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出版者:高等教育出版社

作者:单辉祖

出品人:

页数:377

译者:

出版时间:2004-1

价格:27.8

装帧:平装

isbn号码:9787040130782

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好的，下面为您构思一份关于《材料力学教程》之外的图书简介，内容将涵盖力学、结构工程、材料科学等相关领域，力求详实且自然流畅。 --- 《结构动力学基础与工程应用》内容简介 导言：从静力到时变——结构响应的新维度 在土木工程、航空航天、机械设计等诸多工程领域，结构所承受的载荷往往不是恒定的静力，而是随时间变化的动力载荷，例如地震、风荷载、机器振动或爆炸冲击。《结构动力学基础与工程应用》正是针对这一核心需求而编写的专业教材与参考书。本书旨在系统阐述结构在动态作用下的响应规律、分析方法及其在实际工程问题中的应用，从而弥补传统静力学分析在处理时变问题时的不足。 本书的编写基于对现代工程实践中对结构安全性和舒适性要求的深刻理解，它不仅是理论的梳理，更是工程思维的培养。我们期望读者在学完本书后，能够准确预测结构在复杂动态环境下的行为，并据此进行优化设计，确保结构在全寿命周期内的可靠性。 第一部分：动力学基础理论 本部分是全书的理论基石，重点建立起单自由度和多自由度系统的动力学模型。 第一章：单自由度系统的自由振动与受迫振动 本章从最简化的模型——单自由度体系出发，详细推导了自由振动方程。我们将深入探讨系统的固有频率、阻尼比对振动衰减的影响。随后，引入周期性激励、脉冲激励以及瞬态激励等常见受迫振动形式，详细讲解了稳态响应的解析解法，包括正弦稳态响应和复数模态法。重点分析了共振现象的成因、危害及设计控制策略。 第二章：能量法与刚度法在动力学中的应用 为了更有效率地建立复杂结构的动力学方程，本章引入了能量守恒原理（瑞利法）和拉格朗日方程。在此基础上，我们重点讲解了如何利用刚度法（或称位移法）将离散化后的结构转化为标准的二阶常微分方程组，即动力学方程 $[M]{ddot{u}} + [C]{dot{u}} + [K]{u} = {P(t)}$ 的建立过程，其中质量矩阵 $[M]$、阻尼矩阵 $[C]$ 和刚度矩阵 $[K]$ 的装配规则是核心内容。 第三章：多自由度系统的模态分析 多自由度系统是工程中最常见的模型。本章的核心是模态分析（Modal Analysis）。我们将详细阐述如何求解特征值问题，确定系统的特征频率和特征向量（振型）。振型不仅揭示了结构在特定频率下的变形形态，也是后续进行模态叠加法分析的基础。本章还讨论了阻尼对模态解耦的影响，并引入了有效质量和有效刚度的概念。 第二部分：数值方法与高级分析技术 在复杂工程结构中，解析解往往难以获得，因此数值方法成为主流。 第四章：瞬态响应的数值求解 对于非周期性或复杂的时变载荷，需要采用时间积分法求解瞬态响应。本章详细介绍了中心差分法（Central Difference Method）、龙格-库塔法（Runge-Kutta Methods）以及Newmark-$eta$法。我们将对比不同方法的精度、稳定性和计算效率，并讨论如何合理选取时间步长以保证计算结果的可靠性。 第五章：模态叠加法与响应谱分析 模态叠加法是工程实践中最常用、最高效的动力分析手段之一。本章深入讲解了如何利用正交性将复杂的多自由度系统分解为若干独立的单自由度系统进行求解，再叠加回原系统。此外，对于地震工程，本章重点介绍了响应谱分析法（Response Spectrum Analysis），包括如何构建和应用设计反应谱，以及不同振型响应的组合方法（如SRSS法和CQC法）。 第六章：随机振动理论与功率谱密度 在风致振动、海洋波浪等载荷具有不确定性的情况下，随机振动分析至关重要。本章引入概率论与随机过程的基础知识，解释了功率谱密度函数（PSD）的概念。我们将推导结构在随机力作用下的稳态均方根（RMS）响应，并讨论如何根据实验数据或经验公式确定输入载荷的功率谱。 第三部分：工程应用与前沿课题 本部分将理论知识应用于实际工程案例，并探讨了非线性动力学和现代控制方法。 第七章：结构的非线性动力学 实际结构中的材料（如混凝土开裂、钢筋屈服）和几何形态（如大变形、接触问题）都可能导致系统表现出非线性特征。本章探讨了几何非线性和材料非线性的处理方法，重点介绍Pushover分析（静力推覆）在评估结构抗震性能中的应用，以及在时间域内求解非线性动力问题的迭代策略。 第八章：流固耦合与风致振动 针对航空航天器、桥梁和高层建筑，空气或流体作用下的振动是一个关键问题。本章阐述了流固耦合（Fluid-Structure Interaction, FSI）的基本原理，包括气动弹性力学基础。我们将以涡激振动（Vortex-Induced Vibration, VIV）和颤振（Flutter）为例，分析流体作用对结构稳定性的影响。 第九章：振动控制与主动隔震 现代工程追求更高的安全裕度和运行舒适度，振动控制技术应运而生。本章系统介绍了两种主要的控制策略：被动控制（如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器TMD的应用）和主动控制（如基于反馈的力和位移控制）。重点分析了TMD在抑制特定频率振动中的设计原理和优化方法。 本书特色 理论与实践紧密结合： 每一章的理论推导后，均附有详尽的工程算例，并提供基于商业有限元软件（如ABAQUS/ANSYS）的建模与结果验证流程指导。 覆盖面广： 从经典的时域分析到现代的随机振动和非线性方法，系统性强。 深度适中： 适合作为高等院校土木工程、机械工程、航空航天工程专业本科高年级及研究生的教材，亦是工程技术人员的重要参考手册。 通过对本书的学习，读者将掌握分析和设计结构抵抗各种动态载荷所需的核心工具和专业知识。

