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出版者:北京理工大学出版社

作者:戴泽墩

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:2004-2

价格:19.80元

装帧:

isbn号码:9787564002176

丛书系列:

图书标签:

• 理工
• 12
• 工程力学
• 力学基础
• 工程教育
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• 理工科
• 结构力学
• 材料力学
• 静力学
• 动力学
• 基础工程

《工程力学基础1：静力学原理与应用》 本书旨在为初学者构建坚实的工程力学知识体系，聚焦于静力学这一基础分支。通过严谨的理论推导、详实的实例分析以及循序渐进的练习，引导读者深入理解物体在静止状态下所遵循的力学规律。 核心内容涵盖： 力的基本概念与性质： 详细阐述力的定义、分类（如重力、弹力、摩擦力、压力等），以及力的三要素（大小、方向、作用点）对分析结果的重要影响。读者将学习如何准确地识别和表示不同类型的力，理解力的叠加与分解原理。 力的独立性原理与合力、分力： 深入讲解力的可传性、可加性以及力的独立性原理，这是进行复杂受力分析的基石。本书将引导读者掌握矢量运算在力学中的应用，通过图形法和解析法（如直角坐标分解法）准确计算合力与分力，为后续的平衡分析打下基础。 物体的受力分析： 受力分析是解决一切力学问题的起点。本书将系统介绍画受力图的技巧和步骤，强调遵循“先整体后局部”、“先外力后内力”、“不假定内力方向”等原则，确保分析的全面性和准确性。通过大量练习，读者将能熟练地对各种简单和复杂构件进行准确的受力分析。 刚体的平衡： 这是静力学的核心内容。本书将详细介绍刚体受力平衡的条件，包括力的平衡和力矩的平衡。对于力矩的概念，我们将从力与力臂的乘积出发，深入理解力矩的方向和绕轴的转动效应。通过对二力杆、三力杆、一般平面任意力系的平衡方程的推导和应用，读者将掌握求解未知力的系统方法。 约束与约束力： 详细讲解各种常见的约束形式，如固定端约束、铰支约束、滚动支约束、绳约束等，并分析其产生的约束力性质。理解约束力是正确画受力图、列平衡方程的关键。 结构力学基础： 在掌握了基本平衡原理后，本书将初步引入结构的概念，如梁、桁架、拱等。通过对桁架节点法和截面法的讲解，读者将学会分析简单桁架内部杆件的受力状态（拉力或压力），理解结构是如何通过杆件的组合来承受载荷的。 摩擦： 摩擦力是工程中普遍存在的力。本书将区分静摩擦和动摩擦，介绍摩擦系数的概念，并给出摩擦角等相关概念。通过对倾斜平面、螺旋、联结件等涉及摩擦的典型问题进行分析，使读者能够量化摩擦力的影响并考虑其对结构稳定性的作用。 重心与形心： 学习如何计算杆、面、体等简单几何体的重心和形心。理解重心是物体重力的等效作用点，形心则是几何形状的中心。这对于分析均匀受重力物体以及解决一些特殊问题至关重要。 虚拟位移原理（可选/初步介绍）： 在部分内容中，可能会为有余力的读者初步介绍虚拟位移原理，作为一种更高级的求解平衡问题的方法，展示其在求解复杂约束或简化计算中的优势。 本书特色： 强调概念理解： 不同于简单的公式记忆，本书致力于帮助读者建立清晰的力学概念，理解“为什么”是这样，而不仅仅是“怎么样”。 丰富的图示与实例： 大量精心绘制的工程示意图和贴近实际的工程案例，帮助读者将抽象的力学原理与具体工程应用联系起来。 循序渐进的难度设计： 从最基础的概念出发，逐步引入更复杂的分析方法，确保不同基础的学习者都能有效掌握。 精选的练习题： 每章末均配有适量的练习题，涵盖基础题、综合题，帮助读者巩固所学知识，提升解题能力。 注重解题思路： 在讲解例题时，不仅给出答案，更侧重于分析解题过程中的思维逻辑和方法选择，培养读者的独立思考能力。 适用对象： 本书适合土木工程、机械工程、材料工程、航空航天工程、车辆工程等所有需要掌握力学基础知识的工科专业本科生，以及对工程力学感兴趣的初学者。它将是您踏入更高级工程科学领域不可或缺的入门指南。

