工程力学基础

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页数:419
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出版时间:2008-8
价格:40.00元
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isbn号码:9787111244899
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  • 工程力学
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具体描述

《普通高等教育规划教材•工程力学基础》根据浙江大学基础力学教学改革的经验和理论力学与材料力学这两门课程所研究的力的两方面效应——运动效应和变形效应,对其本质上一致的地方和不同之处以平衡法和能量法(拉格朗日力学)作为两条贯通主线进行融合。在保证力学正确性的前提下,放弃数学上的推导或者将有关数学问题放到附录中讲述。特别强调基本概念和基本原理,而把培养解题技巧放到第二位。在讲静力学时,不仅使学生熟悉求解作用在物体上的外力的方法,同时也使学生熟悉求解作用在粱和杆件上的内力的方法。突出能量原理,针对不同对象,采用相同的原则进行反复的处理,易于学生熟练掌握。另外,每章后面还附加了一些精心编选的思考题和习题,加强学生的训练环节。

《普通高等教育规划教材•工程力学基础》包括:绪论,物体的受力分析与平衡,杆件的内力分析,弹性杆件的应力和位移,应力状态、应变状态和强度理论,运动学,牛顿动力学方程,离散系统的拉格朗日方程,弹性杆件的拉格朗日方程,杆件稳定性,振动理论初步及相关附录等内容。《普通高等教育规划教材•工程力学基础》适合于机械工程、土木工程、航空航天、材料工程等专业的基础力学课程教学使用。为便于教师讲授本教材,配套编制了电子教案,教师可登录机械工业出版社教材网免费下载使用。

《材料力学:性能、应用与设计》 本书深入剖析材料在各种载荷和环境下的行为,为理解和预测结构构件的响应提供坚实基础。从微观层面的晶体结构和缺陷如何影响宏观力学性能,到宏观层面的应力-应变关系、弹性模量、泊松比、屈服强度和断裂韧性等关键参数的测定与应用,本书都做了详尽的阐述。 内容概览: 材料的微观结构与宏观力学性能: 本章将从原子键合、晶格结构、位错理论等微观角度,解释材料如何表现出不同的力学特性。我们将探讨诸如晶体取向、晶粒尺寸、第二相粒子等微观特征对材料强度、刚度、韧性以及加工性能的影响。通过理解这些微观机制,读者能够更好地选择和设计具有特定性能要求的材料。 应力与应变分析: 本书详细介绍了应力和应变的概念及其在二维和三维空间中的描述。我们将学习如何使用应力张量和应变张量来全面描述物体内部的受力状态和变形情况。本章还将涵盖广义胡克定律,它将应力与应变联系起来,并引入了材料的本构关系,这是进行后续力学分析的关键。 材料的力学性能测试与表征: 本章将重点介绍常用的材料力学性能测试方法,包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、扭转试验、硬度试验以及疲劳试验和断裂韧性试验。我们将详细说明这些试验的原理、操作流程、数据采集与分析方法,以及如何通过这些试验结果来评估材料的力学性能。同时,还会介绍材料性能表征的常用标准和规范。 强度理论与屈服判据: 在分析材料的强度时,理解材料在不同应力状态下的屈服和断裂行为至关重要。本书将深入探讨各种经典的强度理论,如最大应力理论、最大剪应力理论(Tresca准则)、变形功理论(von Mises准则)等,并分析它们在预测材料屈服行为时的适用性和局限性。读者将学会如何根据材料的性质和应力状态选择合适的屈服判据。 梁的弯曲理论: 梁是结构中最常见的构件之一,其弯曲行为是工程设计中的核心问题。本章将详细推导梁的弯曲方程,分析横向载荷作用下梁的内力(剪力和弯矩)分布,并推导出梁的挠度和转角。我们将介绍梁在各种边界条件下的挠曲线,并讲解如何运用材料力学的方法来计算梁的应力,以确保其安全可靠。 梁的剪切: 除了弯曲,梁在载荷作用下还会承受剪切力。本章将分析剪切力在梁截面上的分布规律,推导剪应力公式,并讲解如何计算梁的剪切变形。读者将了解剪切应力对梁承载能力的影响,以及在设计中需要考虑的剪切效应。 扭转: 圆形截面轴在扭转载荷作用下的应力与变形分析是本章的重点。我们将推导扭转杆的剪应力分布公式,并分析轴的扭转角。对于非圆形截面轴,本书也会介绍近似的分析方法。读者将掌握如何计算扭转件的应力,以确保其在承受扭转载荷时的安全。 组合变形: 实际工程中,许多构件同时承受多种载荷,导致组合变形。本章将介绍如何将弯曲、扭转、轴向载荷等多种变形进行叠加分析。我们将学习如何计算组合载荷下的最大应力和最大变形,并掌握处理复杂应力状态的方法。 压杆稳定性(屈曲): 当细长杆件承受轴向压力时,可能发生突然的侧向屈曲,导致结构失效。本章将深入探讨压杆的稳定性问题,介绍欧拉临界屈曲载荷的推导,并分析影响压杆稳定性的各种因素,如材料性质、截面形状、边界条件等。读者将学会如何避免压杆发生屈曲,确保结构的稳定性。 疲劳与断裂: 材料在循环载荷作用下可能发生疲劳破坏,即使应力低于屈服强度。本章将介绍疲劳的机理、S-N曲线、疲劳寿命的预测方法,以及影响疲劳寿命的因素。同时,还将探讨材料的断裂行为,包括断裂韧性、裂纹扩展等概念,并介绍断裂力学在评估结构完整性方面的应用。 有限元方法在材料力学中的应用: 随着计算能力的提升,有限元方法(FEM)已成为解决复杂力学问题的重要工具。本章将简要介绍有限元法的基本思想,包括离散化、单元建立、刚度矩阵组装、边界条件施加以及求解等步骤。我们将展示如何利用有限元软件进行结构应力分析、变形预测以及模态分析等。 本书旨在为学生和工程师提供一个全面、深入的材料力学知识体系,培养他们分析和解决工程问题的能力。通过理论讲解、公式推导、算例分析和工程应用实例的结合,读者将能够熟练运用材料力学的原理来设计、评估和优化各种工程结构和机械零件。

