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出版者:同济大学

作者:程效军

出品人:

页数:172

译者:

出版时间:2005-7

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787560829630

丛书系列:

图书标签:

• 测量学
• 测量实习
• 工程测量
• 地形测量
• 测量仪器
• 数据处理
• 误差分析
• 实践教学
• 高等教育
• 实验教程

好的，这是一份关于《材料力学基础》的图书简介，旨在提供详尽内容概述，同时确保其风格自然、信息丰富，完全不提及您提供的原书名或任何AI生成痕迹。 --- 《材料力学基础：从原理到工程应用》图书简介 一、 概述与定位 《材料力学基础：从原理到工程应用》是一本系统性、深入浅出的专业教材，旨在为工程技术领域，特别是机械、土木、航空航天、材料科学等专业的本科生及研究生提供坚实的理论基础和实践指导。本书的编写遵循“由浅入深，理论与应用并重”的原则，力求将抽象的力学概念转化为清晰直观的工程问题解决方案。我们深知，材料力学是连接基础物理（如静力学、运动学）与具体工程设计之间的核心桥梁，因此本书不仅强调“如何计算”，更注重“为何这样计算”，培养读者的工程直觉和批判性思维。 全书内容覆盖了现代工程力学研究与实践中最为关键的几大模块，结构严谨，逻辑清晰，配备了大量的图示、算例分析和工程背景介绍，确保读者能够全面掌握材料在各种载荷条件下的响应规律。 二、 核心内容结构与深度剖析 本书共分为十二章，以下是各章节的详细内容概述： 第一部分：基础与本构关系（第一章至第三章） 第一章：绪论与应力分析基础 本章首先回顾了静力学的基本概念，明确了材料力学的研究范围、基本假设及其在工程中的重要性。重点在于应力（Stress）概念的引入与定义。我们详细阐述了线应力、面应力、正应力与剪应力的区别与联系，并引入了应力状态的概念。通过引入斜截面上的应力分量，为后续的应力转换和主应力分析打下基础。本章的特色是通过大量的二维模型图解，帮助初学者直观理解单位面积上的内力分布。 第二章：应变与本构关系——胡克定律的扩展 本章深入探讨了材料的变形——应变（Strain）。我们从线应变和剪应变开始，建立起线应变与位移场之间的微分关系。核心内容是胡克定律（Hooke's Law），不仅介绍了一维拉伸/压缩情况下的比例关系，更扩展到三维各向同性材料的广义胡克定律，引入了弹性模量（E）和泊松比（ν）等关键材料常数。此外，本章还简要介绍了材料的线性弹性极限和屈服现象的初步概念。 第三章：轴向荷载下的变形与强度 本章是应用性的起点。详细分析了杆件在轴向拉伸、压缩、温度变化以及静不定问题中的变形计算。重点讲解了应力与应变互容原理，并提供了求解复杂静不定结构（如多跨梁、受压杆件）的系统的数学方法。强度方面，基于许用应力设计原则，讨论了轴杆的设计与校核，确保结构在静载荷下的安全裕度。 第二部分：梁的弯曲与扭转（第四章至第七章） 第四章：梁的内力图解与剪力、弯矩方程 本章是结构分析的基石。详细介绍了梁的分类、支座反力计算，并通过截面法系统推导了梁内部剪力（V）和弯矩（M）随位置变化的微分关系（$dV/dx = q(x)$ 和 $dM/dx = V$）。本章提供了构造剪力图和弯矩图的详尽步骤和技巧，特别是针对集中荷载、均布荷载和变分布荷载情况的处理方法。 