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出版者:Pearson Education

作者:R.C. Hibbeler

出品人:

页数:655

译者:

出版时间:2010

价格:0

装帧:With STATICS study pack

isbn号码:9789810681340

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好的，以下是一本关于《工程力学：静力学》（Engineering Mechanics: Statics）之外的，另一本力学类书籍的详细简介。这本书的侧重点在于材料力学，与静力学关注的刚体平衡问题有所区别。 --- 书籍名称：《材料的韧性与失效：高级结构分析导论》 导言：从平衡到变形的跨越 《材料的韧性与失效：高级结构分析导论》旨在深入探讨工程结构在实际载荷作用下，材料内部所发生的应力、应变响应，以及最终导致结构失效的物理机制。本书的定位是对基础静力学原理的自然延伸与深化，它不再将构件视为刚体，而是关注其在受力下的可变形体特性。对于工程实践者和高级工程学生而言，理解材料如何抵抗载荷、何时开始屈服、以及如何安全地设计以避免灾难性失效，是至关重要的知识体系。本书不仅复习了经典应力分析的基础，更着重于现代工程中不可或缺的疲劳、蠕变和断裂力学等前沿课题。 第一部分：应力分析的深化与扩展（Stresses Re-examined and Extended） 本部分将静力学中引入的简单应力概念进行系统化和三维化处理。 第一章：应力状态的三维描述与张量表示 本章详细阐述了柯西应力张量的定义，并将其引入到更复杂的结构分析中。我们探讨了静力学中常被简化的平面应力与平面应变假设的适用边界。重点内容包括：应力不变量（如主应力、平均应力）、应力状态的坐标变换，以及 Mohr 圆在三维空间中的推广——Mohr 球。通过这些工具，读者能够精确地描述结构内部任意一点的复杂受力状态，为后续的强度准则建立坚实的基础。 第二章：应变几何学与本构关系 从应力到变形的桥梁在于应变。本章从几何角度定义了线应变、角应变，并引入了应变张量。核心内容是胡克定律的广义形式。我们将线性弹性材料的本构关系从一维拉伸扩展到各向同性、正交各向异性材料。对于各向同性材料，重点分析了剪切模量 ($G$)、体积模量 ($K$) 与杨氏模量 ($E$)、泊松比 ($ u$) 之间的内在联系，并讨论了温度对弹性常数的影响。 第三章：梁的弯曲与剪切的精确分析 虽然静力学课程会介绍梁的挠度和内力图，但本章聚焦于更细致的分析。我们将推导欧拉-伯努利梁理论的适用性条件，并引入更精确的铁木辛柯梁理论来处理短粗梁和复合材料梁中剪切变形的影响。在弯曲应力部分，重点讨论了非对称截面的中性轴确定、复合材料梁（如夹层梁）的有效刚度计算，以及如何处理截面上的高阶剪切应力分布，特别是针对I形梁腹板的精确剪应力计算。 第二部分：结构稳定性与屈曲现象（Stability and Buckling Phenomena） 本部分关注结构在载荷作用下可能发生的失稳问题，这远超刚体平衡的范畴。 第四章：欧拉屈曲理论与临界载荷 本章系统性地分析了细长压杆的失稳问题。详细推导了欧拉公式的数学基础，并引入了有效长度系数的概念，探讨了不同边界条件（如简支、固定、自由端）对临界屈曲载荷的决定性影响。我们将分析欧拉理论的局限性，特别是针对短杆（非欧拉范围）的屈曲分析方法。 第五章：非线性屈曲与初始缺陷的影响 真实世界的结构总存在制造缺陷和初始偏心载荷。本章引入了初始偏心载荷对结构稳定性造成的影响，并探讨了在载荷接近临界载荷时发生的非线性屈曲行为。我们将介绍初始弯曲与载荷的相互作用，分析结构失稳的突变特性，并讨论如何使用AISC等规范中的折减公式来设计抵抗局部失稳的构件。 第三部分：材料失效机制的深入研究（Advanced Failure Mechanisms） 这是本书区别于基础静力学或简单材料力学的核心部分，它将力学分析与材料科学紧密结合。 第六章：塑性理论与屈服准则 当应力超过弹性极限时，材料进入塑性状态。本章详细介绍了塑性应变的来源和演化。重点比较和应用了主要的宏观屈服准则，包括冯·米塞斯（Von Mises）准则（适用于延性金属）和特雷斯卡（Tresca）准则。我们还将分析增量塑性理论的初步概念，探讨塑性铰的形成和结构在超静定情况下的承载力增益（塑性铰链分析）。 第七章：疲劳分析与寿命预测 疲劳是导致工程结构（如桥梁、航空部件）在远低于静态屈服强度的载荷下失效的主要原因。本章深入探讨了疲劳损伤的机理。我们将详细介绍S-N曲线法（应力-寿命法）和ε-N曲线法（应变-寿命法）。重点分析了Miner线性累积损伤法则，并引入瞬态载荷下的疲劳评估，如随机载荷谱的分析方法。 第八章：断裂力学基础：裂纹的萌生与扩展 对于含有缺陷或裂纹的结构，传统的应力集中分析已不足够。本章引入了线弹性断裂力学。核心概念包括应力强度因子 ($K$) 的计算，以及断裂韧性 ($K_{IC}$) 的实验测定。我们将分析裂纹尖端的应力奇异性，探讨裂纹扩展的稳定性和临界条件。此外，本章还会简要介绍弹塑性断裂力学中的J积分概念，作为处理更复杂材料行为的工具。 第四部分：高级分析主题 第九章：蠕变与时间依赖性变形 在高温或长期载荷作用下，材料会发生蠕变——应力恒定时材料随时间发生的塑性变形。本章讨论了蠕变机理，并介绍了Norton定律等描述蠕变速率的经验模型。重点分析了蠕变在动力设备和核反应堆结构设计中的重要性。 第十章：接触应力分析 在轮对、轴承或齿轮啮合等接触问题中，局部应力可能非常高。本章介绍了Hertz接触理论的理论基础，用于分析两弹性体接触面的压力分布、最大压应力和剪切应力。内容包括点接触、线接触的解析解，以及引入有限元方法处理复杂非线性接触边界的挑战。 结论 《材料的韧性与失效：高级结构分析导论》提供了一个从静力平衡到动态响应、从弹性到塑性、从无缺陷到裂纹扩展的完整分析框架。本书要求读者对静力学和基础微积分有扎实的掌握，旨在培养工程师对材料行为的深刻洞察力，从而设计出更安全、更高效的现代工程结构。

