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页数:175

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出版时间:2008-9

价格:18.00元

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isbn号码:9787030230690

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• 工程力学
• 力学实验
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• 工程教育
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《材料力学原理与实践》 本书旨在为广大工科专业学生和工程技术人员提供一套系统、深入的材料力学学习与实践指南。不同于侧重于实验操作的教程，本书将聚焦于材料力学核心理论的阐释、关键概念的剖析以及实际工程问题中的应用。通过严谨的理论推导，清晰的逻辑构建，以及丰富的案例分析，帮助读者建立对材料在各种载荷作用下变形和破坏规律的深刻理解。 内容概览： 第一部分：应力与应变基础 绪论： 引入材料力学的基本研究对象、基本假设及在工程中的重要性。概述材料力学研究的主要内容，包括杆件的轴向、扭转、弯曲变形和应力分析，以及薄壁容器、梁的剪切和弯曲等。 应力分析： 详细介绍线弹性材料的应力概念，包括内力、截面法、应力分量（正应力与剪应力）及其在不同坐标系下的表示。重点讲解三维应力状态下的应力圆法，帮助读者直观理解应力集中和危险点。 应变分析： 阐述线弹性材料的应变概念，包括线应变、剪应变。推导并讲解胡克定律及其广义形式，揭示材料的力学性能参数（弹性模量、泊松比、剪切弹性模量）之间的内在联系。 本构关系： 深入探讨不同材料（如金属、高分子、复合材料）的本构关系，包括线弹性、弹塑性、粘弹性行为。分析材料的强度、刚度和韧性等力学指标，并介绍常用的材料测试方法（如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验）。 第二部分：杆件的简单变形 轴向受力杆件： 详细分析杆件在轴向拉伸或压缩作用下的应力和应变分布。推导轴向受力杆件的变形公式，并探讨截面形状、材料性质对变形的影响。介绍等强度杆件的设计原则。 扭转变形： 针对圆形截面杆件，深入分析其在扭转载荷下的应力与应变。推导扭转角度公式，并分析圆管、空心圆轴的扭转性能。介绍扭转弹簧的设计和应用。 梁的弯曲： 这是本书的重点内容之一。从力的平衡和虚功原理出发，推导梁的弯曲正应力公式（欧拉-伯努利梁理论）。详细讲解剪应力在梁横截面上的分布规律，并分析不同截面形状（矩形、圆形、工字形）的抗弯和抗剪能力。 第三部分：梁的应力与变形分析 弯曲应力： 深入探讨梁的横截面上的正应力分布。分析加载点、支座类型（简支梁、悬臂梁、固定梁）对内力（弯矩、剪力）的影响。介绍弯矩图和剪力图的绘制方法及其在工程中的应用。 弯曲应变与挠度： 推导梁的弯曲变形（挠度）公式，分析梁在不同载荷下的挠度曲线。讨论梁的刚度标准和设计要求，以及提高梁刚度的方法。 剪切应力： 详细分析梁横截面上的剪切应力分布，并推导剪应力公式。探讨剪切应力对梁整体安全性的影响。 叠加原理与非线性弯曲： 介绍叠加原理在复杂载荷作用下梁的应力与变形分析中的应用。初步介绍超静定梁的概念及求解方法。 第四部分：应力集中与组合变形 应力集中： 探讨在构件几何形状突变处（如孔、缺口）产生的应力集中现象。介绍应力集中系数的概念及其在设计中的考虑。 组合变形： 分析构件同时承受轴向力、弯矩、扭矩等载荷时的应力与应变。讲解组合变形下的强度校核和刚度校核。 第五部分：破坏理论与失效分析 材料强度理论： 介绍不同材料（脆性材料、延性材料）的失效准则，如最大拉应力理论、最大剪应力理论、最大应变能密度理论、失圆准则等。 疲劳与断裂： 引入疲劳强度和断裂韧性的概念，分析构件在循环载荷作用下的疲劳破坏机理。初步介绍断裂力学的基本思想。 特色与亮点： 理论与实践深度结合： 本书并非简单的实验操作手册，而是致力于在理论层面深入浅出地讲解材料力学的原理。通过对工程实际案例的分析，将抽象的理论概念与具体的工程问题紧密联系起来。 强调基本概念与核心方法： 聚焦于材料力学的基本概念、基本理论和基本方法，为读者打下坚实的理论基础。例如，在讲解应力与应变时，会从微元法的角度进行推导，帮助读者理解其物理意义。 清晰的逻辑结构与严谨的推导： 全书内容组织清晰，逻辑严谨，从基本概念到复杂变形，层层递进。所有公式推导过程均力求详细、准确，便于读者理解。 丰富的例题与习题： 配备了大量的例题，涵盖了各种典型问题，并提供了详尽的解题思路和步骤。章节末的习题也由易到难，有助于读者巩固所学知识，提高分析解决问题的能力。 面向工程应用： 强调材料力学在实际工程设计中的应用，帮助读者理解工程规范和设计方法。通过对失效模式的分析，引导读者树立安全意识。 适用对象： 本书适合高等院校机械类、土木类、航空航天类、材料类等相关专业本科生、研究生阅读，也可作为工程技术人员进行理论知识复习和工程实践的参考。 通过学习《材料力学原理与实践》，读者将能够： 掌握材料在各种载荷下的应力、应变和变形分析方法。 理解材料的力学性能及其在工程设计中的重要性。 能够独立分析和解决实际工程结构中的力学问题。 为后续更高级别的力学课程和专业学习奠定坚实基础。