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这部书的封面设计得非常朴实，甚至有些过时，油墨的味道很浓，让人不禁回想起大学时代那些堆满了习题和公式的夜晚。我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，翻开扉页时，那种预感似乎得到了印证。开篇对静力学的介绍，简直是教科书的典范——严谨、一丝不苟，每一个定义、每一个定理都像是经过了最严格的物理检验。然而，当读到关于平面图形的惯性矩那一章节时，我发现作者的叙述方式开始变得有些不同寻常。他没有满足于仅仅给出公式，而是花费了大量篇幅去解释这些几何性质在实际工程结构稳定性中所扮演的“幕后角色”，用了很多精妙的比喻，比如将惯性矩比作物体抵抗弯曲变形的“内在骨架”。这使得原本抽象的数学概念一下子鲜活了起来，我甚至能想象出钢梁在承受巨大压力时，其截面形状如何决定了它的最终命运。这种深度挖掘概念背后物理意义的写法，远超了我对一本基础教材的期望。

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我通常不太喜欢阅读关于动力学和振动分析的入门书籍，因为它们常常为了追求数学上的完备性，而牺牲了对物理现象的直观描述。但这本教材在处理单自由度系统振动衰减的部分，给了我一个全新的体验。作者非常巧妙地引入了“能量耗散率”的概念，而不是直接去解阻尼比 $zeta$ 的微分方程。他用一个充满张力的比喻，将振动系统比作一个正在泄气的气球，气球壁的摩擦力就是阻尼，然后通过计算单位时间内损失的机械能与总能量的比值，来构建阻尼系数。这种基于能量角度的解析，让那些复杂的指数衰减曲线（比如对数衰减率）变得可以触摸、可以理解。当读到强迫振动和共振现象时，作者没有回避那些复杂的三角函数叠加，但他用非常精炼的文字，强调了共振频率不仅仅是一个计算出来的点，更是系统在外部驱动力作用下“找到自身频率”的物理表现。这种叙述方式，有效地缓解了初学者在面对高频振动问题时的那种无力感。

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这本书的难度曲线设置得非常平滑，但其中关于“空间力系平衡”的章节，无疑是全书的难点和亮点之一。我特别喜欢作者在引入约束反力概念时所采用的几何空间想象法。他没有一开始就扔出那个冗长的 $6 imes 6$ 刚度矩阵的求解思路，而是通过剖析一个三维桁架在各个方向上的受力独立性，逐步引导读者构建三维坐标系下力的分解和平衡的直观模型。尤其是在讨论铰接约束和固定约束对反力自由度的影响时，他使用了大量的透视图和剖面图，这些图示的质量极高，精确到小数点后几位的角度变化都清晰可见。读到最后，我有一种豁然开朗的感觉：原来复杂的三维问题，本质上只是三个独立平面问题的叠加与耦合。这本书的价值，就在于它能把这种数学上的抽象操作，还原成工程师在实际操作中需要具备的、基于空间几何的直觉判断力，而不是仅仅依赖于死记硬背公式。

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这本书的排版和插图风格，透露着一股浓厚的苏式工程美学，线条简洁有力，但色彩运用非常克制，主要依赖黑白和少量的蓝色辅助线来区分受力方向和几何投影。我对其中关于“虚功原理”的讲解印象最为深刻。在很多教材中，虚功原理常常被塑造成一个复杂且难以捉摸的“数学技巧”，老师们通常只是告诉学生“记住这个公式，它在所有平衡问题中都适用”。然而，这本书却花费了整整一个章节，用一种近乎哲学的辩论方式来论证这个原理的合理性。作者设想了一个“永不疲倦的幽灵”在系统上做功，探讨了在任何一个微小位移下，所有约束力所做的功都为零这一前提的普适性。这种处理方法，极大地增强了我对结构静力平衡的直觉理解，不再是单纯依靠公式的机械记忆。读完这一章，我感觉自己对“平衡”这个概念有了更深刻的敬畏，它不再仅仅是 $F=0$ 和 $M=0$ 的简单代数表达，而是一种宇宙间万物间相互制约的内在和谐状态。

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我是在准备一个关于复杂机械系统受力分析的内部培训时，偶然重温了这本早些时候买回来的书。说实话，最初接触时，我对材料力学的那些应力应变关系感到头疼欲裂，特别是斜截面上的剪应力求解部分，总觉得概念模糊不清。但这次重读，视角完全变了。作者在讲解拉伸和压缩的基本原理时，引入了一系列精巧的、几乎是艺术化的思维实验。他没有直接跳到胡克定律，而是先构建了一个“理想弹性体”的粒子模型，然后用非常直观的方式展示了为什么在宏观尺度下，力会以均匀分布的形式出现。更让我印象深刻的是，他对 Mohr 圆的阐述。他没有把它仅仅当作一个几何作图工具，而是深入剖析了它背后的张量旋转本质，甚至提到了它与复变函数中柯西黎曼方程的隐秘联系。这种跨学科的视角，让原本被认为是“工程工具”的 Mohr 圆，瞬间提升到了数学美学的层面。阅读过程就像是剥洋葱，一层层深入，不断发现新的层次和联系，让人忍不住要停下来，在草稿纸上自己推导一遍，以确认那种逻辑链条的完美闭合感。

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