计算力学摘要集

计算力学摘要集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:姚振汉
出品人:
页数:554
译者:
出版时间:2004-8
价格:150.00元
装帧:
isbn号码:9787302093428
丛书系列:
图书标签:
  • 计算力学5
  • 计算力学
  • 数值分析
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具体描述

理论力学基础:结构与运动的精确描述 本书简介: 《理论力学基础:结构与运动的精确描述》是一部全面而深入的教科书,旨在为学习经典力学的学生和研究人员提供坚实的理论基础和丰富的应用实例。本书聚焦于宏观物质体系在力和运动作用下的基本规律,涵盖了从经典牛顿力学到更抽象的分析力学框架的过渡与深入。全书结构严谨,逻辑清晰,力求在保持数学严谨性的同时,充分阐释物理概念的本质。 第一部分:质点动力学与运动学 本书伊始,首先建立起对空间、时间、质点等基本概念的精确理解。我们详细阐述了运动学的描述方法,包括笛卡尔坐标系、自然坐标系(切线和法向)、极坐标系下的位置、速度和加速度矢量。对曲线运动的分析,尤其是对角速度、角加速度的引入,为后续的刚体运动奠定基础。 在动力学部分,本书的核心是牛顿第二定律的深入应用。我们不仅仅停留在 $F=ma$ 的简单代数表达,而是着重探讨了力的概念的物理内涵——包括恒力、变力、保守力场和非保守力。通过大量实例,如抛体运动、弹簧振子、行星运动的初步分析,读者将掌握如何根据物理情境建立运动微分方程。 动量和冲量、动量守恒定律是本部分的重要组成部分。我们对碰撞问题进行了详尽的分析,区分了弹性碰撞和非弹性碰撞,并引入了质心(重心)运动的概念,证明了在没有外力作用时,系统的质心保持匀速直线运动,这是连接牛顿力学和更高级理论的重要桥梁。 第二部分:功、能与保守系统 能量是物理学中最基本、最普适的量之一。《理论力学基础》投入了大量篇幅阐述功和能的概念。我们详细定义了功的计算方法,无论是恒力、变力还是路径依赖的力场。势能的概念被引入,作为保守力的积分逆运算,这极大地简化了保守系统(如重力场、静电力场)的动力学分析。 系统的机械能守恒定律被作为核心原理进行推导和应用。本书通过明确区分保守力功和非保守力功,推导出了广义的能量守恒关系,从而为解决复杂的、涉及摩擦力或弹性力的系统问题提供了有力的工具。动能定理和势能函数的梯度关系,在向量分析的背景下得到细致的阐述。 第三部分:刚体动力学 刚体是力学研究中一个至关重要的理想化模型。本书系统地介绍了刚体的运动学描述,包括刚体的平动、转动以及任意运动。我们引入了刚体转动刚性的核心概念——转动惯量张量,详细解释了其矩阵形式和主惯量轴的概念。 转动动力学的核心在于角动量和转动定律。我们推导了牛顿-欧拉方程,并将其应用于绕固定轴的转动。书中的一个亮点是对欧拉角(Euler Angles)的详细讲解,这是一种描述空间中任意姿态的经典方法,对理解陀螺仪和空间姿态控制至关重要。 此外,我们还探讨了平面内刚体的复杂运动,例如滚动问题(纯滚动与非纯滚动)和刚体绕质心转动的欧拉方程的求解。通过分析滚轮和飞轮的运动,读者将深刻理解角动量守恒在刚体系统中的实际意义。 第四部分:分析力学——拉格朗日与哈密顿形式 本书的后半部分是向现代物理学过渡的关键,重点在于分析力学(Analytical Mechanics)的建立。我们首先从达朗贝尔原理出发,优雅地推导出拉格朗日力学。 拉格朗日量 $L = T - V$ 的定义及其随广义坐标和广义速度的变化,构成了拉格朗日方程的核心。本书详细分析了约束力的处理——通过引入拉格朗日乘子或直接使用独立广义坐标,从而“消去”约束力对系统动力学分析的干扰。我们对各种类型的约束(完整约束、非完整约束)进行了分类讨论。 对拉格朗日方程的深入探讨包括对守恒量的识别,即诺特定理(Noether's Theorem)的经典力学表述——系统对称性与守恒量的直接对应关系。 最后,本书引入了哈密顿力学。通过勒让德变换,我们从拉格朗日量过渡到哈密顿量 $H = sum_i p_i dot{q}_i - L$。哈密顿正则方程(一阶微分方程组)的简洁性被充分展示。本书还包括对相空间概念的介绍,以及泊松括号在描述时间和相空间演化中的关键作用。 本书特色: 1. 概念的层层递进: 从直观的牛顿概念逐步过渡到高度抽象的变分原理,确保学习者平稳适应。 2. 数学工具的严谨应用: 充分利用微积分、向量代数和张量分析,但所有数学推导都伴随着清晰的物理动机。 3. 丰富的习题与案例: 章节末尾设有难度递进的习题,涵盖了经典物理学中的著名难题和工程实例,旨在培养解决实际问题的能力。 《理论力学基础》不仅是一本学习工具,更是一部引导读者领略物理世界和谐与精确之美的指南。它为后续学习电动力学、量子力学及更先进的连续介质理论打下了无可替代的基石。

