机械基础与结构设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:重庆大学出版社

作者:唐剑兵 编

出品人:

页数:413

译者:

出版时间:2006-2

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562435730

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 机械设计
• 机械基础
• 结构力学
• 材料力学
• 工程制图
• CAD
• CAM
• 机械原理
• 制造工艺

《精工巧筑：现代建筑的力学原理与创新设计》 内容简介 本书旨在为读者揭示支撑起我们宏伟建筑的幕后科学，深入浅出地剖析现代建筑在力学原理指导下的设计演进及其创新实践。我们并非探讨枯燥的公式推导，而是将理论与鲜活的工程实例相结合，让读者能够理解那些拔地而起的钢筋水泥、飞跨江河的宏伟桥梁，以及形态各异的现代建筑，其背后蕴含的智慧与精妙。 第一章：古老的智慧与现代的基石——结构力学的起源与发展 在人类文明的初期，建筑的出现便与对力的初步认知息息相关。从简单的遮蔽所到巍峨的金字塔，再到古罗马的拱券与穹顶，这些早期的建造实践无不体现着人类对重力、支撑和承载的直觉理解。本章将追溯结构力学的历史脉络，从古代工程的杰出典范出发，介绍其在各个历史时期所经历的关键发展阶段。我们将探讨古希腊和古罗马工程师们在实践中积累的经验，以及中世纪时期哥特式建筑中飞扶壁等结构创新所体现出的对力的巧妙运用。随后，我们将目光聚焦到文艺复兴时期，达芬奇等学者对力学原理的初步探索，以及牛顿力学体系的建立如何为现代结构力学奠定了坚实的理论基础。最后，我们将简要介绍近代结构力学在材料力学、弹性力学等分支的形成和发展，为理解现代建筑的复杂结构打下理论根基。本章强调的是，现代建筑并非凭空出现，而是建立在人类数千年经验积累与科学进步的肩膀之上。 第二章：无处不在的力——理解建筑中的荷载与作用 任何建筑都必须承受各种各样的“考验”，这些考验便是作用在结构上的荷载。本章将系统性地解析建筑中可能存在的各类荷载，以及它们如何影响建筑物的稳定与安全。我们将首先区分恒荷载（自重）和活荷载（使用荷载），并深入探讨后者因使用功能不同而产生的变化性。例如，一个住宅的活荷载与一个大型展览馆的活荷载有着本质的区别。接着，我们将详细介绍环境荷载，如风荷载和雪荷载。我们将讨论风荷载的复杂性，它不仅有向下的压力，还可能产生吸力和扭矩，尤其对于高层建筑和异形建筑而言，风荷载的设计至关重要。雪荷载的分布与屋顶的形状、当地气候密切相关。此外，我们还将触及地震荷载，这是在地震多发地区建筑设计中不可忽视的关键因素，理解地震波的传播机制及其对结构的影响，是确保建筑抗震性能的重中之重。我们还将讨论其他可能的荷载，如水压力（在水坝、地下室等结构中）、温度变化引起的应力以及施工荷载等。通过本章的学习，读者将深刻理解，建筑的每一个构件都承受着来自内外环境的多种力的作用，而结构设计的核心任务就是如何有效地抵抗这些力。 第三章：构件的语言——理解轴力、剪力与弯矩 当外部荷载作用在建筑结构上时，内部的构件会产生一系列的力学响应，这些响应是工程师们设计结构时的关键依据。本章将深入剖析这些内部的“力”，即轴力、剪力和弯矩。我们将以最基本的梁为例，逐步解释轴力如何在拉伸或压缩构件时产生；剪力如何在梁的支撑点附近以及跨中区域影响构件；以及弯矩如何在梁的跨中区域产生向上的或向下的弯曲变形。我们会借助图示和简单的实例，让读者直观地理解这些力的概念及其产生的空间分布。例如，我们将展示一根承受均布荷载的简支梁，其内力图（剪力图和弯矩图）会清晰地揭示力的变化规律。同时，我们将简要介绍这些内力与材料强度的关系，以及它们如何决定构件的尺寸和形状。理解轴力、剪力与弯矩，就像掌握了建筑构件与力对话的“语言”，是进行结构设计的基础。 第四章：材料的选择与性能——构建的基石 支撑起宏伟建筑的，是各种各样性能各异的材料。本章将重点介绍现代建筑中常用的结构材料，并深入探讨它们的力学性能如何影响设计选择。我们将首先聚焦于钢材，分析其高强度、良好的延展性以及在不同温度下的性能变化，并介绍钢材在框架结构、钢桁架等应用中的优势。