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出版者:西安交通大学出版社

作者:李占利编

出品人:

页数:231 页

译者:

出版时间:2004年1月1日

价格:20.00

装帧:平装

isbn号码:9787560517469

丛书系列:

图书标签:

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书籍简介： 《现代工程力学基础》 作者： 张伟 教授，李明 博士 出版社： 工业科技出版社 出版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-5180-8890-1 --- 内容概述： 《现代工程力学基础》是一本面向机械、土木、航空航天、材料等工程类专业本科生和研究生的经典教材。本书旨在系统、深入地介绍工程力学领域的核心理论、分析方法及其在实际工程问题中的应用。全书内容涵盖了理论力学（静力学、运动学、动力学）、材料力学（结构受力分析、材料本构关系、稳定性理论）以及结构力学（超静定结构分析、矩阵位移法基础）等主要分支，并特别关注现代计算方法和新材料在力学分析中的应用。 本书的编写遵循“理论与实践相结合，基础与前沿相衔接”的原则，力求在夯实传统经典力学体系的同时，融入最新的研究成果和工程趋势。 --- 第一部分：理论力学基础 (Statics and Dynamics) 本部分是全书的理论基石，着重于物体的平衡、运动规律及其内在的动力学特征的数学描述。 第1章 质点和刚体的运动学基础 (Kinematics of Particles and Rigid Bodies) 本章从描述运动的几何性质入手，详细讲解了位矢、速度、加速度在不同坐标系（笛卡尔、柱面、球坐标系）下的表达。重点阐述了刚体的运动描述，包括平动、定轴转动、平面运动以及最复杂的欧拉角描述和瞬时旋转轴理论。为后续的动力学分析奠定严谨的数学框架。 第2章 质点动力学 (Dynamics of Particles) 本章系统讲解牛顿第二定律（微分形式）在不同参考系中的应用。重点内容包括：变质量系统的动力学（如火箭推进问题）、约束力对运动的影响、以及在非惯性参考系下的动力学分析（如科里奥利力和离心力）。通过大量的实例，展示如何利用能量守恒和动量守恒原理解决复杂的瞬态运动问题。 第3章 刚体动力学 (Dynamics of Rigid Bodies) 这是理论力学中难度较高的部分。本章侧重于刚体的动量、冲量、动能和功的计算。核心内容是转动惯量张量、惯性主轴的概念，以及欧拉方程在刚体绕定点运动和一般运动中的应用。特别引入了陀螺仪（回转体）的经典问题，帮助读者理解角动量守恒的深层物理意义。 第4章 虚功原理与拉格朗日力学初步 (Virtual Work and Introduction to Lagrangian Mechanics) 本章引入分析力学的高级工具。详细阐述了静力学的虚位移原理和动力学的达朗贝尔原理。在此基础上，导出了拉格朗日方程（基于最小作用量原理），展示了如何用标量函数（动能和势能）来描述复杂的动力学系统，为学习高级控制理论和场论打下基础。 --- 第二部分：材料力学与结构分析 (Mechanics of Materials and Structural Analysis) 本部分关注固体材料在受力作用下的内部响应、变形规律以及工程结构的设计准则。 第5章 应力、应变和本构关系 (Stress, Strain, and Constitutive Relations) 本章是材料力学的核心。首先定义了广义应力状态（柯西应力张量）和广义应变状态（应变张量），并详细分析了二维和三维应力转换（如莫尔圆的推广）。