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出版者:国防工业出版社

作者:彭如恕[等]编著

出品人:

页数:325

译者:

出版时间:2007-9

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787118053456

丛书系列:

图书标签:

• 工程制图
• 机械制图
• 建筑制图
• 计算机辅助设计
• CAD
• 图学
• 工程基础
• 技术图纸
• 标准化
• 制图规范

《结构力学基础：原理与应用》 图书简介 本书旨在为工程技术人员、高校学生及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且实用的结构力学理论基础与应用指南。结构力学作为连接理论力学与工程实践的关键桥梁，其重要性不言而喻。本书力求在严谨的数学推导与直观的物理概念之间找到完美的平衡点，使读者不仅能掌握计算方法，更能理解其背后的力学本质。 第一部分：静力学基础与材料本构关系 本书的开篇将从最基本的静力学原理入手，系统回顾平衡方程、约束反力、以及自由体图的绘制技巧。我们深入探讨了平面与空间桁架、刚架、拱和框架的静定性判断与内力求解方法。特别地，对于静定结构，我们不仅介绍了传统解析法，还引入了更具洞察力的图形法，如悬链线法在拱结构分析中的应用。 随后，我们将进入材料力学领域，这是结构分析的基石。本书详细阐述了线弹性材料的本构关系，包括胡克定律及其在各向同性材料中的具体形式。应力与应变的概念被细致地分解，特别是二维应力状态下的主应力与主应变计算，我们采用了 Mohr 圆进行几何可视化解释，极大地增强了理解的直观性。屈服准则（如 Tresca 准则和 von Mises 准则）的引入，使得材料破坏的预测从经验走向了理论的严谨。 第二部分：结构变形与能量原理 结构分析的核心挑战之一在于处理变形问题。本书对结构的位移、转角和挠度计算给予了充分的篇幅。我们详细介绍了虚功原理和单位力法（或称为互等定理）在求解静定和超静定结构位移与冗余力方面的应用。这些能量方法不仅是工程计算的有力工具，更是理解结构响应内在机制的哲学视角。 为了应对更复杂的变形分析，本书引入了刚体位移法和挠曲线近似法。对于梁和框架结构，欧拉-伯努利梁理论得到了系统的阐述，包括弯矩方程、剪力方程与挠度微分方程的建立与求解。我们提供了大量的求解实例，覆盖了各种边界条件下的梁结构受力情况。 此外，墨卡尔位移法（Castigliano's Theorems）被提升到重要地位。通过对总应变能或总应变能密度的系统性求导，读者可以高效地计算出结构的位移或转角，这在复杂结构体系中展现出无可替代的优势。 第三部分：超静定结构分析的进阶方法 超静定结构由于其未知力的数量超过了独立平衡方程的数量，需要引入额外的变形相容条件进行求解。本书系统地介绍了经典的选择位移法（即力的兼容性方程）和选择力的位移法（即挠度的兼容性方程）。 力的兼容性法（经典位移法）： 侧重于将结构拆分为基本体系，利用已知的变形协调条件来确定多余力。我们详细讲解了力矩分配法（Hardy Cross Method）作为求解超静定框架的一种高效迭代方法，并通过详细的步骤演示，帮助读者掌握其在实际工程中的应用技巧。 位移法（经典力的兼容性法）： 侧重于求解关键节点的转角和位移。本书特别强调了超平面法和矩阵格式在位移法中的应用。通过将结构组装成一个整体的刚度矩阵，读者可以利用线性代数工具求解整个结构的自由度，这为后续的有限元分析奠定了坚实的理论基础。矩阵刚度法的推导清晰、逻辑严密，是连接理论与现代计算工具的关键环节。 第四部分：动力学响应与稳定性分析 结构工程的范畴远不止于静力学。本书的后半部分扩展至结构动力学和稳定性领域。 结构动力学基础： 重点关注结构的自由振动分析。我们推导了单自由度系统和多自由度系统的运动方程，并详细分析了系统的固有频率、周期和振型。瑞利法和阻尼比的概念被引入，用以描述实际工程中结构耗能的特性。对于受迫振动，共振现象的分析及其工程危害被重点讨论，并给出了避免共振的设计原则。 结构稳定性理论： 结构失稳是工程结构失效的主要模式之一。本书基于欧拉屈曲理论，系统分析了细长杆件的临界屈曲载荷。对于复杂截面的杆件，我们引入了考虑剪切变形的欧拉-伯努利修正理论，并讨论了杆件的端部条件对临界载荷的影响。随后，我们探讨了框架结构的整体稳定性问题，包括侧向扭转屈曲和面内屈曲，强调了在进行结构设计时必须满足的稳定校核要求。 第五部分：高级主题与计算方法概览 为了使本书内容更具前瞻性，最后一部分简要介绍了现代结构分析的前沿领域： 1. 几何非线性分析概述： 讨论P-Delta效应在高层建筑分析中的重要性，以及几何刚度的引入如何修正线性分析的不足。 2. 有限元方法的原理性介绍： 虽然本书的重点是解析和半解析方法，但我们简要介绍了将结构离散化为有限单元的基本思想（变分原理、单元刚度形成），为读者后续学习更复杂的有限元软件应用打下认知基础。 本书特点： 强调物理图像： 避免纯粹的数学堆砌，每一步推导都紧密结合实际受力状态。 实例驱动： 配备大量详尽的例题与习题，涵盖了桥梁、建筑和机械构架等典型工程问题。 逻辑连贯： 从静力平衡到力学计算，再到动力响应和稳定性，知识体系层层递进，脉络清晰。 通过对《结构力学基础：原理与应用》的学习，读者将能够扎实掌握分析复杂工程结构所必需的核心理论工具，为从事结构设计、评估和研究工作奠定坚实的基础。