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**第七段** 读完这本书，我最大的感受就是，工程力学原来可以如此有趣，如此贴近生活。它打破了我之前对力学学科的刻板印象，让我看到了它在日常生活和工业生产中的巨大价值。书中每一个实验都围绕着一个具体的生活场景或者工业应用展开。比如，在学习材料强度实验时，书中会模拟建筑物的承重墙在不同荷载下的变形情况，让我理解为什么高层建筑需要如此坚固的结构。又比如，在学习动力学实验时，书中会模拟过山车的运动轨迹，让我理解重力、惯性和离心力是如何共同作用，从而产生如此刺激的体验。这些生动形象的例子，让我能够轻松地将书本上的理论知识与现实世界联系起来。而且，书中对于实验的讲解，不仅仅是停留在操作层面，更深入地探讨了每一个实验背后的力学原理，以及这些原理在现实中的具体应用。例如，在讲解结构振动的实验时，书中会联系到桥梁在风力作用下的共振现象，以及如何通过设计来避免这种危险的发生。这种深度的讲解，让我对力学有了更全面、更深刻的认识。这本书不仅让我学会了实验操作，更重要的是，它教会了我如何用工程力学的视角去观察和理解这个世界。

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**第一段** 拿到这本书，我的第一反应是，这简直是为我量身定做的！我一直以来都对工程力学这个学科抱有浓厚的兴趣，但总觉得理论知识枯燥乏味，缺乏实践的指导。这本书的出现，彻底改变了我的看法。它不仅仅是一本简单的实验手册，更像是一本循循善诱的向导，带领我一步步走进工程力学的奇妙世界。从最初的受力分析，到复杂的结构变形，每一个实验都设计得既贴近实际应用，又具有足够的科学严谨性。我尤其喜欢书中的实验项目，它们涵盖了从基础的材料力学到更高级的振动分析等多个方面，让我能够在一个实验中学习到多种力学原理的综合应用。例如，在进行材料强度测试时，书中不仅详细列出了实验步骤和所需的仪器设备，还对实验结果的误差分析和数据处理给出了非常详尽的指导，让我能够清晰地理解实验数据背后的物理意义。更令人惊喜的是，书中还穿插了许多工程应用案例，将抽象的力学原理与现实世界中的工程问题紧密联系起来，让我看到了力学知识的强大力量和广阔的应用前景。读着读着，我仿佛置身于一个大型的工程现场，亲手操作着各种精密的仪器，体验着科学探索的乐趣。这本书的语言风格也非常平实易懂，即使是我这样的初学者，也能毫不费力地理解其中的概念。它让我对工程力学产生了前所未有的热情，也坚定了我未来继续深入学习这个领域的决心。