重点讲解了线弹性材料的本构关系，包括胡克定律的各向同性及正交各向异性情况，以及弹性模量、泊松比、剪切模量之间的关系。引入了广义胡克定律，为处理复杂载荷下的结构变形做准备。 第6章 梁的强度与刚度分析 (Strength and Stiffness Analysis of Beams) 本章集中于梁结构，这是最常见的工程构件。详细推导了梁内力（轴力、剪力、弯矩）的平衡方程，并深入讲解了正应力和剪应力的分布规律。核心是梁的挠度和转角的计算，应用了双积分法、弯矩-面积法及叠加原理。本章还包含了屈曲理论的入门介绍，特别是欧拉公式及其适用范围。 第7章 复杂应力状态下的失效理论 (Failure Criteria under Complex Stress States) 本章讨论材料在复杂应力组合下何时发生屈服或破坏。详细介绍了基于能量和应力不变量的四大经典失效准则：最大剪应力理论（Tresca准则）、最大变形能理论（Von Mises准则），并结合实验数据对比了它们的适用性。同时，引入了疲劳和蠕变的基础概念，强调了安全系数的确定方法。 第8章 结构位移与超静定结构分析 (Structural Displacements and Statically Indeterminate Analysis) 本章将分析从单一构件扩展到整体结构。首先利用单位力法和虚功原理（或称为虚应变能法）来计算复杂结构的位移和转角。随后，重点讲解了超静定结构的求解，包括力的变形法（力法）和位移法（适用于矩阵求解的初步概念）。通过算例展示了如何处理温度应变、制造误差等非荷载引起的结构响应。 --- 第三部分：现代计算方法与前沿拓展 (Modern Computational Methods and Advanced Topics) 本部分将传统理论与现代计算工具相结合，为工程实践提供更高效的解决方案。 第9章 结构动力学基础 (Introduction to Structural Dynamics) 本章将理论力学中的动力学概念应用于工程结构。重点分析结构的自由振动特性，包括单自由度系统的自由振动和受迫振动（阻尼和无阻尼）。推导了系统的固有频率和振型，这是进行抗震设计和振动控制的基础。简要介绍了模态分析的概念。 第10章 有限元方法导论 (Introduction to the Finite Element Method, FEM) 作为现代工程分析的主流工具，本章对有限元方法进行了概念性的介绍。阐述了“离散化”的基本思想，从能量原理出发推导了一维梁单元的刚度矩阵。重点是理解整体刚度矩阵的组装过程、边界条件的施加以及求解线性代数方程组以获得节点位移。本书将FEM视为对传统解析方法的有力补充。 第11章 材料力学的延伸：弹塑性行为 (Extensions in Mechanics: Elasto-Plastic Behavior) 本章探讨材料在超过弹性极限后的行为。介绍了材料的屈服面概念，特别是针对金属材料的弹塑性本构模型。讨论了残余应力的产生、应力松弛现象，并简要触及了塑性铰和承载力极限分析的基础概念。 --- 本书特色： 1. 严谨的数学推导： 所有核心公式均从基本原理出发，严谨推导，确保读者理解“为什么是这样”。 2. 丰富的工程实例： 每章后附有大量源自桥梁、飞机、汽车和精密仪器的实际工程案例，展示理论在解决复杂问题中的强大能力。 3. 计算工具的融合： 不仅教授传统解析方法，还引入了FEM和数值分析的思维方式，为后续专业学习或直接使用CAE软件打下坚实基础。 4. 深度与广度兼顾： 理论力学部分深入到拉格朗日力学，材料力学部分涵盖了失效理论和弹塑性基础，适合作为后续专业课的衔接教材。 本书是工程领域学生掌握结构思维、进行科学设计和分析的必备参考书。

