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出版者:7-122

作者:程时甘

出品人:

页数:126

译者:

出版时间:2007-8

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787122004284

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结构力学精解：理论与应用 导言：工程世界的基石 在所有涉及物质形态、受力分析与结构稳定性的工程学科中，《结构力学精解：理论与应用》无疑占据着核心地位。本书并非单纯的公式汇编，而是系统梳理了经典结构理论的脉络，并将其与现代工程实践紧密结合的深度学习资源。它旨在为土木、机械、航空航天等领域的工程师和高级学生提供一个坚实而全面的知识框架，使读者能够从根本上理解结构如何承受载荷、如何变形，并最终如何安全地工作。 本书的编写哲学是“由浅入深，理论指导实践”。我们认识到，结构力学既是高度抽象的数学科学，也是关乎工程安全的实用技术。因此，内容组织上力求逻辑严密，推导过程清晰详尽，同时配备了大量贴近实际工程案例的例题和习题，确保理论知识能够迅速转化为解决实际问题的能力。 --- 第一部分：基础与静力平衡的再审视 本部分着重于夯实结构分析的根基，对基本概念进行深入的辨析和拓展。 第一章：结构的基本概念与力系平衡 本章首先界定了结构（Structure）与构件（Member）的定义，区分了理想化模型（如理想桁架、刚性框架）与真实结构之间的差异。我们详细探讨了静定与静不定结构的判别标准，并引入了超静定结构的初步概念。 重点内容包括：二维和三维力系的平衡方程的矢量表达形式，在复杂边界条件下的应用，如弹性支座和半刚性连接的简化处理。此外，还详细分析了自由体图（Free Body Diagram, FFD）的绘制原则，强调其作为所有后续分析的起点和最关键的判断步骤。本章的挑战性练习侧重于不规则多面体和空间桁架的平衡求解。 第二章：结构内力分析的通用方法 本章深入介绍截面法，并将其扩展到梁和刚架结构的内力求解。 截面法与内力线图的绘制： 详细阐述了剪力（V）、轴力（N）和弯矩（M）之间的微分关系，推导出分段函数形式的内力方程。对于非均匀截面和变荷载作用下的梁，我们提供了积分法和图形法（如载荷图对弯矩图的积分）的精确应用指南。 桁架内力求解： 除了传统的节点法和截面法外，本章还介绍了求解大型桁架的“综合法”，即通过构造性分解来简化计算。 第三章：虚功原理与结构分析的广义基础 虚功原理是连接静力学与变形分析的桥梁。本章从理论高度阐释了虚位移原理和虚载荷原理。 单位力法（Unit Load Method）： 作为分析静定结构变形的首选工具，本书提供了针对位移和转角的系统应用步骤，并对积分过程中遇到的奇异点（如集中力/矩作用点）的处理进行了详细说明。 虚功法在复杂路径上的应用： 讨论了变截面梁和曲线梁的虚功计算，特别是对于弯曲应变能项的积分技巧。 --- 第二部分：静不定结构的分析与求解 随着工程结构复杂度的增加，静不定结构成为主流。本部分专注于如何利用几何相容性原理求解超静定问题。 