Nonlinear Theory of Elasticity pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Taber, Larry Alan

出品人:

页数:399

译者:

出版时间:

价格:1073.00 元

装帧:

isbn号码:9789812387356

丛书系列:

图书标签:

• 非线性弹性力学
• 非线性
• 英文原版
• 生物力学
• 弹性
• 弹性力学
• 非线性理论
• 连续介质力学
• 材料力学
• 固体力学
• 数学物理
• 工程力学
• 有限元
• 变分法
• 损伤力学

《材料力学简明教程》 本书旨在为初学者系统地介绍材料力学的基本概念、理论和方法。本书内容涵盖了材料力学的核心知识点，并力求以清晰易懂的方式呈现，帮助读者建立坚实的理论基础。 第一章 绪论 本章首先阐述了材料力学在工程科学中的重要地位，解释了其研究对象和基本内容。我们将探讨构件在各种外力作用下产生的内力、应力、应变及其变形，并引出杆件的内力分析、应力分析和变形分析的基本思路。通过引入一些简单的实际工程实例，如桥梁、建筑、机械零件等，帮助读者理解材料力学在现实世界中的应用价值。 第二章 杆件的轴向拉压 本章重点研究杆件在轴向拉力或压力作用下的受力情况。我们将深入探讨轴向拉压杆件的内力、应力分布规律，并推导出杆件的轴向变形计算公式。应力与应变之间的关系将通过胡克定律来描述，引入材料的弹性模量等基本力学性能参数。此外，本章还将讨论超静定结构的轴向拉压问题，介绍求解这些问题的基本方法。 第三章 杆件的扭转 本章聚焦于杆件在外力矩作用下的扭转现象。我们将分析圆管或圆轴的扭转内力，定义剪应力，并推导出其在横截面上的分布。通过引入剪切胡克定律，建立应力与应变的关系，并给出杆件的扭转角度计算公式。书中将详细讲解不同截面形状对扭转性能的影响，以及扭转应力集中等问题。 第四章 梁的弯曲 梁的弯曲是材料力学中最普遍、也是最重要的问题之一。本章将系统介绍梁的内力分析，包括剪力和弯矩的计算和图示。我们将深入研究横截面上的正应力分布规律，并推导出弯曲正应力的计算公式。此外，本章还将讨论梁的剪应力分布，以及弯曲变形（挠度）的计算。我们将介绍几种经典的梁的弯曲计算方法，并分析不同边界条件对梁的弯曲性能的影响。 第五章 组合变形 在实际工程中，构件往往同时承受多种形式的载荷，产生组合变形。本章将研究轴向力、扭矩和弯矩同时作用于杆件时的情况。我们将学习如何根据叠加原理，分别计算不同载荷引起的应力和变形，然后将其叠加起来，得到最终的组合应力和变形。本章还将介绍应力强度理论，用于判断复杂应力状态下的材料强度。 第六章 压杆稳定 当细长杆件承受压力时，除了发生压溃外，还可能发生失稳现象，即突然发生较大的侧向变形。本章将介绍压杆失稳的基本概念，并推导欧拉公式，用于计算细长压杆的临界失稳载荷。我们将讨论影响压杆稳定性的各种因素，如杆件的长度、截面形状、材料属性以及约束条件等，并介绍一些提高压杆稳定性的工程措施。 第七章 材料力学实验 理论知识的掌握需要实验的验证。本章将介绍一些典型的材料力学实验，如拉伸实验、压缩实验、弯曲实验、扭转实验等。我们将介绍实验的原理、步骤、仪器设备，以及实验数据的处理和分析方法。通过对实验结果的分析，读者可以更深刻地理解材料的力学性能，并检验理论计算的准确性。 第八章 材料的力学性能 本章将更深入地探讨材料的力学性能。我们将详细介绍材料在不同加载条件下的表现，如弹性、塑性、屈服、断裂等。书中将给出各种常用工程材料（如钢、铝合金、铸铁、塑料等）的力学性能参数，并分析其在工程设计中的意义。我们还将介绍疲劳、蠕变等长期性能问题，为工程应用提供更全面的指导。 本书在内容组织上循序渐进，从基本概念出发，逐步深入到复杂的分析方法。每个章节都配有丰富的例题和习题，帮助读者巩固所学知识。本书力求语言简洁明了，避免使用过于专业和晦涩的术语，确保非专业背景的读者也能理解。通过学习本书，读者将能够掌握分析和解决工程构件强度、刚度和稳定性问题的基本能力。

