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出版者:大连理工大学出版社

作者:萧振纲

出品人:

页数:749

译者:

出版时间:2010-5

价格:88.00元

装帧:

isbn号码:9787560329956

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建筑力学基础：结构设计与稳定分析 本书导言 在工程实践中，理解和掌握建筑结构的内在规律是确保人类生命财产安全的首要前提。本书《建筑力学基础：结构设计与稳定分析》旨在为土木工程、建筑设计及相关领域的学习者和从业者提供一套系统、深入且实用的理论框架和分析方法。我们深知，一座宏伟建筑的矗立，不仅依赖于美学构思和材料选择，更根植于其对荷载的精确承载与稳定性的可靠保证。 本书的编写遵循循序渐进的原则，从最基本的力学概念出发，逐步深入到复杂结构体系的分析与设计。我们力求在理论的严谨性与工程应用的直观性之间找到最佳平衡点，帮助读者构建起坚实的力学思维，从而能够独立应对工程实践中出现的各类结构问题。 第一部分：静力学基础与构件受力分析 第一章：工程力学基本概念与研究对象 本章首先界定了工程力学的研究范畴，区分了理论力学、材料力学和结构力学的核心内容。重点阐述了理想化模型在工程分析中的作用，例如将结构简化为理想化的杆系或面系。我们详细讨论了力、力矩、力偶等基本概念的矢量特性及其在三维空间中的表示方法。对力的平衡条件、约束反力以及自由体图的正确绘制进行了详尽的讲解，这是后续所有分析的基石。 第二章：平面与空间力系的平衡 本章专注于各种力系在平面和空间中的平衡条件。通过大量的实例，展示了如何利用平衡方程求解复杂结构上的未知约束反力，包括简单梁、桁架节点以及多支撑体系。特别地，对于空间结构中反力的确定，我们引入了矩阵方法作为辅助工具，以提高复杂结构分析的效率和准确性。 第三章：结构内力分析 内力是描述构件内部受力状态的核心指标。本章系统介绍了梁和框架结构中轴力、剪力和弯矩的计算方法。我们着重阐述了“截面法”在求解内力中的普适性，并详细讨论了荷载、剪力和弯矩图之间的微分关系。对于分段加载和移动荷载作用下的内力变化规律，本书通过图解法和解析法进行了深入的探讨。 第四章：应力与应变的概念 在本部分，我们将视角从宏观的平衡转向微观的材料响应。本章定义了正应力、剪应力，并引入了柯西应力张量的基本概念。重点讲解了单位变形（应变）的测量和计算，以及应力与应变之间的本构关系——胡克定律。对于各向同性材料，我们详细推导了泊松比的作用，并讨论了剪切模量与弹性模量的联系。 第五章：构件的强度、刚度与稳定性 本章是材料力学与结构分析的交汇点。我们从工程实践需求出发，阐述了强度、刚度（变形限制）和稳定性（失稳临界荷载）作为结构设计三大准则的地位。强度校核涉及许用应力法；刚度分析则通过位移计算来控制结构的正常使用性；稳定性分析则集中讨论了细长压杆的欧拉失稳问题及其在实际工程中的应用边界。 第二部分：结构分析的深化与应用 第六章：轴心受力、剪切与扭转 本章针对杆件的基本受力状态进行详细分析。轴心受力下，应力分布的均匀性得到了验证。剪切变形分析集中在梁的腹板和剪切变形的影响。扭转分析详细介绍了圆截面杆件的扭转刚度与应力分布，并对空心截面和非圆截面的扭转问题进行了初步的探讨。 第七章：弯曲变形与强度校核 本章是结构分析的核心。我们深入探讨了梁的弯曲正应力计算，包括截面惯性矩、截面模量的意义。重点讨论了复合材料截面和对称截面绕双轴的弯曲问题。此外，本章还涵盖了剪应力在梁中的分布规律，特别是T形、工形截面的最大剪应力计算。 第八章：超静定结构的基本分析方法 实际工程中大多数结构都是超静定的。本章系统介绍了求解超静定结构的方法论。首先是“力法”（变形协调法），通过引入多余约束和荷载效应的叠加原理，建立位移方程组求解冗余力。随后引入“位移法”（挠度系数法）的原理，强调位移法在矩阵分析中的重要性，为后续的计算机结构分析打下理论基础。 第九章：结构的几何不变性与稳定性理论 结构稳定性是保证结构安全的关键。本章在第五章的基础上，深入研究了细长杆件的临界屈曲问题，并详细推导了欧拉公式的适用范围。对于更复杂的几何构件，如双曲面结构或薄壁结构，我们讨论了初始缺陷和侧向扭转屈曲的概念，并介绍了五次弯矩法等高级稳定性分析工具。 第十章：结构动力学导论 现代工程结构必须考虑风、地震等动态荷载的影响。本章将结构力学推向动力学领域。我们从单自由度体系的自由振动开始，讲解了系统的固有频率和振型。随后引入阻尼效应，并探讨了简谐荷载作用下的受迫振动响应，特别是共振现象的危险性。 第十一章：矩阵分析法在结构力学中的应用 随着计算机技术的发展，矩阵方法已成为结构分析的主流。本章侧重于介绍结构分析的矩阵形式表达。详细阐述了刚度法（位移法）的矩阵建立过程，包括单元刚度矩阵的形成、坐标变换以及整体刚度方程的组装。通过矩阵方法，读者可以清晰地理解计算机有限元分析（FEA）的基本逻辑。 结论与展望 《建筑力学基础：结构设计与稳定分析》涵盖了从静力平衡到线性动力学的核心内容，为读者提供了理解和设计复杂建筑结构所需的全部理论工具。本书强调理论与实践的紧密结合，旨在培养出不仅懂得“如何计算”，更能理解“为何如此计算”的专业工程人才。未来的结构设计将更加依赖于先进的计算工具和对非线性、概率性问题的处理能力，本书所奠定的坚实基础，将是应对这些挑战的根本保障。

