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出版者:Deep Stream Press

作者:Robert Wood Chambers

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-05-01

价格:USD 37.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780971573604

丛书系列:

图书标签:

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《工程力学基础：结构分析与设计原理》 本书旨在为土木工程、结构工程、机械工程及相关领域的学习者和从业人员提供一套全面而深入的工程力学基础知识体系。全书内容涵盖了经典力学在工程结构分析与设计中的核心原理与应用，重点突出理论与实际工程问题的紧密结合。 第一部分：静力学基础与结构平衡 本部分将从最基本的概念出发，系统地阐述物体受力分析的原理和方法。首先，详细介绍了力的概念、表示方法（矢量形式）以及力的合成与分解。在宏观层面，重点讲解了刚体这一理想模型的建立，以及静力平衡条件——合力为零和合力矩为零——在二维和三维空间中的数学表达和应用。 随后，章节深入到约束与反力理论。通过对工程结构常见支座（如铰支座、滚动支座、固定支座）的详细分析，阐明了如何根据结构所处的环境和支撑条件正确地确定反力。在此基础上，本书将大量的篇幅用于讲解静定结构（如桁架、梁）的平衡分析。 对于平面桁架分析，我们将介绍两种核心方法：节点法和截面法。在节点法部分，会通过逐步分析法，演示如何求解桁架中每一个杆件的内力，并强调在求解过程中保持平衡方程的完整性和一致性。在截面法部分，则侧重于如何通过假设切割截面，快速求解特定杆件的内力，特别适用于只需要分析少数几个杆件受力的情况。 梁的内力分析是本部分的核心内容。我们详细推导了剪力方程和弯矩方程的微分关系（剪力与荷载、弯矩与剪力的关系），并系统地介绍了绘制剪力图（V-图）和弯矩图（M-图）的完整步骤。书中包含了大量实例，演示如何处理集中荷载、均布荷载以及任意分布荷载作用下的内力图绘制。特别地，本书强调了“最大弯矩”在后续结构设计中的决定性作用。 第二部分：材料力学与应力、应变分析 进入材料力学领域，本书侧重于研究材料在外部载荷作用下内部产生的应力（Stress）和变形（Strain）。 应力分析部分首先定义了正应力、剪应力，并引入了应力状态的概念。通过分析平面应力状态下的柯西应力方程，本书详细阐述了如何使用莫尔应力圆（Mohr's Circle）来求解任意方向上的应力和主应力。莫尔应力圆的几何意义和计算方法将被详尽讲解，这对于理解和预防结构失效至关重要。 应变分析紧随其后，定义了正应变和剪应变，并讲解了应变与位移之间的关系。 本部分的核心理论是本构关系——胡克定律（Hooke's Law）。详细讨论了材料的弹性模量（杨氏模量 $E$）、泊松比 $mu$ 和剪切模量 $G$ 之间的关系，特别是在各向同性材料中的相互联系。 在此基础上，本书应用这些理论来分析构件的变形。包括轴向拉伸或压缩杆件的变形计算、梁的横向挠度计算（基于欧拉-伯努利梁理论），以及扭转构件的剪切变形分析。对于梁的挠度，本书会详细介绍积分法、叠加法以及最常用的挠度计算方法——虚功法（或称为单位力法），这为结构位移计算奠定了坚实的基础。 第三部分：结构稳定性与超静定结构分析 第三部分将分析超越静定结构范畴的复杂问题。 首先是结构稳定性理论，核心关注点是压杆在受压时的失稳现象——屈曲（Buckling）。本书详细介绍了欧拉屈曲公式的推导过程，并讨论了不同端部约束条件（有效长度系数）对临界载荷的影响。这部分内容对于设计高耸的柱子和框架结构具有指导意义。 随后，本书全面转向超静定结构（或称一次或多次静不定结构）的分析。超静定结构由于多于平衡方程所需的约束，需要引入变形相容性条件来进行求解。 本书将集中介绍解决超静定问题的两大经典方法： 1. 变形法（或称位移法/挠度-力法）：以位移为基本未知数，通过建立结构刚度矩阵和荷载平衡方程来求解。虽然本书不侧重于高级的有限元矩阵格式，但会详细解释其基本原理和“虚功法”在超静定结构中的应用，即利用虚功原理建立变形相容性方程来求解多余约束反力。 2. 力法（或称弹性平衡法）：以多余约束力为基本未知数，通过求解变形协调方程来确定这些力。书中会提供清晰的步骤指南，演示如何选择基本结构、计算基本未知力的影响以及荷载效应。 对于连续梁等常见超静定结构，本书将专门介绍三力矩方程（Three-Moment Equation）的应用，这是一种在实际工程中用于快速分析连续梁挠度和弯矩的有效工具。 第四部分：工程应用与材料行为的深化 最后一部分将理论知识提升到实际工程应用的层面，并探讨材料在超越弹性范围的行为。 强度理论： 书中将介绍失效的几种主要判据，包括最大剪应力理论（Tresca 准则）和最大畸变能密度理论（Von Mises 准则）。通过与实验数据的对比，指导读者如何根据材料特性（韧性材料或脆性材料）选择合适的强度理论进行安全设计。 疲劳与蠕变： 简要介绍在交变载荷下材料的疲劳失效现象及其S-N曲线的应用，以及在高温或恒载荷下材料随时间发生的蠕变现象，强调这些时间效应在长期服役结构设计中的重要性。 二维应力场分析与塑性基础： 简要介绍弹性地基梁（如 Winkler 假设）的受力分析，以及在极少数情况下，结构材料进入塑性阶段后，极限承载力的初步评估方法。 全书配有大量工程实例、习题和思考题，确保读者能够将抽象的力学原理转化为解决实际工程问题的能力。本书的编写风格注重清晰的逻辑推导、严谨的数学表述，力求构建一个坚实、可迁移的工程力学知识体系。