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读后感

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用户评价

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我真心对这本书的“深度”感到敬畏,甚至有些不知所措。标题《计算力学摘要集》让我联想到的是,大概会是一些研究者对各自领域最新成果的精炼概括,用一种比较简洁明了的方式展示当前计算力学的发展方向和重要突破。我以为它会像一本“年鉴”或者“进展报告”,能够让我这个对计算力学有初步兴趣的人,快速浏览一下近期的热点话题,了解一下大概有哪些新的技术和应用。 但事实证明,我的期望值显然高了不止一个档次。这本书的内容,与其说是“摘要”,不如说是“核心代码”或者“算法精髓”。它直接切入到了计算力学的各个分支的核心环节,而且是用一种极其严谨、高度数学化的语言来阐述。当我试图去理解其中的某个概念时,常常发现它依赖于我之前未曾接触过的数学理论或者工程背景知识。 书中并没有花时间去铺垫基础,而是直接给出了复杂的数学模型和推导过程。我感觉自己像是被扔进了一个已经开始激烈讨论的研讨会现场,而我连开场白都还没听懂。举个例子,其中关于流体仿真的一章,我看到的是各种 Navier-Stokes 方程的离散化方法,以及各种数值格式的优缺点分析,却没有看到任何关于这些方法如何被应用于预测天气、设计航空器或者分析血液流动的直观描述。 这本书对于我来说,更像是一个“暗号本”。如果你知道这些暗号的含义,那么你就能快速地解读出其中蕴含的信息。但如果不知道,那它就是一堆无法理解的符号组合。它没有提供给我任何关于计算力学“是什么”以及“为什么重要”的宏观视角,也没有给我展示计算力学如何解决现实世界中的实际问题的具体案例。 我尝试着去寻找一些让我眼前一亮的内容,但很快就被各种专业术语和复杂的数学推导所淹没。这让我不禁怀疑,是不是我买错了书,或者说,这本书的受众群体远远超出了我的想象。它更像是给那些已经身处计算力学前沿的研究者们准备的“内部资料”,能够帮助他们快速同步信息,而非给像我这样试图了解门径的读者。 总而言之,这本书在专业深度上毋庸置疑,它浓缩了计算力学领域内许多精髓。但对于希望以一种相对轻松、易懂的方式来接触和理解计算力学,或者从中获得实际应用启发的读者而言,这本书的阅读门槛非常高。它更像是一份技术文献的索引,而非一次系统的知识科普。