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读后感

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用户评价

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《工程力学基础》这本书在案例分析方面做得相当出色,它并非只是枯燥的理论堆砌,而是通过大量的实例,将理论知识与实际工程应用紧密结合起来。我特别欣赏书中对一些经典工程案例的剖析,比如建筑物的受力分析、机械设备的传动设计、车辆的运动轨迹预测等等。通过对这些案例的分析,我不仅能够巩固所学的理论知识,还能够更深刻地理解工程力学在解决实际工程问题中的重要作用。书中对于每一个案例的分析都力求清晰、完整,从问题的提出,到理论的应用,再到结果的解释,都层层到位。这不仅让我学到了具体的知识,更重要的是培养了我运用工程力学思维去分析和解决实际问题的能力。

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在学习《工程力学基础》的过程中,我发现书中对于材料力学部分的内容,尤其是应力、应变以及材料的力学性能的介绍,处理得尤为细致。书中详细讲解了拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等各种变形方式,以及与之相伴的应力分布情况。通过书中提供的各种实验曲线,比如应力-应变曲线,我能够清晰地看到材料在弹性变形和塑性变形阶段的不同表现,以及屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率等关键参数的含义。这对于理解材料在承受外力时的行为至关重要,也为我未来学习更复杂的结构力学和材料科学打下了坚实的基础。我特别关注了书中关于胡克定律的阐述,它不仅给出了公式,还详细解释了材料的弹性模量和泊松比的物理意义,以及它们如何影响材料的变形。书中还引用了一些实际工程案例,比如在设计钢筋混凝土梁时,如何根据材料的力学性能来确定钢筋的直径和混凝土的配比,这些都让我对理论知识的应用有了更直观的认识。

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随着我逐渐深入《工程力学基础》的阅读,我越来越能感受到编著者在内容组织上的匠心独运。书中对于基本概念的阐述,并非简单堆砌定义,而是通过大量的图示和实际工程中的例子,将抽象的理论具象化。例如,在讲解静力学中的受力分析时,书中不仅给出了清晰的力的图示,还以桥梁的受力、起重机的吊钩等常见工程结构为例,详细分析了各个构件所受的力的大小、方向和作用点,这使得我能够非常直观地理解这些概念在实际应用中的意义。此外,书中对于牛顿定律的解释,也融入了许多生动有趣的物理实验现象,比如动量守恒在碰撞问题中的应用,或是惯性在运动物体中的体现,这些都让我对这些基本物理定律有了更深刻的体会,而不仅仅是死记硬背的公式。我尤其欣赏书中在解决问题时所采用的系统化方法,它强调先分析问题,找出关键的物理量和约束条件,然后建立合适的力学模型,最后运用所学的原理和公式进行求解。这种严谨的解题思路,对于培养工程思维至关重要,也让我看到了学习工程力学在解决实际问题上的强大力量。

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总而言之,《工程力学基础》这本书带给我一次非常愉快的学习体验。它不仅内容充实,理论扎实,更重要的是,它能够以一种清晰、易懂、生动的方式将复杂的工程力学知识传递给读者。从基础的力学概念到复杂的应用问题,本书都给予了详尽的讲解和丰富的案例分析,让我对工程力学有了更全面、更深刻的认识。我特别喜欢书中循序渐进的教学方法,以及将理论与实践紧密结合的编排方式,这使得我在学习过程中能够不断巩固和提升。这本书不仅仅是一本教材,更像是一本能够激发学习兴趣、培养工程思维的启蒙读物。我坚信,通过对这本书的深入学习,我能够在工程力学领域打下坚实的基础,为我未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。