第五章：平面弯曲理论与应力分析 本章专注于梁在弯矩作用下的内部机理。基于平衡和几何假设（平面保持为平面），推导了纯弯曲应力公式 ($sigma = My/I$)，并详细解释了中性轴的概念。随后，讨论了梁的抗弯强度设计，引入了截面模量。本章还深入剖析了梁的挠度计算，主要采用积分法和叠加法，并探讨了弯曲对梁整体刚度的影响。 第六章：梁的横向剪切应力 与弯曲正应力并存的是横向剪应力。本章推导了剪应力公式 ($ au = VQ/It$)，分析了剪应力在矩形截面、工字形截面等常见截面上的分布规律，强调了最大剪应力通常出现在中性轴位置。通过实例，展示了如何同时校核梁的弯曲强度和剪切强度。 第七章：扭转变形与应力分析 本章聚焦于杆件受扭转时的响应。首先阐述了扭转的几何关系，定义了剪切应变。随后，通过弹性力学原理，推导了扭转正应力公式 ($ au = Tr/J$)，并定义了极惯性矩（J）。内容涵盖了圆形截面、空心圆截面以及非圆形截面的扭转特性，并探讨了扭转静不定问题。 第三部分：广义应力状态与失效判据（第八章至第十章） 第八章：广义应力状态与二向应力分析 本章是理论深化的关键。在前三章的基础上，本章系统地介绍了应力张量的概念，并探讨了如何通过莫尔圆（Mohr's Circle）进行平面应力状态下的应力转换。详细讲解了如何通过莫尔圆确定主应力（最大和最小正应力）和最大剪应力。本章的算例着重于复杂载荷组合下的等效应力计算。 第九章：应变分析与广义胡克定律的深化 在应力张量分析的基础上，本章引入应变张量，并推导出各向同性材料在三维应力状态下的广义胡克定律关系式，明确了如何利用弹性常数E和ν关联应力与应变分量。本章还介绍了应变花的测量原理及其在实验工程中的应用。 第十章：材料的失效准则与可靠性 工程设计的核心在于预测材料失效。本章系统介绍了屈服准则，包括最大剪应力理论（Tresca准则）和最大能量理论（Von Mises准则），并结合实验数据分析了它们在预测延性材料失效中的适用范围。此外，还简要介绍了脆性材料的失效判据。 第四部分：高级主题与工程应用（第十一章至第十二章） 第十一章：组合变形与能量法 本章处理多重载荷作用下的变形计算。重点介绍了叠加原理在求解复杂结构变形中的应用。此外，本章深入讲解了结构变形的能量方法，包括单位力法（虚功原理）和卡氏定理（Castigliano's Theorem），这些方法极大地简化了复杂结构（如桁架和框架）的位移计算。 第十二章：薄壁结构与屈曲理论 针对实际工程中常见的薄壁构件（如压力容器、薄壁圆管），本章推导了薄膜方程和薄壳的应力分析。最后，本章引入了结构失稳理论，重点分析了细长杆件的欧拉屈曲公式，讨论了临界载荷的计算及其在设计中的重要性，并简要介绍了弹性稳定性的一般概念。 三、 本书的教学特色 1. 丰富的工程案例植入： 每一理论推导后，紧接着附带至少一个与实际工程问题紧密相关的详细例题，如桥梁的梁段设计、航空结构件的强度校核等。 2. 侧重于物理图像的构建： 大量使用三维示意图和截面分析图，帮助读者建立从宏观载荷到微观应力场的清晰认知。 3. 强调规范与标准： 在涉及设计和校核的章节中，融入了国际上通用的安全系数确定方法和设计规范的理念。 4. 配套习题体系： 章节末尾设有不同难度的习题，包括概念检验题、计算题和开放式设计题，以适应不同层次的学习需求。 《材料力学基础：从原理到工程应用》致力于成为读者手中一份可靠的工具书，帮助他们跨越理论与实践的鸿沟，在未来的工程挑战中游刃有余。