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这本书实在是太…“专业”了。我原本以为“计算力学”这个名字听起来就挺酷的,应该会涉及到很多关于模拟、仿真,甚至是超级计算机如何解决工程难题的有趣故事。毕竟,现代科技的许多突破都离不开强大的计算能力和对物理世界精准的模拟。我期待能看到一些大型桥梁的建造过程是如何通过计算力学来验证安全性的,或者飞机在设计过程中,空气动力学是如何被模拟出来的,甚至是汽车碰撞时,金属变形的计算过程。 然而,当我翻开这本书,看到的却是密密麻麻的公式、符号和专业术语。我感觉自己像是闯入了一个只属于少数人的知识殿堂,而我并没有拿到那张通行证。书中充斥着各种我听都没听过的模型、算法和定理,每一个章节都像是在探讨一个极其细致的问题,而且解决问题的过程更是复杂到让我望而却步。它并没有从宏观层面去解释这些计算力学是如何“服务”于实际工程应用的,也没有用通俗易懂的语言去描绘这些理论在现实世界中的闪光点。 我甚至尝试去理解其中某个关于有限元法的章节,但很快就被各种矩阵、插值函数和边界条件淹没了。我完全无法想象这些抽象的数学概念是如何转化为实际的模拟结果的。书中的案例分析也显得十分简略,更像是给懂行的人看的一个提示,而不是为了让外行人明白其中的道理。感觉这本书更像是一份给同行之间交流的“速写”,而不是一堂面向大众的“公开课”。 也许对于资深的工程师或者科研人员来说,这本书是无价之宝,能够帮助他们迅速回顾或者掌握某个领域的研究进展。但对于我这样的普通读者,它就像一本用我无法理解的语言写成的百科全书,尽管我知道它里面 chứa đựng (chứa đựng - Vietnamese for "contains")着丰富的信息,但我却无从下口。我并没有从这本书中获得任何关于“计算力学”在现实生活中是如何运作的直观感受,也没有被书中提及的任何一个具体应用案例所吸引。 总的来说,如果你的目标是深入了解计算力学的某个特定数学模型或者算法细节,并且你已经具备了扎实的数学和工程背景,那么这本书可能是一个不错的选择。但如果你是像我一样,抱着一颗好奇心,想要了解计算力学是如何解决实际问题的,或者被它在现代科技中的应用所吸引,那么这本书很可能让你感到失望。它更像是一份技术手册,而非科普读物。

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这本书的标题,坦白说,给我了一种“高屋建瓴”的感觉,似乎能够让我窥见计算力学领域的最新动态和核心思想。我曾想象过,它会是一系列关于如何利用强大计算能力来模拟物理现象,从而推动工程技术和社会进步的精彩案例集,或者是一些前沿理论的精辟总结,让我能够快速把握住计算力学发展的脉络。 然而,当我真正捧起这本书,却发现它更像是一份高度专业化的“思想浓缩”。它并没有从宏观角度去介绍计算力学的应用前景,也没有用生动形象的比喻去解释那些复杂的力学概念。相反,它直接深入到了各个子领域的精髓之处,而且是以一种极其精炼、高度数学化的语言来呈现。 我感觉自己像是被直接扔进了一个高度专业的学术会议现场,而我却还没有来得及了解会议的主题和议程。书中充斥着各种我所不熟悉的专业术语、复杂的数学模型和精密的算法推导。对于我这个希望从零开始建立认知的人来说,这无疑是一道难以逾越的鸿沟。 举个例子,书中关于结构分析的部分,我看到的是各种应力、应变张量,以及复杂的边界条件和离散化方程。我完全无法想象这些抽象的数学语言是如何转化为实际工程中对建筑、桥梁或飞机的安全性预测的。书中并没有提供给我任何关于这些理论如何解决现实世界中具体问题的鲜活案例,也没有解释这些计算力学是如何在工程实践中发挥关键作用的。 这本书更像是一份“专业密码本”,只有掌握了相应的钥匙(即深厚的专业知识),才能解读其中蕴含的宝贵信息。对于非专业人士来说,它所传递的价值信息量很低,甚至可能产生一种“不知所云”的感觉。我并没有从中获得任何关于计算力学“是什么”或者“能做什么”的直观认识,也没有被它在推动科技进步中的重要性所打动。 因此,如果你是一个对计算力学有一定了解,并且希望快速掌握某个细分领域的研究进展或者技术细节的专业人士,那么这本书可能是一个极好的选择。但如果你像我一样,希望通过这本书来入门,了解计算力学的基本概念和应用,那么你可能会和我一样,发现它是一本“高难度”的读物,它的价值更多地体现在专业深度和信息密度上,而非普及性和易读性。

