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出版者:清华大学出版社

作者:江爱川 编著

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:1986-12

价格:0

装帧:平装

isbn号码:

丛书系列:

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《力学基础与工程应用》 内容提要： 本书旨在为读者提供坚实的力学基础理论，并着重于将这些理论应用于实际的工程问题求解。全书内容覆盖经典力学、材料力学、结构力学以及基础的有限元分析方法，旨在培养读者独立分析和解决复杂工程结构问题的能力。本书结构严谨，逻辑清晰，理论推导详实，并配有大量的工程实例和习题，以加深对概念的理解和应用能力的训练。 --- 第一章：静力学基础与平衡原理 本章系统回顾了质点和刚体的受力分析方法。从力的概念、力的表示法（矢量表示、分量表示）入手，深入探讨了力的合成与平衡条件。重点分析了平面力系和空间力系的平衡方程，并介绍了如何利用这些方程求解静定结构的约束反力。引入了自由体图（Free-Body Diagram）的绘制规范，强调这是所有后续力学分析的基础步骤。讨论了摩擦力的性质和应用，包括静摩擦和动摩擦的判断，以及斜面、楔块上的平衡问题。本章通过大量机械零件和简单桁架的受力实例，巩固读者对平衡概念的实际掌握。 第二章：材料的性质与本构关系 本章聚焦于工程材料在受力下的宏观响应。首先介绍了工程中常用材料（如钢、铝合金、混凝土）的典型力学性能指标，如屈服强度、极限强度、弹性模量、泊松比等。详细阐述了应力（Stress）和应变（Strain）的概念及其在不同载荷情况下的定义。重点剖析了胡克定律及其适用范围，并扩展到各向异性材料和非线性材料的本构关系。讨论了线弹性范围内的应力-应变关系，包括单轴、双轴和三轴应力状态下的广义胡克定律。最后，对材料的破坏准则进行了初步介绍，包括最大拉应力理论和最大剪应力理论，为后续的强度校核打下基础。 第三章：结构受力分析：轴向、扭转与弯曲 本章是结构力学分析的核心内容，系统地处理了构件在基本载荷形式下的内力与变形。 3.1 轴向受力构件： 深入分析了杆件在拉伸或压缩载荷下的应力、应变和轴向变形。引入了截面平均正应力、应力集中概念。重点讨论了超静定轴向结构（如多跨梁、温差影响）的内力求解方法，并结合材料的力学性能，计算了稳定性和失稳的临界荷载（欧拉公式的推导与应用）。 3.2 扭转受力构件： 详细分析了圆截面杆件在扭转力矩作用下的剪应力分布和角度变化。推导了扭转刚度、最大剪应力公式。对非圆截面和薄壁管的扭转问题，引入了圣维南（St. Venant）扭转理论的初步概念，并对比了薄壁管的折算截面法。 3.3 梁的弯曲理论： 这是本章的重点。系统推导了梁的剪力、弯矩方程和图形的绘制方法（包括积分法和荷载-剪力-弯矩的关系）。