材料力學詳解. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:全華

作者:李鴻昌

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20041101

价格:NT$ 350

装帧:

isbn号码:9789572147016

丛书系列:

图书标签:

• 材料力学
• 工程力学
• 固体力学
• 结构力学
• 应力分析
• 变形分析
• 力学基础
• 教材
• 理工科
• 高等教育

《工程材料的性能与应用》 本书深入探讨了各种工程材料在不同力学载荷下的行为规律，为读者提供一套系统的材料力学知识体系。从宏观的材料强度、刚度、韧性，到微观的晶体结构、缺陷对性能的影响，本书都进行了详尽的阐述。 第一章：绪论 本章首先介绍了材料力学在工程设计中的重要性，以及其研究的对象和基本概念，如应力、应变、弹性模量、泊松比等。随后，重点阐述了材料力学的发展历程，从早期对简单结构的力学分析，到现代复杂结构和材料的模拟分析，展示了学科的不断进步。最后，概括了本书的整体框架和学习方法，为读者后续的学习打下基础。 第二章：材料的力学性能 本章详细剖析了金属、陶瓷、聚合物和复合材料等主要工程材料在不同载荷条件下的力学响应。通过对拉伸、压缩、弯曲、剪切和扭转等基本试验的深入解析，读者将理解材料的屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、疲劳极限、蠕变等关键性能指标。此外，本章还探讨了温度、加载速率、应变速率等环境因素对材料力学性能的影响，以及这些因素在实际工程应用中的考量。 第三章：应力与应变分析 本章是材料力学理论的核心。我们将从矢量和张量的角度，严谨地定义平面应力、平面应变状态，并引入三维应力张量和应变张量。通过应力变换和应变变换，读者将学会如何确定任意截面上的应力分量，以及如何分析材料的变形。本章将重点介绍莫尔圆在平面应力状态下的应用，以及如何通过主应力、主应变来理解材料的变形特征。 第四章：材料的本构关系 本章深入探讨了材料的本构关系，即应力与应变之间的数学联系。我们将从线弹性材料开始，介绍胡克定律的普适性，并讨论各项同性材料和非各项同性材料的本构方程。随后，将引入塑性变形的概念，分析材料的屈服准则（如冯·米塞斯准则和崔卡准则），以及应变硬化模型。此外，本章还将触及粘弹性材料的本构行为，为理解高分子材料等在时间依赖性载荷下的变形提供理论基础。 第五章：梁的弯曲 本章专注于梁的弯曲问题，这是结构工程中最常见的受力形式之一。我们将推导梁的弯曲正应力公式，并引入剪应力公式，分析梁横截面上的应力分布。通过梁的挠曲线方程，我们将学习如何计算梁的挠度和转角，并介绍几种常见的梁的变形计算方法，如积分法、面积矩法和叠加法。本章还将讨论动载荷下梁的振动问题，以及疲劳分析在梁设计中的重要性。 第六章：梁的剪切与扭转 在上一章的基础上，本章将深入研究梁的剪切和扭转问题。我们将详细分析梁截面上的剪应力分布，并讨论斜弯曲问题。对于扭转问题，本章将推导圆形截面杆件的扭转切应力公式和角度变化公式，并介绍薄壁杆件的扭转理论。此外，还将探讨具有复杂截面形状的杆件的扭转问题，以及扭转疲劳的分析方法。 第七章：压杆稳定性 本章关注压杆的稳定性问题，即在轴向压力作用下，细长杆件可能发生的侧向屈曲现象。我们将通过欧拉公式推导临界屈曲载荷，并分析不同边界条件对临界载荷的影响。此外，本章还将介绍实际工程中用于评估压杆稳定性的相关规范和方法，如偏心加载、材料非线性等因素对压杆稳定性的影响。 第八章：复杂应力状态下的材料行为 本章将从更宏观的视角审视材料在复杂应力状态下的行为。我们将探讨应力集中现象，分析其在几何突变处如何影响材料的力学性能，以及如何通过优化设计来减小应力集中。此外，本章还将介绍断裂力学的基础理论，如裂纹尖端的应力强度因子，以及断裂韧性在评估材料抗断裂能力中的作用。疲劳裂纹扩展的机理和预测方法也将在此处得到详细阐述。 第九章：材料在热载荷下的响应 本章将研究材料在温度变化或不均匀温度分布下的力学行为。我们将推导热应力和热应变公式，分析热膨胀或收缩引起的应力，以及如何计算由温度梯度引起的弯曲。热应力与力学应力在实际工程中的耦合作用也将被详细讨论。 第十章：工程实践中的材料力学应用 本章将前面章节的理论知识与实际工程应用相结合。我们将通过具体案例，如桥梁、飞机结构、压力容器等，展示材料力学在结构设计、材料选择、安全评估和故障分析中的实际应用。本章还将简要介绍有限元分析等数值模拟方法在解决复杂工程问题中的作用，并鼓励读者将所学知识融会贯通，解决实际工程挑战。 本书的编写风格力求严谨、清晰，并辅以大量的图示和计算示例，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并培养解决实际工程问题的能力。通过对本书内容的深入学习，读者将能够更自信地分析和设计各种工程结构，确保其在各种载荷条件下的安全性和可靠性。