接着，我们将探讨混凝土，特别是钢筋混凝土，它结合了混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能，成为应用最为广泛的结构材料之一。我们将讨论混凝土的强度等级、耐久性以及钢筋的配筋方式如何影响结构的整体性能。此外，我们还将介绍砖石结构，虽然在现代大型建筑中应用减少，但在某些历史建筑修复和特定建筑类型中仍有其重要性。木材作为一种历史悠久的结构材料，在本章中也将被提及，其轻质、环保的特点使其在一些现代设计中重新焕发活力。最后，我们将简要介绍一些新型复合材料和高科技材料，以及它们为建筑结构带来的可能性。本章的重点在于理解不同材料的优势与劣势，以及它们如何与结构形式相配合，以实现经济、高效、安全的设计。 第五章：结构体系的演变——从框架到张拉整体 建筑物的整体稳定与承载能力，很大程度上取决于其所采用的结构体系。本章将梳理和介绍现代建筑中各种经典的及创新的结构体系。我们将从最基础的砌体结构和框架结构开始，分析其受力特点和适用范围。接着，我们将深入探讨桁架结构，介绍其如何通过三角形的稳定单元实现大跨度空间的覆盖。悬索桥和斜拉桥作为交通工程中的杰出代表，其轻巧而高效的受力机制将是本章的重点。我们将分析索力如何在整体结构中发挥关键作用。此外，我们还将介绍壳体结构和膜结构，它们以轻盈的形态赋予建筑艺术般的生命力，并能实现极大的跨度。例如，薄壳结构如何在自身的曲率下抵抗荷载，以及膜结构如何利用预张力来维持稳定。最后，我们将展望一些前沿的结构体系，如空间网格结构、巨型结构以及正在兴起的智能结构，它们代表了建筑结构设计的未来发展方向。本章旨在让读者了解，不同的结构体系并非孤立存在，而是根据特定的功能需求、跨度要求和美学追求而演化和发展。 第六章：设计的艺术与科学——结构创新与美学表达 结构设计不仅仅是满足力学要求，更是将科学的严谨与艺术的创造力相结合的实践。本章将聚焦于结构创新如何驱动建筑美学的表达，以及设计中的一些关键考量。我们将探讨如何通过结构形式来塑造建筑的体量、轮廓和空间感受。例如，一些大胆的悬挑结构、旋转楼板或者扭曲的墙体，都源于对结构力学深刻的理解和巧妙的运用。我们还将讨论如何通过优化结构体系，实现大跨度、无柱空间，从而为室内设计提供更大的自由度。此外，本章将触及结构节点的设计，这些看似微小的连接，往往是结构精髓的体现，它们不仅需要承受复杂的力，也可能成为建筑立面或室内空间的视觉焦点。我们将介绍一些经典的节点设计案例，展示工程师们如何在力学与美学之间找到平衡。最后，我们还将讨论可持续性设计在结构中的体现，例如采用环保材料、优化结构用量，以及结构设计的可拆卸性与可回收性等。本章强调的是，优秀的结构设计能够赋予建筑生命，使其在满足功能的同时，成为具有独特艺术魅力的地标。 第七章：计算的工具与模拟的视界——现代结构分析方法 在信息技术高速发展的今天，结构分析早已摆脱了手算图解的时代。本章将介绍现代结构分析所依赖的关键工具和方法。我们将首先简要介绍有限元分析（FEA）的基本原理，以及它如何将复杂的结构离散化，从而进行精密的应力、变形和动力响应分析。我们将展示一些典型的有限元分析模型，以及它们在预测结构行为中的重要作用。接着，我们将探讨计算流体动力学（CFD）在风荷载分析中的应用，以及它如何帮助工程师更精确地评估建筑物在不同风况下的受力情况。我们还将介绍结构动力学分析，包括模态分析、响应谱分析和时程分析，这些方法对于评估建筑物的抗震性能至关重要。此外，我们还将讨论建筑信息模型（BIM）在结构设计中的集成应用，以及它如何实现设计、分析、施工和运维的全生命周期管理。本章旨在让读者了解，现代结构设计依赖于强大的计算能力和先进的分析软件，这些工具极大地提升了设计的精度和效率，也为探索更加复杂的结构形式提供了可能。 结语：构建未来，永不止步 从古老的经验到现代的科学，从基本的原理到创新的实践，结构设计一直是建筑艺术与工程科学交织的领域。本书力求呈现一个全面而深入的视角，让读者了解支撑我们所处世界的建筑，其背后蕴含的科学智慧与工程挑战。未来的建筑将更加注重智能化、绿色化和人性化，结构设计将继续扮演至关重要的角色，不断探索新的材料、新的体系和新的解决方案，以应对不断变化的地球环境和日益增长的人类需求。我们相信，通过对这些基础理论和实践的深入理解，未来的建筑师与工程师将能够创造出更加安全、高效、美观且可持续的建筑奇迹。