深入阐述了纯弯曲理论，推导出著名的梁的挠度微分方程（EIy'''' = q(x)）。重点介绍了中性轴、惯性矩（面积二次矩）的计算，并推导了梁的应力公式 ($sigma = My/I$)。同时，详细讲解了剪应力的分布规律（剪应力公式 $ au = VQ/It$）及其在不同截面上的应用。梁的叠加法用于求解复杂荷载下的变形和内力。 第四章：静定与超静定梁的分析 本章将前三章的知识应用于更复杂的梁系结构。首先，通过对复杂静定梁的深入分析（如悬臂梁、简支梁、连续梁的简化模型），强化了梁的内力计算能力。 随后，引入超静定结构的概念，即结构中多于所需数量的约束，导致仅凭平衡方程无法求解内力。重点介绍了求解超静定梁的两种主要方法： 1. 力法（Flexibility Method/Compatibility Method）： 以力（冗余约束力）为基本未知数，利用位移几何兼容条件建立方程组求解。详细解释了虚功原理（或单位力法）在计算梁的位移和转角中的应用，并将其推广到超静定结构的求解中。 2. 位移法（Stiffness Method）： 以节点位移为基本未知数，基于构件刚度矩阵建立平衡方程。本章对梁单元的刚度矩阵推导进行了铺垫，为后续的矩阵分析打下基础。 通过对比力法和位移法的适用性和计算流程，使读者掌握分析静不定梁的通用工具。 第五章：结构稳定性与屈曲分析 本章关注结构在受压情况下的失稳问题，这是与强度问题并列的重要失效形式。本章从理想杆件的受压状态入手，详细分析了欧拉屈曲理论的推导过程，包括各种约束条件下的临界荷载计算。探讨了细长杆的稳定性和影响因素，如有效长度系数。随后，引入实际结构中的缺陷影响，如初始缺陷、偏心荷载，讨论了二阶效应（P-Delta效应）对结构承载力的影响。最后，对非线性屈曲问题进行了定性描述，区分了理想屈曲和材料屈曲的概念。 第六章：基础有限单元法导论 本章作为过渡和现代计算方法的入门，介绍了有限元分析（FEA）的基本思想和流程。从离散化的概念出发，解释了如何将一个连续的物理问题转化为有限个自由度（节点）的代数问题。重点阐述了变分原理（如虚功原理）在有限元中的应用，并推导了最简单的一维梁单元的刚度矩阵。通过对桁架单元和梁单元的分析，使读者理解刚度矩阵的装配过程，以及如何利用整体平衡方程求解节点位移，进而反演出内力和应力。本章旨在提供一个概念框架，帮助读者理解和应用商业有限元软件进行结构分析。 --- 适用对象： 本书适合土木工程、机械工程、结构工程等相关专业的本科高年级学生及研究生作为专业基础教材或参考书。也适用于需要系统回顾力学原理并将其应用于工程实践的设计工程师和研究人员。 本书特色： 1. 理论与实践并重： 每部分理论推导后立即跟进贴近工程实际的案例分析。 2. 深度与广度兼顾： 覆盖了从静力平衡到经典结构分析，再到数值分析的入门内容。 3. 方法论强调： 尤其侧重于超静定结构分析中力法和位移法的系统应用与对比。