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我花了些时间粗略浏览了一下这本书的章节结构和行文风格，感觉作者在内容组织上显然是下了很大一番苦心的，力求做到逻辑自洽且循序渐进。它似乎不是那种堆砌大量晦涩难懂的专业术语的教科书，而是更侧重于将复杂的概念分解成易于理解的模块。每一章的开头似乎都有一个明确的学习目标导向，让读者清楚地知道学完本章能掌握哪些实际的应用能力，这种目标导向型的教学方法，对于我这种有明确学习目的的人来说，是极具吸引力的。更令人印象深刻的是，书中似乎穿插了大量的案例分析和情景模拟对话，这些内容看起来非常贴近实际工作场景，而不是那种脱离现实的“假大空”的理论阐述。我尤其欣赏它在术语解释上的严谨性，通常一个新概念出现时，不仅会给出英文释义，还会配上清晰的中文注解，并且会追溯这个概念在不同语境下的细微差别，这种细致的处理方式，对于建立起准确的理解框架至关重要。整体来看，这本书的编排思路是面向实践操作的，旨在将书本知识转化为解决实际问题的工具箱。

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翻阅这本书的时候，我一直在思考它面向的受众群体究竟是哪一类，感觉它在深度和广度上做了一个非常巧妙的平衡。它既不像入门级的初学者读物那样流于表面，缺乏技术深度；但反过来，它也没有完全沦为面向资深专家的深度参考手册，那种只有行家才能啃下来的艰涩文本。这本书似乎努力架设了一座桥梁，连接了基础概念和实际应用之间的鸿沟。我留意到书中似乎包含了一些“进阶提示”或者“常见误区解析”的栏目，这些小贴士的设置非常人性化，它们往往针对学习者在特定知识点上最容易产生的困惑进行提前解答，展现出作者深厚的教学经验。再者，它对一些前沿技术的术语收录和解释似乎也保持了一定的更新速度，这对于技术领域快速迭代的特性来说，是相当重要的。这种在深度上保持可触及性，同时又在广度上覆盖了必备知识面的平衡艺术，是这本书非常值得称道的一点，它让不同学习阶段的人都能从中找到自己的“甜点”。

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这本书的装帧设计倒是挺下功夫的，封面采用了那种略带磨砂质感的纸张，拿在手里很有分量，感觉不像是一本普通的教材，更像是一本精装的工具书。色彩搭配上选用了深蓝色和银灰色的组合，显得既专业又沉稳，对于想要认真学习英语的读者来说，这种视觉上的暗示是很有帮助的。书脊的印刷也很清晰，即使是放在高高的书架上，也能一眼找到它的位置。内页的纸张质量也值得称赞，不是那种一摸就起毛的廉价纸张，看得出来印刷厂在细节上是比较讲究的，长时间阅读眼睛也不会觉得特别疲劳。装订方面也处理得比较牢固，随便翻开任意一页，书页都不会轻易松动或者卷边，这点对于经常需要带着书来回奔波的学习者来说是个福音。我特别留意了一下目录和索引部分的设计，编排得非常逻辑化，层级分明，查找特定主题或者词汇的时候，能迅速定位，这在日常使用中能节省不少时间。总而言之，从实体感官体验来看，这本书在制作工艺上无疑是下了血本的，给人的第一印象是非常好的，让人对后续的内容抱有更高的期待。这种对物理形态的重视，往往也预示着作者对知识内容的打磨也会更加精细。

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这本书给我留下的最深印象是它在“工具性”和“启发性”之间的微妙平衡。它不仅仅是一本传授知识的书，更像是一本引导思维方式的指南。我注意到书中在讲解完一个技术点之后，常常会引申出一些关于“如何思考问题”、“如何构建技术文档的逻辑”之类的讨论，这些内容虽然不是直接的英语知识点，但对于提升学习者的整体专业素养是至关重要的。例如，在处理一些复杂句式结构时，它没有直接给出死板的翻译规则，而是引导读者去分析这个句式在技术语境下所表达的精确意图，这是一种更深层次的语言理解。这种由表及里，由知识到方法的引导，使得阅读体验远超了一本纯粹的词汇或语法书。它似乎在潜移默化中，帮助读者建立起一种“技术思维下的语言使用习惯”，这才是真正掌握一门专业语言的核心所在，而不是仅仅停留在应试层面。从这个角度看，这本书的价值已经超越了其本身的学科范畴。

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这本书在排版和视觉呈现上，展现出一种独特的现代美学倾向，完全摆脱了传统教材那种单调乏味的黑白模式。我注意到书中使用了大量的图表和示意性插画，这些视觉辅助工具的运用相当巧妙，它们不是简单的装饰品，而是真正起到了解释和强调关键信息的作用。比如，在解释一些复杂的系统架构或者流程图时，设计师利用色彩的区分和箭头的方向感，使得原本抽象的概念变得立体而直观，我感觉比单纯阅读文字描述要高效得多。此外，字体选择上也体现了专业性，正文部分采用了一种易于阅读的无衬线字体，而关键的关键词汇和例句则用粗体或者斜体做了突出显示，这种层级分明的视觉处理，极大地提升了阅读的流畅度和信息获取的效率。让我感到惊喜的是，它似乎没有过度依赖花哨的色彩，而是在关键的地方进行了点到为止的强调，使得整体视觉感受保持在一种专业、清爽的基调上。这种对视觉体验的重视，无疑是为长时间学习过程中的疲劳感做了有效缓解。

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