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我作为一个非专业读者，在接触《Engineering Mechanics: Statics》时，最直观的感受便是其内容的系统性和全面性。它仿佛一本建筑师的蓝图，将静态力学的每一个环节都梳理得井井有条。从对“平衡”这一状态的定义和条件，到对各种力（重力、弹力、摩擦力、浮力等）的性质和应用场景的介绍，都显得格外详实。书中对于二维和三维空间中物体受力分析的讲解，循序渐进，从简单的点受力，到复杂的刚体受力，都提供了清晰的步骤和方法。我尤其对书中关于“力矩”的讲解印象深刻，它不仅解释了力矩的定义和计算，更深入地探讨了力矩在工程中的应用，比如杠杆原理、转动平衡等。书中对于桁架结构的分析，更是让我看到了理论与实践的完美结合，通过对节点和截面的受力分析，能够精确地计算出桁架各杆件的内力，这对于结构工程师来说无疑是至关重要的技能。即使我不需要亲自去计算，也能从中感受到工程设计的严谨性和对物理规律的依赖。

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《Engineering Mechanics: Statics》这本书，在我眼中，不仅仅是关于静止物体的受力分析，更像是一门关于如何系统性地看待和解决工程问题的入门课程。它的逻辑脉络清晰，从对力的基本概念的理解，到对力的合成与分解，再到对力的平衡条件的运用，环环相扣。我尤其关注书中对“自由体图”的强调，作者不厌其烦地讲解如何准确地识别和绘制自由体图，以及在图上标示出所有的力，这无疑是解决任何力学问题的基础。书中在讲解梁和轴的受力时，引入了弯矩和剪力的概念，并通过绘制弯矩图和剪力图来直观地展示这些内部力在结构中的分布，这种可视化方法对于理解结构的受力状态非常有帮助。即使我不是专门的结构工程师，也能从中体会到工程设计中对细节的关注和对严谨性的追求，这对于培养解决问题的思路非常有益。