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《材料科学基础与现代冶金技术》这本书的内容覆盖面非常广，但贵在组织得当，脉络清晰。它从晶体结构、晶格缺陷这些微观层面入手，然后自然而然地引申到材料的力学性能、热力学行为。书中对相图的解读是全书的点睛之笔，特别是铁碳合金相图的详细解析，结合实际的铸造和热处理工艺，让我对“淬火”、“回火”这些概念有了非常具象化的理解。我关注到它在“新型功能材料”一章中，对半导体材料和智能材料的介绍，紧跟了当前科技发展的步伐，这点非常值得称赞。书中配有大量的显微照片和拉伸曲线图，这些直观的证据比纯粹的文字描述更有说服力。总而言之，这本书不仅是理解传统金属材料的基石，更是展望未来高性能工程材料发展方向的窗口，非常适合材料学和机械工程专业的学生深入研读。

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这部《流体力学原理》确实是经典中的经典，作者的讲解深入浅出，即便是初次接触这个领域的读者也能很快抓住核心概念。书中对于伯努利方程的推导和应用案例的分析尤其到位，让我对压力、速度和高度之间的微妙关系有了全新的认识。特别是它在航空航天、水利工程等领域的实际应用讲解，非常具有启发性。我记得其中一个章节专门讲了粘性流体和非粘性流体的区别，通过大量的图示和数学模型，清晰地展示了边界层理论的建立过程，这对于理解飞机机翼升力的产生机制至关重要。不仅如此，书中还收录了大量精选的习题，这些题目设计得非常巧妙，不仅考察了理论知识的掌握程度，更重要的是锻炼了解决实际工程问题的能力。我个人认为，这本书不仅适合专业学习者，对于那些对自然现象背后力学原理感到好奇的业余爱好者来说，也是一本绝佳的入门读物，它能让你以一种更科学、更深入的视角去观察我们周围的世界。

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《数字信号处理及其应用》这本书的内容编排得极具逻辑性，从最基础的采样定理讲起，逐步过渡到Z变换、傅里叶分析，最后深入到滤波器设计和快速傅里叶变换（FFT）。这本书的优势在于它不仅仅停留在理论层面，而是非常注重与实际工程的结合。比如，在讲解FIR和IIR滤波器设计时，作者详细对比了它们的优缺点，并给出了具体的MATLAB代码示例，这对于我们这些需要进行实际系统搭建的人来说，简直是宝贵的参考资料。我特别喜欢它在系统辨识这一块的处理方式，将复杂的数学模型与实际的工业过程联系起来，使得抽象的算法变得直观易懂。书中对离散时间系统的时域和频域分析方法讲解得非常透彻，几乎涵盖了DSP领域所有核心技术点。读完之后，我感觉自己对音频处理、图像压缩等应用场景背后的原理有了更坚实的把握，可以说，这是一本可以放在案头随时查阅的“工具书”，实用价值极高。

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这本《高级操作系统设计与实现》给我带来的震撼是巨大的。它没有采用那种泛泛而谈的介绍方式，而是直接切入了现代操作系统内核的设计哲学和关键技术。作者对并发控制、内存管理（特别是虚拟内存和页面置换算法）的讲解，那种深度和广度是其他教材难以企及的。书中对UNIX/Linux内核源代码的剖析，简直是一场酣畅淋漓的技术盛宴。通过对实际内核数据结构的跟踪和函数调用的跟踪，读者仿佛亲手在调试一个复杂的系统。我尤其欣赏它对“死锁”问题的分析，不仅列举了经典的书籍算法，还探讨了分布式系统中的锁机制，这极大地拓宽了我的视野。这本书的文字风格非常严谨，充满了工程师的严谨气质，每一个公式、每一种机制的引入都有其充分的理论依据和工程背景。对于想要从“会用”操作系统跨越到“理解并能设计”操作系统的专业人士来说，这本书是必读的“内功心法”。

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《C++面向对象编程范式解析》这本书的定位非常精准，它不是一本简单的C++语法手册，而是深入探讨如何运用面向对象思想（OOP）来构建健壮、可维护软件的哲学指南。作者用大量的篇幅讨论了设计模式在C++中的具体实现，比如工厂模式、单例模式在实际项目中的应用场景和陷阱。书中对模板元编程的介绍，虽然初看起来有些晦涩，但一旦理解了其背后的思想，就能体会到C++在泛型编程上的强大威力。作者在讲解继承和多态时，强调了“组合优于继承”的设计原则，并通过具体的代码重构实例来佐证，这一点对培养良好的编程习惯至关重要。这本书对C++的内存管理，特别是RAII（资源获取即初始化）的贯彻和实践，讲解得非常到位，确保了代码的资源安全。对于那些已经掌握了C++基本语法，但渴望提升代码质量和架构设计能力的程序员来说，这本书提供了从“编码”到“设计”的飞跃所需的知识体系和思维方式。

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