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这本书的内容组织逻辑简直是教科书级别的典范，作者在构建知识体系时展现了非凡的洞察力。它并非简单地罗列知识点和公式，而是以一种层层递进、螺旋上升的方式展开。初级概念的引入非常柔和，总是先从宏观现象入手，引导读者建立起直观的物理图像，然后再逐步深入到微观的数学推导。我特别欣赏作者在过渡章节的处理，每当一个重要理论单元即将结束时，总会有一个“桥梁”章节，将本单元的知识点与下一章节的内容巧妙地联系起来，使得整个学习路径非常顺畅，不会出现那种“学到一半就懵了”的断裂感。例如，在弹性力学的本构关系部分，作者用了大量的篇幅来阐述为什么要引入广义胡克定律，而不是直接丢出一个复杂的四阶张量方程，这种“知其然更知其所以然”的讲解方式，极大地增强了读者的内在驱动力。而且，书中对不同理论体系之间的区别和联系也梳理得井井有条，让你能清晰地分辨出哪些是适用于小变形的经典理论，哪些是需要考虑大变形效应的现代模型。这种高屋建瓴的架构设计，让这本书的阅读体验远超一般的参考资料。

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这本书的例题和习题集的质量，绝对是衡量一本优秀力学教材的关键指标，而这本恰恰在这方面表现得淋漓尽致。不同于那种只给出简单套用公式的练习题，这里的每一道例题都仿佛是一次独立的工程挑战。它们的设计不仅仅是为了检验你是否记住了某个公式，更是为了考察你综合运用不同原理来解决实际问题的能力。很多例题的背景设定都非常贴近工程实际，比如桥梁的疲劳分析、复杂结构件的受力评估等，这使得枯燥的计算过程充满了现实的意义。我记得有一道关于薄壁管扭转的题目，它巧妙地结合了能量法和截面法，需要读者跳出固有的解题框架。更重要的是，答案部分的解析详尽得令人感动。它不仅给出了最终的数值结果，更重要的是，它详细展示了每一步的思维逻辑和计算陷阱，甚至连单位换算这种小细节都没有放过。这种详尽的解析，相当于为我们配备了一个耐心的私人导师，可以随时纠正我在思考路径上的偏差，这对于自学或者复习的我们来说，价值是无法估量的。

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这本书的语言风格是一种沉稳而又充满引导性的叙事方式，它既保持了理工科书籍应有的精确性，又避免了过度生硬的术语堆砌。作者在阐述复杂概念时，常常会使用一些形象化的比喻来帮助我们建立空间想象力。比如，在解释柔度矩阵和刚度矩阵的物理意义时，作者用到了“抵抗变形的难易程度”和“施加单位变形所需的力”这样直观的描述，一下子就将抽象的矩阵概念具象化了。而且，与其他一些老旧的教材相比，这本书在术语的使用上非常与时俱进，确保了我们学到的知识体系与当前行业标准保持同步。我尤其喜欢它在关键定义旁会附带的“概念辨析”小框，专门用来澄清那些容易混淆的术语，比如区分“应变”和“位移场”的细微差异。这种对细节的极致关注，让我在阅读时感到非常踏实，很少需要跳出去查阅其他资料来确认某个术语的确切含义。这种精心雕琢的文字，使得长时间的深度阅读变成了一种享受而非负担，真正体现了“解疑释惑”的价值。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，搭配着烫金的字体，透露出一种历经岁月沉淀的学术气息。我拿到手的时候，首先就被它厚实的质感所吸引，纸张的克重和触感都非常考究，翻阅时不会有廉价的漂浮感，而是稳重实在。内页的排版布局也做得相当出色，字体大小适中，行距合理，即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。特别是那些复杂的公式和图表，印刷得异常清晰锐利，每一个细节都毫不含糊，这对于我们这些需要反复对照理解的读者来说，简直是福音。我记得有一次深夜还在研究一个复杂的应力集中问题，屏幕上的模糊图片看久了头昏脑涨，但翻开这本书，那些精细的剖面图和应力云图立刻就清晰地浮现出来，那种直观的感受是任何电子文档都无法比拟的。而且，这本书的装订工艺也值得称赞，无论你怎么用力翻开，它都能平整地摊在桌面上，不像有些书那样需要用手死死按住才能看清中间部分，这种人性化的设计，让学习过程变得更加流畅和愉快。整体来看，这本书不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的艺术品，体现了出版方对知识的尊重和对读者的关怀。

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这本书在处理理论深度与工程应用之间的平衡上，达到了一个近乎完美的境界。很多理论力学书籍要么过于偏重纯数学的严谨性，导致读者对实际应用感到茫然；要么又过于简化，为了应用而牺牲了理论基础的深度。而这本则找到了一个绝佳的黄金分割点。它在深入讲解完核心的微分方程和边界条件之后，会立刻紧接着引入“工程启发”或“实际案例分析”的小节。比如，在讲解平面问题的应力函数法时，作者没有停留在 Airy 应力函数的抽象推导，而是马上展示了如何用它来分析一个带有圆孔的板材在拉伸载荷下的应力分布，并量化了孔边应力集中系数的实际意义。这种即时反馈的学习机制，极大地提升了学习的效率和兴趣。我感觉自己不再是在“学理论”，而是在“解决问题”。它成功地架起了理论世界与工程实践之间的桥梁，让读者在掌握坚实基础的同时，也能够迅速地将知识迁移到实际工程设计和分析工作中去，这对于我们未来职业发展有着不可替代的导向作用。

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