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出版者:机械工业出版社

作者:左健民 编

出品人:

页数:295

译者:

出版时间:2011-6

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787111037569

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工程力学基础与结构分析 作者： 李明 著 出版社： 机械工业出版社 ISBN： 978-7-111-58888-8 --- 内容简介： 本书是一本面向机械工程、土木工程、材料科学等相关专业本科生和研究生的高级教材，系统而深入地阐述了工程力学领域的核心理论、分析方法以及实际应用。全书内容组织严谨，逻辑清晰，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并培养独立分析和解决复杂工程问题的能力。 本书严格遵循学科发展前沿和工程实践的需求，内容涵盖了静力学、材料力学、结构动力学以及断裂力学等多个关键分支，同时融入了大量的工程实例和现代计算方法。 第一部分：理论基石——静力学与平衡分析 (Statics and Equilibrium Analysis) 本部分是全书的理论基础，详细介绍了描述物体受力状态和确定其平衡条件的数学工具。 第一章：质点和刚体的运动学基础 (Kinematics of Particles and Rigid Bodies) 本章首先回顾了经典力学中关于位移、速度和加速度的基本概念，并将其推广到三维空间。重点讨论了刚体运动的描述方法，包括欧拉角和四元数在描述空间姿态上的优缺点。通过大量实例分析了点的平移、绕轴转动以及平面运动的瞬心法。 第二章：力的概念与力的平衡 (Concepts of Force and Equilibrium) 本章深入探讨了力的本质、力的分类（如接触力、场力）及其矢量特性。核心内容在于阐述物体系的平衡条件。详细分析了自由体图（Free Body Diagram, FBD）的绘制规范，强调了如何准确识别并表示所有外力和反作用力。通过求解各种约束条件下的静力平衡问题，如桁架、梁和拱的内力分析，为后续的强度和变形计算奠定基础。特别介绍了虚拟功原理和最小势能原理在静力学问题求解中的应用，展现了能量法在工程分析中的优雅性。 第三章：摩擦与约束 (Friction and Constraints) 本章侧重于处理实际工程中普遍存在的摩擦现象。详细阐述了静摩擦、动摩擦、滚动摩擦的物理模型和库仑摩擦定律。通过对楔块、螺旋机构和机器零件（如轴承）中摩擦力的分析，使学生理解摩擦对系统效率和稳定性的影响。同时，系统性地分类和分析了各种常见的工程约束，如铰链约束、光滑接触和刚性约束的力学特性。 第二部分：材料响应——材料力学 (Mechanics of Materials) 本部分是本书的核心，专注于研究材料在受力作用下的内部应力、应变状态及其引起的变形与破坏。 第四章：应力与应变分析 (Stress and Strain Analysis) 本章从微元体的角度引入了应力的概念，详细推导了正应力、剪应力以及广义胡克定律。重点解析了二维应力状态下的莫尔圆（Mohr’s Circle）——不仅用于求解主应力、最大剪应力，还用于理解应力状态的方向依赖性。在应变方面，引入了应变张量和主应变的概念，并将它们与应力状态建立起精确的数学联系。 第五章：梁的弯曲与扭转 (Bending and Torsion of Beams) 这是工程结构分析的关键。本章详细推导了梁的剪力方程和弯矩方程，并利用这些微分方程求解不同载荷和边界条件下梁的内力图。重点讲解了普通梁、超静定梁的内力计算方法，如叠加法和最小势能法。在弯曲变形方面，详细分析了挠度、转角的计算，并介绍了挠曲线微分方程的求解技巧。扭转部分则侧重于圆形截面轴的扭转应力与角度，并拓展到非圆截面扭转的数值分析基础。 第六章：组合变形与失稳 (Combined Stresses and Stability) 本章处理实际结构中常见的复杂受力情况，如拉伸、弯曲和扭转的组合作用。深入探讨了失效判据，包括最大剪应力理论（Tresca）和最大畸变能理论（Von Mises）在预测材料屈服行为中的应用。最后，本章引入了结构稳定性的概念，通过欧拉公式详细分析了细长杆件的失稳问题（压杆的屈曲），并讨论了影响屈曲承载力的各种因素。 第三部分：动态响应与高级主题 (Dynamic Response and Advanced Topics) 本部分将理论提升到更高的层次，涉及结构随时间变化的响应和材料在极端条件下的行为。 第七章：结构动力学基础 (Introduction to Structural Dynamics) 本章开始介绍随时间变化的力对结构产生的影响。首先从单自由度系统（SDOF）出发，推导了自由振动方程，并引入了固有频率和阻尼比的概念。随后，系统分析了简谐激励下的强迫振动响应，包括共振现象的物理机制和危害。本章为后续更复杂的机械系统振动分析奠定了必要的数学和物理基础。 第八章：材料的疲劳与断裂力学 (Fatigue and Fracture Mechanics) 针对材料在循环载荷下的破坏现象，本章详细介绍了疲劳的S-N曲线、疲劳极限及影响因素。随后，引入了经典的断裂力学理论，特别是线性弹性断裂力学（LEFM）。通过应力强度因子（$K_I, K_{II}, K_{III}$）的概念，精确预测了裂纹尖端的应力场分布，并阐述了断裂韧度$K_{IC}$在评估结构抗断裂能力中的核心作用。本章内容对于高可靠性结构的设计至关重要。 --- 本书特色： 1. 理论的深度与广度兼备： 涵盖了从经典的静力平衡到现代的断裂力学，保证了知识体系的完整性。 2. 工程背景强化： 每章均配有丰富的工程实例，如桥梁分析、机械零件应力集中、飞机结构设计等，紧密联系实际应用。 3. 计算方法的引入： 在材料力学和结构动力学部分，适当地介绍了有限元方法的思想萌芽，为学生后续学习数值分析课程做好铺垫。 4. 数学工具的严谨性： 强调了张量分析、微分方程在解决力学问题中的核心作用，提升了读者的数学素养。 本书适合作为高等工科院校机械工程、航空航天、材料科学与工程等专业的基础力学课程教材，也可供从事结构设计、产品研发和工程研究的工程师和研究人员参考使用。阅读本书，读者将能够系统地掌握描述和预测工程结构在各种载荷下行为的基本科学原理。