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我是一名负责生产车间的技术员，我的首要任务是确保图纸能够被准确无误地理解和执行。因此，我对图纸的清晰度和可操作性要求极高。《现代工程制图》中关于“制造工艺要求与图面表达”的结合部分，对我帮助极大。它清晰地展示了不同的表面粗糙度符号、焊接符号以及热处理标记是如何直接影响车间操作的。书中关于“基准”选择的讨论尤为实用，它不是停留在理论层面，而是结合了机床加工的实际限制，比如如何设置装夹基准以减少误差。我发现，自从我开始用这本书里的思路去解读图纸后，我们车间因为图纸理解错误导致的返工率明显下降了。这本书的排版也很有心思，关键的符号和规范图示被单独拎出来，非常便于在现场快速查阅和核对。总而言之，这本书让我这位偏向“实践”的人，深刻理解了“设计”层面的严谨性，是连接设计与制造之间的完美桥梁。

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我是一名经验尚浅的结构工程师，翻阅了市面上许多制图规范和教材，但《现代工程制图》给我的感觉是前所未有的“实用”和“贴合时代”。这本书的亮点在于它紧密结合了现代的数字化设计流程。书中对于三维建模软件（如CAD/CAE等）在工程制图中的应用，讲解得非常深入且富有前瞻性。它没有停留在传统的二维手绘层面，而是着重阐述了如何将三维模型信息高效、准确地转化为符合国家和国际标准的工程图样。我对其中关于数字化标注和模型基准体系建立的部分印象尤其深刻，这直接关系到后续的数控加工和质量检测。书中的案例涉及了多个行业，从精密机械到大型结构件都有涉猎，这拓宽了我的视野。阅读过程中，我感觉作者的知识体系非常庞大且结构清晰，他似乎将几十年的行业经验浓缩在了这几百页的篇幅中，使得我们这些后来者能够少走很多弯路，直接掌握到行业内最核心、最前沿的制图理念和规范要求。

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坦白说，我对工程制图的兴趣原本并不高，总觉得那是机械重复性的工作，直到我开始阅读这本《现代工程制图》。这本书的叙事方式非常吸引人，它将原本冷冰冰的制图规范，描绘成了一门充满逻辑美感的“视觉语言”。作者的文笔流畅，善于用类比和形象化的描述来解释抽象的几何概念。比如，书中对“视图的真实关系”的阐述，简直像是在讲述一个侦探故事，层层剥笋地揭示隐藏在二维投影下的三维实体。我特别喜欢它对“表达的经济性”和“信息的完整性”之间平衡的探讨。它教会我，好的工程图不是画得最复杂或最漂亮的，而是能用最简洁的方式传达最准确的信息。这不仅仅是技术层面的提升，更是一种设计思维的培养。阅读过程中，我常常会停下来思考，如何在自己的工作中，也达到这种既高效又精准的表达效果。这本书的价值，已经超越了一本工具书的范畴，更像是一本提升综合素养的哲学读本。

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作为一名资深的设计师，我一直认为，制图规范是死的，但运用规范的人是活的。因此，我寻找的教材必须要有足够的深度来支撑我的“灵活运用”。《现代工程制图》在这方面做得非常出色。它不仅仅是堆砌规范条文，而是对规范背后的逻辑和历史演变进行了深入的剖析。例如，关于标准件和紧固件的表示法，书中不仅展示了最新标准，还简要回顾了旧标准的差异，这对于维护老项目图纸的兼容性至关重要。更令我称道的是，书中对“非标准件”和“复杂曲面”的表达策略进行了详尽的论述，这恰恰是许多入门教材所回避的难点。作者没有提供“标准答案”，而是提供了一套解决问题的思维框架，指导我们如何根据具体的产品特性，制定出最优的表达方案。这种“授人以渔”的教学方式，非常适合需要独立解决复杂问题的专业人士。这本书的内容密度极高，我需要反复研读才能完全吸收其中的精髓。

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这本《现代工程制图》真是让人大开眼界，尤其对于我这种刚接触工程领域的新手来说，简直是打开了一扇全新的大门。书中的内容编排非常系统化，从最基础的图学原理讲起，逐步深入到复杂的机械零件和建筑结构的表达。我特别欣赏作者在讲解投影法和视图转换时的耐心和清晰度，那些复杂的几何关系通过书中的图例和详细的文字说明，变得异常直观。举个例子，在讲解剖视图和断面图的时候，作者不仅给出了标准的画法，还结合了实际工程案例，让我明白了为什么在特定情况下要采用哪种表达方式，这对于理解图纸背后的工程意图至关重要。书里对公差与配合的讲解也相当到位，这部分内容往往是初学者最容易感到困惑的，但这本书通过大量的实例，将理论与实践紧密结合，让人不再觉得那些数字和符号是枯燥的公式，而是指导制造过程的关键信息。这本书不仅仅是教你“怎么画”，更重要的是告诉你“为什么这么画”，这种深入的理解，让我对工程图纸的敬畏感油然而生，也为我未来的设计工作打下了坚实的基础。

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