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总而言之，这本书给我的感觉是“结构精妙，内涵丰富，兼具学术价值与阅读乐趣”。它不仅仅是一本关于如何进行几何变换和如何撰写几何证明的书，它更像是一本关于“几何思维方式”的训练手册。我特别注意到作者在全书各个部分之间构建的巧妙联系。例如，在介绍完莫比乌斯变换后，他会立刻回溯到前面对射影几何的讨论，指出莫比乌斯变换实际上是复平面上的一个特殊投影。这种前后呼应、不断加深理解的编排方式，极大地增强了知识的记忆深度。对于有志于从事相关领域研究的初级研究生或者高级本科生来说，这本书提供的知识深度是毋庸置疑的。它帮助我建立了一个更加统一和立体的几何知识框架，而不是一堆零散的定理和技巧。读完后，我感觉自己对“为什么”的追问比以前强烈了许多，这才是任何一本优秀数学著作能带给读者的最大财富。

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这本书的叙事风格非常独特，它更像是一位经验丰富的几何大师在与你进行一场深入的、跨越时空的对话，而不是冷冰冰的知识灌输。作者在论述时，总是能够恰到好处地插入一些轶闻趣事或者数学家的个人思考，让原本严肃的数学内容变得生动起来。比如，在讨论非欧几何的萌芽阶段时，作者对罗巴切夫斯基和黎曼的心理状态描写得入木三分，让人理解了他们突破传统思维束缚的巨大勇气。这种人文关怀使得全书的阅读体验充满了愉悦感。我尤其喜欢他对于“证明的优雅性”的探讨。他反复强调，一个好的几何证明，其价值不仅在于结论的正确性，更在于其过程的简洁和启发性。书中有很多章节都在讨论如何摒弃繁琐的代数计算，转而寻求一种更具几何洞察力的“构造性”证明。这种对美学的追求，让这本书超越了普通教材的范畴，成为了一本值得反复品味的数学艺术品。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的第一印象。那种深邃的蓝色调，配上抽象的几何图形线条，仿佛一下子就把人拉进了一个充满理性与美感的数学世界。初次翻开它，我以为会是一本枯燥的教科书，但很快我就发现自己错了。作者在引言部分展现出的那种对几何学史的洞察力，以及对“直觉与严谨并存”这一核心理念的阐述，非常吸引人。他不像许多传统教材那样，上来就抛出晦涩的定义和定理，而是通过历史的演变，巧妙地引导读者去理解为什么某些变换是必然产生的，为什么某些证明方法会比其他方法更具洞察力。特别是关于射影几何那一部分，作者没有仅仅停留在代数推导上，而是花费了大量的篇幅去探讨“点无穷远”这一概念在不同几何体系中的哲学意义，这种深层次的探讨，对于一个长期沉浸在欧氏几何中的学习者来说，无疑是一次思想的洗礼。阅读的过程中，我常常会停下来，仔细揣摩作者对“空间感”的描述，感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在重新训练观察和理解三维世界的方式。整本书的排版也十分考究，图文比例恰到难得，确保了理论的深度和视觉上的舒适感。

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我尝试着用这本书来解决一些过去困扰我的高中奥赛难题，效果简直是立竿见影。以往，面对那些需要复杂辅助线构造的题目，我总是无从下手，只能靠大量的试错和灵感爆发。然而，这本书提供了一种全新的“工具箱”。它没有直接给出解题步骤，而是系统地讲解了如何运用仿射变换和相似变换来简化问题结构。例如，书中对“共轭点列”的讲解，简直是打开了我对圆锥曲线证明的全新视角。作者通过一系列具体的例子，展示了如何将一个看似复杂的面积比或角度关系问题，通过恰当的线性变换，转化为在更容易处理的坐标系下的简单代数关系，最后再逆变换回来，得到简洁的结论。这种“先简化，后求解，再恢复”的思维模式，极大地提高了我的解题效率和准确率。我特别欣赏作者在讲解每一个定理时，都会附带至少两个不同角度的例证，一个偏向于解析几何的证明，另一个则侧重于纯粹的几何直观解释，这使得知识点吸收得非常扎实，避免了死记硬背。

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从内容覆盖的广度和深度来看，这本书无疑是下了大功夫的。它并非局限于传统的欧氏几何范畴，而是大胆地拓展到了更广阔的几何领域。我惊喜地发现，它系统地介绍了群论在几何变换中的应用，这对于理解对称性和不变量的概念至关重要。特别是关于刚体运动和李群基础概念的介绍部分，虽然篇幅不长，但切中要害，为后续深入研究微分几何打下了坚实的基础。对于那些希望从“中学几何”迈向“大学几何”的读者来说，这本书起到了一个完美的桥梁作用。它没有直接跳到高深的拓扑学或微分几何，而是通过对相似、全等、中心对称等基本变换的群结构分析，润物细无声地完成了知识体系的升级。我感受最深的是，作者在处理从平面到三维空间的概念提升时，所展现出的逻辑的严密性和连贯性，几乎没有产生任何阅读上的断层感，这需要极高的驾驭能力。

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