评分☆☆☆☆☆

相比山楂树之恋，它更真实。那些事情我都有朋友经历过，看到后来真的有些想哭，让人不禁的想说，这就是人生。

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评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，透露出一种严谨而又充满科技感的氛围。我最初接触这本书，完全是出于对“优化”这个概念的浓厚兴趣。我希望能从书中找到一些关于如何系统性地解决复杂工程问题的思路和方法论，不仅仅局限于单一的结构分析，而是更广阔的、跨学科的优化策略。遗憾的是，这本书似乎将重点过度集中在了一些非常具体的、需要高深数学背景才能理解的公式推导上。对于一个希望建立宏观认知框架的初学者来说，这样的深度可能有些令人望而却步。我期待的是能看到更多实际工程案例的剖析，比如一个桥梁的荷载分布如何通过迭代算法得到最优解，或者一个建筑方案在成本、美观和功能性之间如何找到那个微妙的平衡点。书中大量的篇幅都在论证理论的完备性，这固然重要，但却让我在尝试将理论应用于实际问题时，感到信息缺失。也许是我的期望值过高，我本以为能从中一窥现代工程设计领域的前沿趋势，特别是人工智能和机器学习在结构设计中的应用，但这些内容在书中几乎是空白。总而言之，它更像是一本面向专业研究人员的工具书，而非一本能激发大众思考的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次学术会议上听说了这本书，当时的主讲人将其描述为结构设计领域的“圣经”。带着这份期待，我花了很长时间才入手，并决定从头开始精读。这本书的理论深度毋庸置疑，对于深入理解优化算法背后的数学原理，无疑提供了坚实的基础。然而，在我看来，它在“设计哲学”层面的探讨相对不足。优化设计不应该仅仅是数学上的最小化或最大化，它更关乎人与环境、人与空间的关系。比如，在优化一个公共空间结构时，采光、通风、人的动线流畅性这些软指标，如何被有效地量化并纳入到优化目标中？书中似乎更倾向于处理那些容易数值化的硬指标。我试图在其中寻找关于“美学考量”或“可持续性评估”的章节，但最终只找到了关于结构效率的单一论述。这本书的视野似乎被局限在了一个非常狭窄的、纯粹的力学效率范畴内，未能扩展到更具人文关怀的当代工程设计领域。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，一股强烈的学术气息扑面而来，这让习惯了阅读轻松散文的我，感到了一丝不适应。我原本是希望能在这本书中，找到一些关于如何“化繁为简”的智慧，学习如何在有限的资源下，设计出既安全又经济的方案。然而，书中的语言风格极其晦涩，充斥着大量的专业术语和复杂的数学符号，仿佛每一个字都带着沉重的“理论包袱”。我尝试着去理解那些关于“目标函数”和“约束条件”的论述，但很快就在无穷无尽的推导中迷失了方向。每一次试图抓住一个核心概念，都会被一系列脚注和引文拉回到更深的理论泥潭里。我注意到书中似乎花费了大量的篇幅来探讨某个特定优化算法的收敛速度和稳定性，这对于一个在实践中更关心“能不能快速出结果”的设计师来说，显得有些舍本逐末。这本书的排版也比较密集，图表的数量相对较少，这使得原本就枯燥的文字内容更加难以消化。我希望能看到更多的可视化表达，用图表来直观展示优化过程中的“取舍”与“妥协”，而不是仅仅通过冰冷的数学语言来描述。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量确实无可挑剔，纸张手感很棒，体现了出版方对学术内容的尊重。我真正希望从这本书中获取的，是关于“效率”的哲学思考，是如何在资源有限的地球上，更聪明地建造万物。我期待看到的是如何平衡“超设计”和“欠设计”之间的灰色地带。如果一个设计过于追求理论上的最优解，往往会导致成本急剧上升，施工难度倍增，甚至为了满足某些苛刻的数学条件而牺牲了必要的安全裕度。我一直在寻找书中能阐述“度”的智慧，即在何时应停止进一步的优化，接受一个“足够好”的方案。这本书更像是提供了一把尺子，告诉你理论上的完美在哪里，但对于如何在高压的商业环境中，做出最明智的工程决策，它提供的指导非常有限。它像一个技艺精湛的钟表匠，展示了擒纵机构的每一个齿轮如何完美咬合，却没告诉我如何根据客户的需求来调整走时快慢。对于那些需要在预算、工期和性能之间不断博弈的工程管理者来说，这本书提供的帮助可能不如一个经验丰富的项目经理的建议来得直接有效。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名在建筑行业摸爬滚打多年的资深工程师而言，我更关注的是工程实践中的“痛点”和“创新点”。我期待这本书能提供一些关于如何突破传统设计思维定式的启发，比如在面对非常规几何形状结构时，如何利用先进的计算工具来指导材料的选择和布局。这本书给我的感觉是，它构建了一个非常完美的、理想化的数学模型，在这个模型里，所有变量都是可控的，所有参数都是精确已知的。但现实世界充满了不确定性，材料的批次差异、施工环境的波动，甚至设计人员的主观判断，都会对最终结果产生影响。书中对这些“模糊性”的处理显得非常单薄，几乎没有涉及鲁棒性设计或不确定性量化分析的内容。我翻阅了章节目录，发现其结构是典型的自上而下的逻辑铺陈，从最基础的公理开始，层层递进。虽然逻辑严密，但缺乏那种“柳暗花明又一村”的惊喜感。它更像是一本学术界内部的对话记录，而不是面向整个行业共享的知识宝库。

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