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一本优秀的基础工程学著作，即使我并非直接进行静态力学的学习，仅仅是翻阅其中的目录和章节标题，就能感受到其严谨的逻辑框架和循序渐进的编排。作者在开篇就奠定了坚实的概念基础，通过对力的性质、矢量运算以及力系的简化等基本概念的深入剖析，为后续章节的复杂问题处理铺平了道路。我尤其欣赏它对于“平衡”这一核心概念的反复强调和多角度阐释，无论是二维平面还是三维空间，物体在静止状态下的受力特征都被描绘得淋漓尽致。从最简单的受力分析，到复杂的桁架、梁和轴的受力分析，这本书都提供了一套系统性的解题方法论。我注意到书中对受力图的绘制有着非常详尽的指导，这一点对于初学者来说至关重要，因为清晰准确的受力图是解决所有力学问题的基石。即便我不是主攻这一领域，也能从中汲取到严谨的思维方式和问题解决的逻辑，这对于任何需要分析系统和解决工程实际问题的学科都具有普遍的指导意义。它不仅仅是一本教科书，更像是一本培养工程思维的指南。

评分☆☆☆☆☆

在我浏览《Engineering Mechanics: Statics》这本书时，最让我体会到其价值的是它在解析复杂工程问题时所展现出的系统性和条理性。它不仅仅是关于公式和计算，更是关于如何构建一个分析框架。从对力的基本性质的介绍，到对力和力系的简化，再到对各种工程构件（如桁架、梁、轴）的受力分析，都遵循着清晰的逻辑顺序。书中对于“平衡”这一核心概念的反复强调，以及如何将其转化为可解的数学方程，让我深刻理解了工程设计背后所依赖的物理原理。我尤其注意到书中对绘制“自由体图”的重视，这被认为是分解复杂问题、准确识别所有作用力的关键。即使我并非直接从事力学计算，也能从中学习到如何系统地思考问题，如何将一个宏观的工程挑战分解为可控的微观力学分析。

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尽管我并非直接从事力学计算的专业人士，但在翻阅《Engineering Mechanics: Statics》时，我仍然能深刻体会到其背后所蕴含的工程智慧和严谨的逻辑。这本书的章节设置，从最基础的力的概念和矢量运算，到对平面和空间力系的简化，再到对各种工程结构（如梁、桁架、摩擦）的分析，都体现了由简入繁、由表及里的编排思路。作者在讲解过程中，非常注重概念的清晰和方法的系统性。例如，在处理摩擦力时，它不仅解释了静摩擦和动摩擦的区别，还详细说明了最大静摩擦力与正压力的关系，以及如何判断物体是否滑动，这些细节对于实际工程的预测和控制至关重要。书中对于重心和质心的概念的阐述，以及如何利用这些概念来简化复杂物体的受力分析，也让我受益匪浅。它不仅仅是一本教材，更是一套培养理性思维和解决问题能力的训练营。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程原理抱有好奇心的读者，我发现《Engineering Mechanics: Statics》在概念讲解方面做得尤为出色。它并非一味地堆砌公式，而是力求让读者理解每一个概念背后的物理意义。书中对“力”这个基本概念的剖析，从力的三要素（大小、方向、作用点）到力的传递性，都描述得十分到位。我特别欣赏它对“平衡”概念的强调，以及如何通过数学方程（ΣFx=0, ΣFy=0, ΣMz=0）来描述和求解静态平衡条件。即使是最复杂的系统，书中也提供了清晰的步骤来识别所有外力和内力，并将其准确地绘制在受力图上。例如，在分析桁架结构时，书中详细介绍了节点法和截面法这两种经典的求解方法，并且对比了它们在不同情况下的适用性。这种对解题方法的深入探讨，以及对每一步逻辑的严谨推导，都让人感到这本书的价值非凡。