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如果说这本书有什么挑战性，那就是它对读者已有知识储备的高要求。显然，这不是为初学者准备的“友好读物”。想要真正吃透其中的精髓，对**张量微积分**、**变分法**乃至**数值线性代数**都有一定的掌握是基本前提。我个人在啃读到关于**不可压缩橡胶弹性**的章节时，深感其对**拉格朗日乘子法**在处理等容约束下的精妙应用。作者对**应力张量的对数映射**的讲解尤为精彩，它提供了一种在不破坏对称性的前提下，描述大旋转的优雅数学语言。更进一步，书中对**非均匀温场下的热弹性耦合**也进行了触及，虽然篇幅不长，但为进一步研究奠定了基础。对于希望从事高级研究工作的人来说，这本书就像是一份高度浓缩的知识精华，需要反复咀嚼才能品出其全部滋味。它引导我们思考的，是如何在极端工况下，建立起能够准确预测材料失效行为的理论框架。

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这本《非线性弹性理论》无疑是结构力学和材料科学领域的一部鸿篇巨著。我带着对经典线性理论的理解翻开它，立刻就被作者深入浅出的讲解方式所吸引。书中并没有急于呈现那些晦涩难懂的张量分析，而是首先花了大量篇幅来构建非线性问题的物理直观图像。作者非常巧妙地从微观形变到宏观响应的转变过程中，引入了**拉格朗日描述**和**欧拉描述**的切换，这对于理解为什么简单的应力-应变关系在大幅形变下会失效至关重要。特别是关于**有限变形理论**的阐述，作者采用了基于能量泛函的最小化原理，清晰地展示了如何从热力学基本定律自然地推导出非线性本构关系，比如常见的**不可压缩材料的Mooney-Rivlin模型**，其推导过程如同行云流水，逻辑严密，每一步的物理意义都阐释得淋漓尽致。对于我个人而言，以往在处理大变形问题时总感到理论上的虚浮，而这本书通过详实的数学推导和丰富的工程实例，彻底补上了我知识上的短板。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导读者跨越从理想化模型到真实世界复杂行为的鸿沟。

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这本书的深度和广度，着实让我感到震撼，它绝非那种浮光掠影、点到为止的入门读物。真正让我眼前一亮的是其在**几何非线性**处理上的严谨性。作者对**转动张量**和**变形梯度张量**的分解与重构，展现了扎实的微分几何功底。我特别欣赏它对**稳定性分析**的论述，尤其是对**屈曲**现象的深入探讨。不同于传统欧拉屈曲公式的简单线性外推，本书详尽分析了后屈曲行为，引入了**弧长路径跟踪法**来捕捉结构从稳定到失稳再到新的稳定状态的完整路径。书中对**本征值问题**的讨论也极其深刻，展示了如何识别临界载荷和模式。对于那些希望从事先进结构设计，特别是航空航天或生物力学领域研究的人来说，这本书提供的数学工具箱是极其完备且实用的。阅读过程中，我经常需要停下来，反复推敲那些涉及**虚功原理**在高维空间中的应用细节，这要求读者必须具备良好的张量分析基础，否则很容易在复杂的指标运算中迷失方向。

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阅读体验方面，这本书的排版和图示质量达到了专业学术书籍的顶尖水准。插图并非仅仅是装饰，而是作为辅助理解复杂几何和应力场的关键工具。例如，书中关于**应力奇异性**的讨论，配上的二维剖面图清晰地展示了尖锐角点附近应力集中随材料非线性程度增加而呈现出的奇特行为。作者在讨论**本构关系（Constitutive Relations）**时，非常注重物理背景的铺垫，这一点对于非材料学背景的读者尤其友好。例如，在引入**剪切带（Shear Banding）**的概念时，它没有直接抛出数学判据，而是先模拟了材料在快速压缩或冲击下的局部失稳过程，从而自然引出了**塑性流动法则**与**粘弹性行为**在非线性框架下的统一描述。整本书的叙事节奏把握得很好，既有理论的深度挖掘，也有对实际工程数值模拟（如有限元方法）中如何实现这些非线性单元刚度矩阵的隐晦提示，展现了作者深厚的工程实践经验。

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这本书的价值不仅在于其理论的完整性，更在于它在**材料模型选择和参数辨识**上的务实态度。作者并没有沉溺于构造过于复杂的数学形式，而是始终将理论与可观测的宏观实验数据紧密联系起来。书中对**超弹性材料**的**应变能密度函数**的探讨，对比了如Neo-Hookean、Ogden等多种模型的适用范围和局限性，并结合具体的测试曲线，展示了如何通过最小二乘法来拟合实验数据，从而确定模型中的材料常数。这种“理论指导实验，实验反哺理论”的良性循环，是本书最富启发性的地方之一。我尤其欣赏作者在结论部分提出的对未来研究方向的展望，特别是关于**损伤力学**与非线性弹性的交汇点，这让我对未来几年的研究方向有了更清晰的规划。总而言之，这是一部值得每一个严肃的固体力学研究者和工程师在案头常备、时常翻阅的经典之作。

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只注意推导，而忘却物理含义的教材。内容虽好，讲法却糟糕之至。

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