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阅读《工程力学基础》的过程中,我越来越体会到逻辑性和系统性对于理解工程力学的重要性。书中各章节之间并非孤立存在,而是相互关联,层层递进。例如,静力学的知识是动力学和材料力学的基础,而动力学的原理又常常需要借助静力学的受力分析。书中在引入新概念时,总是会回顾之前学过的相关知识,并指出它们之间的联系,这有助于我建立起一个完整的知识体系,避免遗漏重要的环节。我发现书中在讲解复杂的力学模型时,总是会先给出一个简化的模型,然后逐步引入更复杂的因素,比如考虑摩擦力、空气阻力等,这样可以让我循序渐进地理解问题,逐步提升分析的精度。这种严谨的逻辑链条,让我能够更好地掌握这些复杂的概念,并将其应用到更广泛的工程问题中。

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初拿到《工程力学基础》这本书,我满怀期待,希望能在这个领域打下坚实的基础。这本书的装帧设计相当朴实,没有过于花哨的封面,但那种沉甸甸的质感,以及书脊上烫金的“工程力学基础”几个字,都透露出一种严谨与厚重。翻开扉页,纸张的触感也相当不错,柔韧而富有弹性,印刷清晰,字迹规整,这无疑是一个良好的开端。在开始阅读之前,我特意去了解了一下工程力学的重要性,它被誉为现代工程的基石,几乎所有与物理世界打交道的工程领域,从建筑、机械到航空航天,都离不开它的理论指导。因此,选择一本好的教材,对于一个初学者来说至关重要。我希望这本书能够带领我走出混沌,理解那些抽象的力学概念,并能将其转化为解决实际工程问题的能力。我对书中可能包含的知识点充满好奇,尤其是关于力的概念、平衡、受力分析以及各种材料在受力作用下的表现等,这些都是我非常想要深入了解的部分。这本书的结构编排也引起了我的注意,我希望它能够循序渐进,从最基础的概念开始,逐步深入到更复杂的理论和应用,让读者能够建立起清晰的知识体系,避免因为理解上的断层而产生畏难情绪。

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这本书对于结构力学初步内容的讲解,同样让我受益匪浅。在学习梁的弯曲和挠度计算时,书中详细介绍了弯矩和剪力的概念,以及它们如何影响梁的变形。通过书中给出的不同荷载和支撑条件下梁的弯矩图和剪力图,我能够直观地看到梁内部应力分布的规律,以及梁在受力时发生的挠度变化。我尤其对书中关于叠加原理的讲解印象深刻,它使得我们可以将复杂的受力情况分解为若干简单的基本情况,然后通过叠加来求解整体的变形和应力。这极大地简化了实际工程中的计算过程,也让我看到了理论的优雅之处。书中还穿插了一些关于梁的刚度和稳定性的讨论,虽然只是初步的介绍,但已经让我对结构设计中的一些重要考虑因素有了初步的了解,比如如何避免结构失稳。

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《工程力学基础》这本书在数学方法的运用上也展现了其严谨性。在处理动力学问题时,书中并没有回避微积分等高等数学工具,而是将它们巧妙地融入到概念的讲解和问题的求解中。例如,在分析物体的速度和加速度时,书中清晰地展示了它们与位移之间的微分关系,以及如何利用积分来求解物体的运动轨迹。这种将数学工具与物理概念紧密结合的方式,不仅深化了我对动力学原理的理解,也让我认识到数学在工程领域中的基础性作用。我特别关注了书中关于动量守恒和能量守恒定理的应用,这些原理在解决复杂的动力学问题时,往往能够提供比牛顿第二定律更简洁高效的解法。书中通过对碰撞、振动等现象的分析,展示了这些守恒定律的普适性和强大威力。我感觉自己通过阅读这本书,对如何运用数学工具来描述和分析物理现象,有了更清晰的认识和更熟练的掌握。

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《工程力学基础》这本书在练习题的设计上也体现了其教学上的用心。书中每个章节的最后都配有大量的练习题,这些题目不仅涵盖了章节的重点和难点,而且难度梯度设计得也相当合理,从基础的概念性题目,到综合性的应用题,应有尽有。我发现,通过做这些练习题,我能够及时检验自己对知识的掌握程度,并发现自己在理解上的不足之处。书中一些综合性的习题,需要我综合运用多个章节的知识点来解决,这极大地锻炼了我分析问题和解决问题的能力。更重要的是,书中为部分难题提供了详细的解题思路和步骤,这让我即使遇到困难,也能从中获得启发,并从中学习到解决问题的技巧。

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坦白说,在开始阅读《工程力学基础》之前,我对工程力学充满了敬畏,甚至有些许畏惧。那些复杂的公式和抽象的概念,总让人感觉难以捉摸。然而,随着阅读的深入,我发现这本书并没有让我的这种感觉延续太久。书中作者的语言风格相当平实,避免了过于晦涩的专业术语,即使在介绍复杂概念时,也尽量使用通俗易懂的语言进行解释。同时,书中穿插的许多生动形象的类比,也极大地帮助了我理解那些抽象的力学原理。比如,在解释惯性时,作者将之比作“任何物体都想保持自己原有的运动状态,除非有外力迫使它改变”,这种形象的比喻,让抽象的物理概念变得更加生动和容易理解。我感觉这本书就像一位耐心细致的老师,循循善诱,引导我一步步走进工程力学的世界。

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