评分☆☆☆☆☆

这本书《Engineering Mechanics: Statics》给我最深刻的印象是其对工程问题分析的细致入微。作者并没有将复杂的力学概念简单化，而是力求让读者理解每一个步骤背后的逻辑和原理。从最基本的力的定义和分类，到对平面和空间力系的简化，再到对各种工程结构（如桁架、梁）的受力分析，都显得条理清晰。我尤其对书中对“平衡”概念的强调印象深刻，它不仅解释了物体在静止状态下所满足的条件，还通过大量的实例展示了如何运用这些条件来求解未知力。书中对于绘制受力图的要求也非常严格，强调了在图上准确标示出所有外力和约束反力，这被认为是解决力学问题的关键一步。即使我不是直接的计算者，也能从中感受到一种严谨的科学态度和对问题本质的探求。

评分☆☆☆☆☆

在我浏览《Engineering Mechanics: Statics》时，最让我印象深刻的是它对工程问题的分解和分析能力。这本书不仅仅是列出公式和求解过程，更重要的是它教会你如何“看”和“想”。作者在讲解任何一个复杂的结构或系统时，都会先引导读者绘制准确的受力图，这是整个分析过程的起点，也是最关键的一步。书中对于各种约束（固定端约束、铰链约束、滚子约束等）的识别和力的表示，都做了非常详细的说明。然后，通过运用一系列基本平衡方程，如ΣFx=0, ΣFy=0, ΣMz=0，来求解未知力。我注意到书中在讲解梁和轴的受力分析时，会引入弯矩图和剪力图的概念，这两种图示对于理解梁的内力分布至关重要，即使我不是工程师，也能从中体会到可视化分析的强大力量。它培养的是一种将宏观问题分解为微观受力分析，再通过数学工具进行求解的思维模式。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程领域怀有浓厚兴趣的旁观者，我发现《Engineering Mechanics: Statics》在概念的引入和理论的阐述上，都展现出了极高的专业性和清晰度。它并没有直接抛出复杂的公式和定理，而是从最基本的物理原理出发，一步步构建起对静态力学的认知。例如，书中对“力”的定义和分类，以及力的叠加原理，都经过了非常细致的讲解，并且辅以大量的图示，这使得即便是抽象的矢量运算，也能变得直观易懂。我特别注意到，作者在讲解平衡方程时，会反复强调“外力”和“内力”的区别，以及如何准确识别和标注所有作用在物体上的力，这对于避免计算错误至关重要。书中对于各种常见工程结构，如桁架、梁、轴等，都进行了详尽的力学分析，并且提供了多种求解方法，比如节点法、截面法以及直接应用平衡方程等，这些方法论的对比和应用场景的介绍，极大地拓展了读者的解题思路。即使我并非直接的计算者，也能从其严谨的推导过程中感受到物理规律的逻辑之美，以及工程设计所依赖的科学基础。

评分☆☆☆☆☆

从一个初涉工程领域的读者的角度来看，《Engineering Mechanics: Statics》提供了一种清晰而全面的视角来理解静态力学。它并没有直接跳跃到复杂的计算，而是首先深入浅出地解释了“力”的本质，以及如何将其视为矢量进行处理。书中对平面力系和空间力系的简化，为解决更复杂的问题奠定了基础。我特别欣赏它在讲解物体平衡条件时，所强调的“所有外力之和为零”这一核心原理，并将其分解为在不同轴向上的投影之和为零，以及合力矩为零。例如，在分析摩擦时，书中详细介绍了静摩擦力和动摩擦力的区别，以及最大静摩擦力与法向反力的关系，这对于预测物体是否会滑动至关重要。对于工程师而言，这本书提供了一套完整的思维框架，用于分析和预测结构在静止状态下的行为。

评分☆☆☆☆☆

plenty of practices, however the questions shown as examples are typical but way easier than the ones in practice, sometime it's really hard to figure it without any help. do check out the videos posted on their website, those give all the details you may need.

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封面错了...Hibbeler这本真心力学基础的神级教材

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