第四章：变形几何相容性与力的兼容性 本章是理解超静定结构的关键。我们引入了结构变形与内力之间的内在联系。 力法（Flexibility Method）： 这是分析简单超静定结构最常用的方法。本书详细拆解了基本结构的选择、虚载荷的施加，以及柔度系数（Flexibility Coefficients）的计算。特别强调了多余未知数的处理，如对称性条件的利用和主被约化矩阵的构建。 位移法（Stiffness Method）的初步引入： 介绍了位移法的基本思想——先假定节点位移，然后根据刚度关系求解反力。本章聚焦于梁与简单多跨框架的位移法初步应用。 第五章：刚架结构的系统分析 本章将方法论应用于更复杂的框架结构，特别是涉及侧移（Sway）的情况。 超静定框架的力法： 结合平衡方程和变形协调方程，推导出完整的力法方程组。 位移法在侧移框架中的应用（无侧移与有侧移）： 详细推导了剪力墙结构和无抗侧力构件框架的刚度矩阵。对于有侧移框架，区分了“反变形法”和“整体位移法”，并提供了矩阵运算的清晰步骤指导。 第六章：材料与截面的非线性影响 结构分析不能完全脱离材料的本构关系。本章探讨了影响传统弹性分析准确性的因素。 应力-应变关系的多样性： 简要回顾了线弹性、弹塑性以及粘弹性行为的工程意义。 温度应力和预应力： 讲解了如何将温度变化和预应力作用纳入虚功原理和力法/位移法的方程中，作为额外的“虚载荷”或“虚变形”项处理。 --- 第三部分：高级主题与工程实践 本部分内容拔高至更抽象的理论层面，并连接到实际工程计算软件的底层逻辑。 第七章：矩阵分析法的深化——刚度法 本章是现代结构分析的基石，将位移法提升到矩阵代数的层面。 整体刚度方程的装配： 详细解释了“直接刚度法”的流程，包括单元刚度矩阵的推导（梁单元、桁架单元），以及它们如何通过节点编号规则汇集成整体结构刚度矩阵 $[mathbf{K}]$。 边界条件的施加与求解： 演示如何处理支座约束，并将 $[mathbf{K}]{mathbf{D}} = {mathbf{P}}$ 矩阵方程进行约化和求解，以获得节点位移向量 ${mathbf{D}}$。 内力和应力的反算： 讲解如何根据求得的节点位移，回代计算单元的内力，并最终得到构件的应力分布。 第八章：动力学基础与振动分析的初步 虽然本书主要聚焦于静力学分析，但结构在外部载荷（如风、地震）作用下必然产生振动。本章提供必要的动力学引论。 自由振动的基本方程： 导出单自由度体系的运动方程，并讨论固有频率和周期。 结构的振型： 介绍了多自由度体系的特征值问题，以及模态分析在理解结构响应中的作用。 第九章：稳定性理论与失稳判别 结构失效不仅源于强度不足，也可能源于稳定性丧失（失稳）。 欧拉临界屈曲载荷： 详细推导了细长杆件在轴向压力下的屈曲理论，并讨论了各种端部约束条件对临界载荷的影响。 超静定体系的屈曲分析： 介绍了临界载荷的确定方法，包括能量法和初扰动法。 --- 总结与展望 《结构力学精解：理论与应用》致力于提供一个严谨、深入且具有高度工程实用性的结构力学教程。我们相信，对理论基础的深刻理解，辅以大量的工程实例训练，是培养优秀工程师的必由之路。本书的结构设计确保了读者可以沿着清晰的逻辑路径，逐步掌握从基本受力分析到复杂超静定结构、再到现代矩阵分析的全部核心知识体系。