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这本书的标题就充满了学术气息,虽然我买来的时候是因为被“计算力学”这几个字吸引,想着大概是某个学科的入门读物,或者是一些前沿研究的集锦。然而,拿到手后,我才意识到我可能对“摘要集”这个词的理解有些偏差。这本书的内容,与其说是方便我这种初学者快速了解某个领域的概貌,不如说更像是一份高度浓缩的、面向专业人士的知识浓缩液。 从目录上看,涵盖的范围相当广泛,涉及了材料力学、结构力学、流体力学等多个子领域,并且都以一种非常精炼的方式呈现。每一部分都像是对一篇篇研究论文核心思想的提炼,侧重于方法论和关键结论,对于基础概念的铺垫和深入讲解则显得相对有限。这使得我在阅读时,常常需要查阅大量的背景资料才能理解某些章节的真正含义,尤其是在一些涉及到复杂数学模型和数值算法的部分,更是需要对相关理论有相当程度的熟悉。 这本书更像是一个快速检索工具,对于已经掌握了相关领域基础知识的同行来说,它无疑是效率极高的。你可以迅速地找到自己感兴趣的研究方向的最新进展,或者找到某个特定问题的求解思路。但对于像我这样,希望通过一本书建立起对计算力学整体认知框架的读者而言,这本书的结构和深度可能就显得有些“劝退”了。它更适合作为研究过程中的参考资料,而非系统学习的教材。 当然,我不能否认其在专业性上的价值。那些精心挑选的摘要,背后必定是经过了严谨的筛选和提炼。它们代表了该领域内的一些关键突破和重要思想。如果我的目标是深入某个细分方向,并且已经有了一定的基础,那么这本书的价值会立刻显现出来。它能够帮助我快速定位到核心问题,并了解解决这些问题的关键技术和理论。 总的来说,这本书的市场定位非常明确,它面向的是有一定专业背景的读者。对于想要入门计算力学,或者想对该领域有一个初步了解的读者,我建议可以先从更基础的教材入手,待具备一定知识储备后再来阅读这本“摘要集”,这样才能最大化地发挥其价值,避免因为信息密度过高而产生挫败感。它的价值体现在专业深度和信息密度上,而非普及性。

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拿到这本书的时候,我抱着一种“探索未知”的心态,想着“计算力学”这个词听起来就很厉害,应该能让我看到一些关于物理世界如何被计算机模拟的精彩内容。我脑海里想象的,是那些电影里经常出现的,科学家们盯着屏幕上复杂的模型,然后通过计算来预测事件发生的场景。我希望能看到一些关于材料断裂、结构变形、流体流动是如何被精准计算和预测的案例。 但实际翻开后,我发现这本书的风格和内容,跟我最初的设想有着天壤之别。它并没有着力于描述计算力学在实际工程中的应用,也没有用生动的语言去解释那些复杂的力学原理。相反,它更像是一份浓缩的研究论文集,或者说是一个理论模型的“目录”。 书中的每一个章节,都像是在探讨一个非常具体、非常深入的计算力学问题。而且,讲解的方式也极其精炼,往往是直接给出数学公式和求解方法,而对于这些公式和方法的由来、推导过程,以及它们最终是如何与实际物理现象联系起来的,则很少有详细的解释。我感觉自己像是被要求直接去理解一个已经搭建好的复杂机器的内部运作原理,而没有机会去了解它是如何一步步被设计和制造出来的。 这本书更像是一个“知识密度极高”的工具箱,但如果你不知道如何使用里面的工具,它们就只是一堆冰冷的金属。对于我来说,很多章节都充斥着我无法理解的专业术语和抽象的数学模型。即使是标题中所谓的“摘要”,也显得非常“内行”,往往只是点出了问题的核心,但并没有提供足够的背景信息来帮助我这个初学者去理解。 我尝试着去理解其中的一些部分,但很快就因为缺乏必要的知识背景而感到力不从心。这本书并没有为我建立起计算力学的整体认知框架,也没有给我提供任何关于如何将这些理论应用于解决实际问题的清晰指引。它更像是一份给领域内人士的“速查手册”,而非帮助新手入门的“指南”。 所以,如果你的目标是想通过这本书来了解计算力学是如何改变世界,或者希望从中获得一些关于工程应用的灵感,那么你可能会和我一样,发现这本书的阅读体验并不那么顺畅。它在学术深度上非常出色,但却缺乏对普通读者友好的引导和解释,因此,它的价值更多地体现在专业知识的快速传递上,而非知识的普及和启蒙。

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