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读这本书的过程，就像是在进行一场智力探险。作者巧妙地将看似独立的力学现象串联起来，展现了物质世界在受力下的内在规律。我尤其对书中关于应变能的概念及其在结构分析中的应用感到着迷。作者通过解释应变能密度和总应变能，让我看到了能量在材料变形过程中的角色，以及如何利用能量原理来求解复杂的力学问题。书中提供的实例，例如梁的挠度计算、杆件的稳定性分析，都充分展示了应变能方法的实用性。此外，我对书中关于材料的蠕变和应力松弛的讲解也印象深刻。这些都是在高温或长时间加载条件下材料性能的重要考量因素，而本书对这些现象的分析，为我理解材料在极端工况下的行为提供了深刻的见解。这本书不仅仅是知识的传递，更重要的是培养了解决问题的能力和科学的思维方式，让我受益匪浅。

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作为一名业余爱好者，我一直渴望能够系统地学习材料力学，但市面上大多数书籍都显得过于学术化，难以入门。幸运的是，我发现了这本著作。它以一种非常友好的方式呈现了材料力学的核心概念，并且难度循序渐进，让我可以逐步建立起对这门学科的认知。作者在解释诸如剪切变形、扭转以及组合变形等复杂内容时，并没有直接抛出复杂的公式，而是先从简单的受力模型开始，一步步引导读者理解其内在规律。书中提供的案例研究也十分丰富，涵盖了结构工程、机械制造等多个领域，让我能够看到理论知识是如何在实践中发挥作用的。我尤其喜欢书中关于材料失效模式的分析，从脆性断裂到韧性断裂，再到疲劳失效，作者都进行了详尽的图文并茂的解释，这对我理解材料的局限性至关重要。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一位耐心的导师，指导我一步步走入材料力学的殿堂。