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**第一段评价：** 拿到这本书，我首先被它的封面设计所吸引。深邃的蓝色背景，搭配上抽象而充满力量感的机械线条，瞬间就勾勒出我对这本书的期待——严谨、专业，又不失现代感。翻开扉页，扉页的纸张质感厚实，印刷清晰，这种细节的处理往往能体现出一本书的整体品质。我迫不及待地翻阅了目录，目录的编排逻辑清晰，章节的划分也显得十分合理，从基础的线条、标注，到复杂的视图、剖视图，再到一些更高级的零件图和装配图，整个知识体系循序渐进，非常适合我这样的初学者。虽然我还没有深入地去钻研其中的习题，但从目录的结构来看，这本书的体系性很强，能够帮助读者系统地掌握机械制图的知识。我特别留意了书的装帧，采用的是比较牢固的锁线装订，这意味着即使经常翻阅，书页也不容易脱落，这对于一本习题集来说，是非常重要的考量。而且，我注意到书的整体重量适中，拿在手里不会显得过于沉重，方便携带和随时随地进行练习。这种从外到内的用心，让我对这本书的内容充满了信心。

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**第五段评价：** 不得不说，这本书的印刷质量给我留下了非常深刻的印象。我翻看了几页，无论是文字还是图示，都显得异常清晰锐利，色彩还原度也很高，没有出现任何模糊、重影或者偏色的情况。这对于一本习题集来说，实在是太重要了。因为机械制图的学习，很大程度上依赖于对图纸细节的精准把握，如果图纸本身模糊不清，那学习效果肯定会大打折扣。而且，我注意到书中对于一些技术要求的标注，也都非常规范和准确，这对于建立正确的制图意识非常有帮助。此外，书本的纸张触感也很不错，摸起来光滑细腻，但又不会有那种滑腻感，而且纸张的韧性也很好，不容易撕破。总的来说，从印刷的清晰度、细节的还原度，到纸张的触感和韧性，这本书的整体品质都让我非常满意，这无疑为我接下来的学习打下了坚实的基础。

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**第四段评价：** 刚拿到这本《机械制图习题集》，我立刻就被它沉甸甸的质感所吸引。拿在手里，就有一种扎实的感觉，这绝对不是那种轻飘飘、一翻就散架的书。我细致地观察了一下它的封面，设计简洁大方，采用了一种非常经典的蓝灰色调，搭配上醒目的书名，整体给人一种专业、可靠的视觉感受。翻开书，我注意到纸张的厚度适中，而且非常白净，这对于印刷图纸来说至关重要，能够最大程度地还原图纸的细节和清晰度，避免出现模糊不清的情况。我特别喜欢书的装订方式，似乎是那种可以完全摊平的设计，这对于需要在书本上涂画、计算的读者来说，简直是太友好了。我之前用过一些书，一翻就合上，写起来很不方便。这本书的设计，显然充分考虑到了实际使用的需求，这一点真的非常值得称赞。

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**第二段评价：** 说实话，我最开始是被这本书的名字吸引的，因为我正愁找不到一本足够全面的机械制图习题来巩固课堂上学到的知识。拿到手后，迫不及待地翻看了几页，虽然还没开始做题，但光是浏览一下排版和字体，就能感受到这本书的用心。字体大小适中，字里行间留有足够的空白，阅读起来一点也不费力，即使长时间盯着看也不会觉得眼睛疲劳。而且，书中的一些专业术语的标注也十分清晰，旁边还配有插图，这对于理解一些比较抽象的概念非常有帮助。我尤其欣赏的是，书中似乎预留了一些空白页，方便我们在做题时进行草稿计算或者记录一些个人的理解和心得。这种设计真的非常贴心，能让习题集的使用体验更上一层楼。我想，对于很多和我一样希望在实践中提升技能的学习者来说，这样一本在细节上都考虑周全的书，无疑是极大的福音。

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**第三段评价：** 这本书的封面设计真的很有意思，它不像市面上很多同类书籍那样，直接放上一堆晦涩难懂的机械零件图。而是用了更抽象、更具艺术感的线条组合，营造出一种严谨又富有创意的氛围，让人一看就觉得这不仅仅是一本枯燥的教科书，更像是一扇通往机械设计世界的艺术之门。我试着翻阅了一下，感觉书本的纸张触感很棒，不是那种粗糙的印刷纸，而是带有一定光泽度的，这样印刷出来的图纸会更加清晰锐利，即使是细小的线条也能纤毫毕现。而且，书本的开合也很顺畅，不会有僵硬的感觉，这说明它的装订工艺相当不错。我还在书本的最后一页看到了一些关于作者的简介，虽然不是重点，但能感受到作者在机械制图领域的深厚功底和教学经验，这让我对书中内容的专业性和权威性更有信心了。总而言之，从这本书的包装和细节处理上，我感受到了出版社在图书制作上的诚意。

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