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这本书的阅读体验，说实话，挺像是在跟着一位经验丰富的老工程师在现场指导。它没有太多枯燥的理论堆砌，而是紧密结合实际操作中会遇到的问题。比如，如何野外架设仪器、如何应对恶劣天气下的测量误差等等，这些都是书本上经常被一带而过但实际操作中却至关重要的细节。书中对不同类型的水准仪和全站仪的操作流程描述得极为细致，每一步都有对应的注意事项和常见错误排查方法，这对于我们这些刚接触仪器的学生来说简直是救星。我记得有一次在做实验，遇到一个读数偏差很大的情况，翻阅这本书中关于“仪器校准”的那一章，对照着书上的步骤仔细检查了一遍，很快就找到了问题所在。这本书的价值就在于这种“实战性”，它教会你如何“做”，而不仅仅是“知道”。如果能在某些章节加入一些真实的、有代表性的工程案例分析，比如某个桥梁的沉降监测或者某个建筑物的定位，那就更完美了。

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坦率地说，这本书的排版和印刷质量都属于行业内上乘水准。纸张厚实，反光度适中，长时间阅读眼睛也不会太累。最让我感到惊喜的是，书中大量的公式推导过程都展示得非常清晰，每一步转换都有详细的解释，而不是直接跳到结果，这对于我这种对数学推导有要求的读者来说非常友好。它仿佛在默默地告诉你：“别怕公式，我们一步步来拆解它。”这种教学态度是很多传统教材所缺乏的。这本书不是那种“拿来即用”的速成手册，它更像是陪伴你从学徒成长为熟练工的伙伴。它教会你的是一种严谨的科学态度和一丝不苟的执行力。如果能在配套资源中增加一些互动性的在线习题库或者虚拟仿真操作平台链接，让读者可以脱离实体仪器先在电脑上进行模拟操作练习，那么这本书的实用价值将得到指数级的提升。

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我得说，这本书的编写风格非常严谨，体现了作者在测量领域的深厚功底。它的语言表达非常精准，几乎没有歧义，这对于需要精确操作的测量工作来说至关重要。每一个术语的定义都力求准确无误，并且在首次出现时都有明确的界定。尤其欣赏它在处理数据记录和图纸绘制规范方面的详尽说明，这部分内容往往是很多教材容易疏忽的，但却是衡量一个测量人员专业性的关键所在。书中附带的那些表格和模板，比如误差记录表、测站记录表，设计得非常科学合理，可以直接应用到实际工作中去。唯一美中不足的是，部分涉及国家或行业标准的引用，如果能直接标注最新的标准编号或者提供一个快速查询的指引会更好，因为标准更新迭代还是比较快的。这本书更像是工具书，而不是用来闲暇时阅读的书籍，它要求读者带着问题去查阅，然后立刻去实践。

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这本书的封面设计得非常朴实，没有花哨的图案，只有醒目的书名和作者信息，一看就是那种脚踏实地的教材。我拿到书的时候，最先翻阅的是目录，感觉内容排布得非常有逻辑性。从基础的概念引入，到各种测量仪器的操作指南，再到实际工程中的应用案例，层次分明。尤其是对误差分析和数据处理那一块的讲解，深入浅出，即便是初次接触测量的同学也能理解个大概。书中的插图清晰明了，很多都是实物照片或者流程图，这对于理解复杂的测量步骤非常有帮助。比如讲到经纬仪的对中、整平，文字描述后紧接着就是清晰的步骤图，让人感觉仿佛手把手在指导。不过，我个人觉得在某些高级测量技术，比如GPS或者三维激光扫描的原理介绍上，可以再增加一些更深入的理论推导，让那些想深究背后的物理原理的学生也能得到满足。总的来说，作为一本入门级的实践教程，它为我们构建了一个坚实的测量基础框架。

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这本书的内容覆盖面广，从基础的尺量、皮尺测量，到复杂的角度和距离测量，几乎涵盖了工程测量的主干内容。结构上，我注意到它非常注重培养读者的系统思维。比如，在介绍完单个仪器的使用后，会立刻过渡到如何将这些仪器组合起来完成一个综合性的控制测量任务。它巧妙地将理论知识和实践操作无缝衔接起来，避免了理论知识的空中楼阁感。我特别喜欢它对“测量精度”的探讨，不仅仅是告诉我们应该达到多少精度，而是深入分析了影响精度的各种随机和系统误差来源，并提供了相应的补偿和减小误差的方法论。这种深层次的思考训练，对于培养未来的工程师是非常有益的。唯一的遗憾是，对于一些新兴的，比如无人机摄影测量技术在工程中的应用，介绍得相对保守，篇幅有限，感觉可以更前沿一些。

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