problems）被穿插在理论讲解之中，旨在激发读者的批判性思维，而非仅仅停留在机械的公式套用。每一章末均提供了一系列具有挑战性的“综合应用问题”，这些问题往往要求读者整合前几章学到的静力学、材料力学和运动学知识，以解决一个复杂的、更贴近实际工程场景的难题。我们强调了单位制的一致性和工程估算的必要性。本书旨在培养的不仅仅是计算能力，更是对物理世界中力与形变相互作用的深刻洞察力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理跨学科概念的融合上，展现出了惊人的驾驭能力。它巧妙地将经典的牛顿力学、欧拉流体力学，甚至一些基础的材料科学原理，无缝地嫁接到复杂的生物系统上，比如心血管流动、关节的摩擦运动等。这种跨界的叙事能力，使得即便是对某一特定领域（比如仅关注运动学）的读者，也能从中汲取到宝贵的通用方法论。最让我印象深刻的是，它并没有停留在宏观的描述，而是勇敢地深入到微观层面，探讨细胞外基质如何抵抗拉伸和剪切力。这种由大到小的结构安排，极大地拓宽了我的视野。不同于市面上那些侧重于运动表现或康复训练的“应用手册”，这本书更像是一本“底层操作系统”的说明书，它告诉你系统是如何运行的核心代码。如果你在研究中遇到一个看似无法解释的生物现象，这本书往往能提供一个可供检验的、基于物理学的假设模型。它教会你提问的方式，而不是直接给出所有答案，这才是真正的学术价值所在。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这是一本需要“磨”才能出效果的书。它不适合在通勤路上快速翻阅，更适合在安静的午后，身边放着笔记本和计算器，进行深度研读。我体会到，作者对这个学科的热爱是毋庸置疑的，这种热爱通过其详尽的论证和严密的逻辑结构传递给了读者。阅读它，如同进行一场漫长的智力攀登，过程或许艰辛，但一旦到达山顶，视野会变得无比开阔。它成功地在“生物学的生动性”和“力学的精确性”之间架起了一座坚固的桥梁，而且这座桥梁的承重能力极强，足以支撑起未来更复杂的学术探索。如果你期待的是一本轻松愉快的读物，那么你可能会失望；但如果你渴望的是一本能够改变你思考方式、提供强大理论工具的经典著作，那么它绝对值得你投入时间去征服。它提供的知识密度之高，使得我对未来在生物力学领域的深入探索充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大震撼，在于其对“简化模型”的哲学思考。作者在引入任何复杂生物结构之前，都会先建立一个高度简化的理想模型，清晰地界定所有假设和局限性，然后逐步增加现实世界的复杂性。这种“逐步逼近真实”的教学方法，极大地降低了初学者的认知负担，同时也深刻地揭示了科学研究的本质——即如何用最少的变量去解释最大的现象。我记得在讨论肌肉力的传递效率时，作者用了好几页篇幅来论证为何必须忽略某些次要的能量损耗，以及这种忽略带来的误差范围。这种近乎偏执的透明度，让我对书中所推导的每一个结论都充满了信任感。它不是简单地告诉你“A导致B”，而是详细展示了从A到B过程中的每一步能量转化和力线传递路径。对于那些希望从事生物力学建模或仿真工作的同仁来说，这本书提供的模型构建思路和参数选择标准，具有极高的参考价值，比许多单纯介绍软件操作的书籍要深刻得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书初读时，给我的感觉就像是走进了一座错综复杂的机械迷宫，里面充满了精妙的物理定律和生物结构。作者的叙述方式极其严谨，仿佛在一步步引导我们解构生命体内部那些隐藏的力学原理。我特别欣赏它对基础概念的深入阐述，比如应力、应变在生物组织中的具体体现，这绝不是那种浅尝辄止的科普读物能比拟的。每一个章节都像一个精心设计的实验报告，数据详实，推导过程清晰到令人信服。举个例子，书中对骨骼在不同负荷下的微观形变分析，那种细致入微的描述，让我对“坚固”这个词有了全新的理解。它要求读者具备一定的数学和物理基础，但回报是巨大的——一旦掌握了这些核心概念，看待运动、损伤甚至日常姿态都会变得不一样。我曾尝试将其与一些更偏向临床应用的书籍进行对比，发现这本书更侧重于“为什么”，而非“怎么做”。它构建了一个坚实的理论框架，让我们能够真正理解生物力学现象背后的驱动力。这种从底层逻辑出发的讲解，使得后续学习任何专业分支都变得水到渠成，没有那种空中楼阁般的不安感。对于希望打下坚实基础的研究生或资深爱好者来说，这本书无疑是一块不可或缺的基石，它教会我们的不仅是知识，更是一种严谨的科学思维方式。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，这本书的风格可以说是“教科书的典范，带着一丝古板的魅力”。它的排版和图示设计非常注重功能性，而非视觉冲击力，这对于需要反复查阅公式和图表的严肃读者来说，反而是个优点。我花了大量时间在那些插图上，它们大多是黑白的、手绘风格的示意图，每一条箭头和每一个受力分析的标记都精准无误。坦率地说，这本书的阅读节奏是偏慢的，它不会用华丽的辞藻来吸引你，而是用逻辑的链条将你牢牢锁住。有那么几章，比如关于软组织粘弹性行为的讨论，我不得不放慢速度，反复咀嚼那些复杂的微分方程。这感觉就像在啃一块高密度的黑巧克力，回味无穷但需要耐心。我注意到作者似乎很偏爱使用经典的分析模型，这使得全书的理论体系保持了极高的一致性，很少出现为了迎合新潮流而引入不成熟理论的情况。对于那些追求“原汁原味”经典力学思想在生物学应用的读者来说，这绝对是一本值得收藏的案头书。它更像是一份详尽的工程蓝图，而不是快餐式的指南，需要你投入时间去“施工”和理解其结构。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