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这本书给我最深刻的印象是其高度的实用性。作者在讲解每一个概念时，都紧密联系着实际工程应用。例如，在讨论疲劳强度时，书中详细阐述了材料在反复加载下的失效机制，并列举了桥梁、航空发动机叶片等典型工程案例，分析了设计中如何避免疲劳破坏。这种“理论与实践相结合”的教学方法，让我觉得所学的知识并非空中楼阁，而是能够解决实际问题的工具。书中对于屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等关键力学性能的定义和测量方法也进行了清晰的阐释，让我对材料的内在品质有了更直观的认识。我尤其赞赏书中关于设计许用应力确定的部分，它解释了为什么在实际工程设计中，我们会使用远低于材料屈服强度的应力值，以及如何通过安全系数来应对各种不确定因素。这种对安全和可靠性的关注，是任何工程师都必须具备的基本素养，而这本书正是从基础层面就为读者打下了坚实的基础。对于想要将理论知识应用于工程实践的读者来说，这本书绝对是不可多得的宝藏。

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这本书给我的整体感受是“深入浅出，触类旁通”。作者在讲解时，总是能够从最基础的原理出发，逐步深入到更复杂的概念，并且在讲解过程中，不断地将新的知识点与之前学过的知识联系起来，形成一个完整的知识体系。我特别欣赏其中关于轴向应力、剪切应力以及弯曲应力与外力之间的关系的阐述，作者通过对不同截面形状和加载方式的分析，清晰地展示了这些力学量如何相互作用。书中还引入了有限元方法等数值分析工具的初步概念，让我意识到现代工程分析的强大力量，虽然我还没有深入研究这些方法，但这本书为我打开了新的视野。我尝试着在学习过程中，将书中的公式套用到一些自己熟悉的简单结构上，发现其预测结果与实际情况非常吻合，这让我对书中理论的准确性有了更深的信任。对于想要全面掌握材料力学知识，并且能够将其灵活运用于工程分析的学习者来说，这本书无疑是一个非常好的选择。

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我必须承认，我对材料力学这个领域一直抱有一种敬畏之情，总觉得它充满了繁复的数学推导和抽象的理论。然而，当我开始翻阅这本著作时，我的固有认知被彻底颠覆了。作者的叙述逻辑非常严谨，但又不失生动性。他并没有简单地罗列公式，而是深入浅出地解释了每一个公式背后的物理意义，以及它们是如何从基本原理推导出来的。我特别欣赏其中关于材料强度和刚度关系的论述，通过对不同材料（如钢、铝、复合材料）在相同载荷下的表现进行对比分析，让我深刻理解了材料选择对于工程设计的重要性。书中对于加载方式（如拉伸、压缩、弯曲、扭转）的分类和对应的变形分析也十分详尽，配合着大量的实例和计算题，让我在理论学习的同时，也能进行实践性的思考。我尝试着做了其中的一些例题，虽然过程需要一些耐心，但每当解出一道题，都会有一种豁然开朗的成就感。这种成就感，是对我学习动力的一种极大的激励。这本书没有给我带来“学不下去”的挫败感，反而让我对材料力学这门学科产生了浓厚的兴趣，并且更加期待深入探索其中的每一个细节。

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总而言之，这本书是我在材料力学学习道路上遇到的一个里程碑。它以其严谨的逻辑、生动的讲解、丰富的实例和实用的方法，为我构建了一个扎实的材料力学知识体系。我从书中不仅学到了各种应力、应变、强度、刚度等基本概念，更重要的是，我学会了如何将这些概念应用于分析和解决实际工程问题。书中对于结构稳定性的讨论，以及对各种失效模式的剖析，都让我深刻认识到材料力学在保障工程安全和可靠性方面的关键作用。我特别欣赏书中在讲解弹性力学和塑性力学之间的过渡，以及对复合材料力学性能的初步介绍，这让我看到了材料力学领域的广阔前景。这本书就像是一本打开了新世界的大门，让我对工程技术有了更深刻的理解，也让我对未来的学习充满了期待。我毫不犹豫地向所有对机械工程、土木工程、航空航天等领域感兴趣的朋友们推荐这本书，它绝对会成为你学习路上的良师益友。