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作者的写作风格令人费解，充满了晦涩难懂的行话，但这些行话却常常没有得到充分的解释，使得整个阅读过程充满了挫败感。他似乎默认读者已经具备了相当的背景知识，但这与“手册”的定位是完全矛盾的——手册通常是为需要指导的人准备的。语句结构冗长且倒装严重，我不得不反复阅读同一个句子，试图解开其语法上的迷宫，才能勉强捕捉到那点零星的含义。更令人气愤的是，在一些关键的操作流程描述中，作者经常使用模糊不清的代词，比如“那个东西”或“按照惯例处理”，完全没有明确指向，这在需要精确性的工程或建筑领域是绝对不可接受的。如果这本书的目标受众是专业人士，他们可能会因为其不够严谨而嗤之以鼻；如果目标是初学者，他们则会被其晦涩的语言彻底劝退。

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我不得不承认，我对于这本书中涉及的某个特定核心技术领域（我不会具体说明是哪个，以免泄露内容）的介绍感到非常失望。描述总是围绕着一个中心点打转，却从不真正触及到问题的核心难点。就好比有人站在游泳池边，不停地谈论水的温度和池子的颜色，却从未解释过如何换气或如何打腿。我特别关注了关于[此处应有一个虚构的、但听起来很专业的操作环节]的部分，结果发现作者用了整整三页来描述准备工作，却只用了一段话轻描淡写地带过了最关键的连接或固化过程，而且这段描述本身就充满了逻辑上的跳跃。这种对重点的刻意回避或遗漏，让我严重怀疑作者本人是否真的对该技术有透彻的理解，还是仅仅在转述一些二手资料。一本好的手册应该直面挑战，而这本却像是在绕道而行。

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读完这本所谓的“手册”，我最大的感受是知识的深度和广度都远远低于预期。它似乎停留在了非常基础的、甚至是常识性的介绍层面，对于任何真正想要动手实践的人来说，提供的指导都显得过于肤浅和笼统。例如，在提到材料选择的部分，作者只是简单地罗列了几个常见的选项，却完全没有深入分析不同环境条件、负载要求或者长期耐久性方面的考量。我期待的是那种能深入到材料科学层面、解释为什么A比B更适合某种特定应用的技术细节，但这里只有轻描淡写的陈述。整本书读下来，感觉像是在阅读一份高中文科生的报告，而非一个专业领域的实操指南。如果你已经对这个领域有所了解，这本书提供的价值几乎为零；如果你是完全的新手，它可能会给你一个非常误导性的、过于乐观的入门印象，但绝不可能让你具备实际操作的能力。这种“只讲不教”的方式，在技术手册中是致命的缺陷。

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这本书的排版简直是一场灾难，我花了大量时间试图理解作者到底想表达什么。字体大小不一，段落间距混乱不堪，更别提那些莫名其妙的图表了，它们要么缺失了必要的说明，要么就是根本无法与正文内容对应上。我怀疑这本书在印刷前是否经过了任何形式的校对和编辑。每次翻开它，都感觉像是在进行一次寻宝游戏，试图从一堆杂乱无章的符号中拼凑出哪怕一丝有用的信息。特别是涉及关键步骤的部分，文字描述和附带的插图完全是两码事，让人无所适从。如果这本手册的目的是教授如何构建任何东西，那么它首先失败在如何构建一本可读的书籍上。我浪费了太多精力去对抗这本书糟糕的物理呈现，以至于几乎没有精力去吸收它可能包含的任何技术知识。我强烈建议未来的购买者，如果他们真的需要一个操作指南，应该去寻找那些经过专业设计和排版的产品，而不是这份让人抓狂的印刷品。

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从“实用性”的角度来衡量，这本书的价值几乎可以忽略不计。它更像是一本理论综述的草稿，而非一个可以带到工作现场或工具箱里的参考资料。我试着将其中的某个建议应用于我手头的一个项目，结果发现它给出的时间估算完全不切实际，而且完全没有考虑到现实工作环境中常见的干扰因素，例如天气变化、设备磨损或者团队协作效率的波动。手册中提供的流程图看起来十分优雅和理想化，仿佛是在真空环境下进行操作，但一旦你脱离那种完美场景，这些图表和步骤就立刻失去了指导意义。我需要的是能指导我在“真实世界”中解决问题的工具书，而不是一本能放在书架上充当装饰品的理论愿景。这本书的“实操性”几乎为零，它更像是作者个人知识体系的展示，而非对读者技能提升的有效支持。

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