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这本书的深度完全不符合一本专业的工程技术书籍应有的水准。它停留在对基本概念进行浅尝辄止的介绍，对于例如如何进行系统动态特性分析、如何进行可靠性设计等高级主题，几乎没有涉及，或者只是草草带过，完全无法满足进阶学习者的需求。每一次当我试图深入挖掘某个关键环节时，作者总是在这里戛然而止，把我引向另一个同样肤浅的章节。这让我感觉像是在吃一顿只有零食没有主菜的大餐，非常不过瘾。它更像是一本面向非专业人士的科普读物，但即便是作为科普读物，它的组织结构和逻辑连贯性也显得有些松散。对于任何想以此书作为专业深造阶梯的读者来说，这本书提供的支撑力太弱了。

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这本书的语言风格极其晦涩难懂，仿佛作者是用一种只有他自己能理解的“专业黑话”在写作。大量的技术术语没有给出明确的上下文解释，或者给出的解释也模棱两可，导致初学者在阅读过程中需要频繁地停下来查阅其他资料，学习效率极低。句子结构冗长而复杂，常常一句话包含好几个从句，读完一句往往需要回溯好几次才能把握住核心意思。这种写作方式，与其说是为了传递知识，不如说是为了展示作者的“学识”，给读者制造不必要的阅读障碍。如果作者的目标是普及相关知识，那么他需要彻底反思自己的表达方式，清晰、简洁才是好教材的标准，这本书在这方面完全没有达到要求。

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这本书的视角过于陈旧，仿佛停留在上个世纪的技术水平。里面介绍的控制系统逻辑非常基础，完全没有触及现代工业自动化中普遍采用的先进算法和集成技术。对于那些希望跟上时代步伐、了解当前主流应用趋势的读者来说，这本书简直是故纸堆里的文物。我期望能看到关于新型泵、高精度执行器以及数字化监控系统的讨论，但这本书里充斥的却是老掉牙的机械式控制方案，看得人昏昏欲睡。即便是对基础概念的阐述，也缺乏现代工程学的严谨性，很多案例分析都显得不切实际，脱离了当前制造业的实际需求。坦白说，如果你的目标是提升职业竞争力，这本书对你几乎没有帮助，它只是一个历史的注脚，而不是通往未来的地图。

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这部书的排版简直是灾难，错别字满天飞，公式推导也含糊不清，看得人一头雾水。感觉作者根本没花心思去校对，随便拿出一堆资料拼凑起来就当成作品了。特别是涉及具体设备的操作步骤那部分，描述得极其笼统，连最基础的阀门符号都画得像小孩涂鸦。我完全无法通过这本书掌握任何实用的技能，更别提理解其中的深层原理了。如果说这是一本教材，那它完全不合格；如果说是一本参考书，那它的价值也微乎其微。我甚至怀疑作者是不是真正理解他所写的内容，还是仅仅在网络上复制粘贴了一些过时的资料。我花了大量时间去琢磨那些逻辑不通的句子和错误的图示，结果一无所获，浪费了宝贵的学习时间。对于任何想要系统学习相关领域知识的人来说，我强烈建议避开这本书，去找市面上更专业、更规范的读物。

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我读完这本书后，最大的感受是作者对“理论”与“实践”的割裂处理。书中理论部分虽然字数不少，但多数是生硬地罗列公式和定义，缺乏生动的应用场景来佐证其重要性。而实践部分，描述得又过于碎片化和经验化，像是零散的笔记集合，完全没有形成一个有机的知识体系。更令人沮丧的是，书中几乎找不到任何高质量的工程案例分析，那些所谓的“典型应用”都处理得过于理想化，忽略了实际工况中温度、压力波动、流体污染等关键因素对系统性能的真实影响。作为一个工程师，我需要的是能指导我解决实际问题的工具书，而不是一本停留在纸上谈兵的理论大全。这本书在这方面做得非常失败，它没有架起理论与实践之间的桥梁。

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