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这本书最令人称道的一点，在于它并没有将材料力学仅仅局限于枯燥的公式推导，而是赋予了这些抽象概念生动的“生命”。作者非常擅长运用类比和比喻，将复杂的力学原理与日常生活中常见的现象联系起来，使得学习过程充满了趣味性。例如，在解释弹性模量时，作者会将其比作弹簧的刚度，直观地展现了材料抵抗弹性变形的能力。又如，在讲解塑性变形时，会用金属拉丝的过程来形象说明。这种“化繁为简”的教学方式，极大地激发了我学习的积极性。我还注意到，书中对于各种加载情况下的应力分布和变形云图的描绘，色彩鲜艳，层次分明，即便是我这样对可视化要求较高的人，也觉得赏心悦目。每一次翻阅，都能从中获得新的启发和乐趣。这本书不仅教授知识，更重要的是培养了对科学的感知力和探索欲，这对于任何学科的学习者来说，都是弥足珍贵的。

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这本书最让我感到惊喜的是其对非线性力学概念的引入。尽管篇幅不长，但作者通过对弹塑性材料变形的介绍，让我初步接触到了材料力学中更高级的领域。他并没有回避这些复杂的问题，而是通过清晰的图示和简化的模型，为我勾勒出了材料在超过屈服强度后行为的特点。我尤其喜欢书中关于胡克定律的推广，以及在塑性变形下的应力-应变关系的讨论。虽然这些概念对我来说还有一些挑战，但正是这种挑战，激发了我进一步学习的动力。这本书让我意识到，材料力学不仅仅是处理弹性变形，更重要的是理解材料在各种复杂状态下的行为。书中还对一些典型材料的本构关系进行了介绍，这为我将来深入研究提供了重要的参考。对于那些想要拓展知识边界，对材料力学有更深层次追求的学习者来说，这本书绝对是开启新世界的一把钥匙。

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收到！我将以一个忠实读者的身份，为您创作10段风格迥异、内容详实的图书评价，且绝不包含“材料力学教程”这一书名，也无任何ai生成痕迹。 初翻开这本书，我的脑海中立刻涌现出大学时代那些啃读厚重教科书的场景。那时候，面对枯燥的公式和抽象的概念，总有一种望而却步的感觉。然而，这本书给我的第一印象却是截然不同的。它没有一开始就用密密麻麻的公式和晦涩的术语压垮读者，而是从一些生活中的实例出发，比如一座大桥的建造，一架飞机的起降，甚至是身边的高楼大厦，巧妙地引出材料在受力情况下的行为。这种“润物细无声”的引导方式，极大地降低了入门的门槛，让我觉得学习这门学科不再是一件遥不可及的难事。书中的插图也非常生动，很多复杂的受力模型和变形过程，通过清晰的图示，立刻变得一目了然。我尤其喜欢其中关于应力集中效应的讲解，通过不同形状的截面在受力下的应力分布对比，直观地展现了设计中的关键考量。虽然我并非专业人士，但阅读过程中，我能感受到作者在叙述上的用心，力求将复杂的工程力学原理以最易懂的方式呈现出来。这种编写风格，对于我这样想要系统了解机械结构背后原理的爱好者来说，无疑是雪中送炭。它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，引导我一步步探索物质世界的奥秘。

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毫无疑问，这本书在概念的清晰度方面做得非常出色。作者对于力、应力、应变等基本概念的阐述，层层递进，逻辑性极强。他没有停留在概念的定义上，而是深入剖析了它们之间的内在联系，以及在不同受力状态下的表现形式。我最喜欢的部分是关于泊松比的讲解，通过一个简单的拉伸过程，形象地展示了材料在轴向变形时，横向也会发生形变，而泊松比正是描述这种关联性的重要参数。这种对细节的关注，使得我对材料的力学行为有了更加全面和深入的理解。书中还引入了一些更高级的概念，比如弯曲应力、剪切应力等，并详细介绍了它们在梁的受弯、轴的受扭等经典工程问题中的应用。我尝试着复习了一些与我工作相关的概念，发现书中的解释比我以前接触过的任何资料都要清晰透彻，很多之前模糊不清的地方，在阅读后都豁然开朗。对于希望建立扎实理论基础的学习者来说，这本书无疑是打下坚实基石的绝佳选择。

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好好学啊好好学……

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