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**第三段** 说实话，刚开始拿到这本《工程力学实验教程》时，我并没有抱太大的期望。毕竟，市面上关于工程力学的实验书籍并不少见，很多都只是停留在理论的堆砌和简单模仿。然而，当我翻开这本书，细细阅读其中的内容时，我不得不承认，我被深深地打动了。这本书的设计理念非常独特，它没有简单地将实验项目罗列出来，而是将每一个实验都置于一个具体的工程背景之下，让读者在解决实际问题的过程中学习力学原理。例如，书中关于桥梁结构的稳定性和承载能力的实验，就模拟了不同类型的桥梁在各种荷载下的受力情况，让读者通过实验来理解结构的稳定性是如何保证的。而且，书中的实验器材也都非常贴近实验室的实际情况，很多都是常见的、易于获取的仪器，这大大降低了实验的可行性。最让我赞赏的是，书中对于每一个实验的误差分析都进行了深入的探讨。它不仅仅告诉我们“为什么会有误差”，更重要的是“如何去减小误差”以及“如何去处理和解释误差”。这对于培养学生科学严谨的实验精神和批判性思维能力非常有帮助。我从中学习到了如何辨别和处理测量误差，如何通过多次重复实验来提高数据的可靠性，这些都是在实际工程中非常重要的技能。这本书让我对工程力学不再是望而生畏，而是充满了探索的兴趣和自信。

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**第二段** 这本书的出版，无疑为广大工程专业的学生提供了一份珍贵的学习资源。作为一名即将步入工作岗位的毕业生，我对理论知识与实践操作之间的脱节感深有体会。很多时候，课堂上学到的力学理论，在实际工程应用中却显得有些晦涩难懂。这本书恰恰弥补了这一短板。它通过大量的实验设计，将抽象的力学概念具象化，让原本枯燥的公式和定律变得生动有趣。我特别欣赏书中对于每一个实验的严谨性设计。从实验目的、原理阐述，到仪器设备的清单、操作步骤的详细说明，再到数据采集、处理和结果分析的指导，每一个环节都考虑得周全细致，充分体现了编者深厚的学术功底和丰富的实践经验。例如，在涉及材料疲劳寿命的实验部分，书中不仅给出了经典的疲劳测试方法，还引入了现代化的数字采集系统，让学生能够直观地观察材料在循环载荷下的损伤累积过程，并学会如何通过图表和公式来预测材料的寿命。此外，书中还巧妙地融入了相关的工程标准和规范，让学生在学习实验技能的同时，也能初步了解工程实践中的一些重要规范要求，这对于培养学生严谨的工程态度至关重要。总而言之，这本书是一本集理论性、实践性、系统性于一体的优秀教材，对于提升学生的工程实践能力和解决实际工程问题的能力具有显著的促进作用。

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**第五段** 作为一个已经工作多年的工程师，我深知理论知识与实际工程经验相结合的重要性。而这本书，正是架起理论与实践之间桥梁的绝佳作品。书中每一个实验的设置，都紧密围绕着实际工程中的常见问题展开。例如，在进行结构动力学分析的实验时，书中模拟了地震载荷对建筑结构的影响，让我们能够亲身体验结构在动载荷下的响应，并学习如何通过实验数据来评估结构的抗震性能。这对于我平日里进行结构安全评估和加固设计工作有着直接的指导意义。更难能可贵的是，书中在介绍实验步骤的同时，还穿插了大量的工程实例和案例分析。这些案例都来自真实世界的工程项目，充满了实际的挑战和解决方案，让我能够将书本知识与工作实践有机地结合起来。例如，书中关于疲劳分析的实验，就结合了航空发动机叶片和桥梁钢结构的疲劳失效案例，让我深刻理解了疲劳损伤对工程结构安全的重要性，以及如何通过合理的实验设计来预测和避免潜在的失效风险。这本书不仅帮助我巩固了基础知识，更在很多细节之处给予了我启发，让我在面对复杂工程问题时，能够更加得心应手。

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**第八段** 这本书给我最深刻的印象是它的“实践出真知”的理念。作者并没有像其他书籍一样，将理论讲得天花乱坠，而是通过大量的实验，让读者自己去体会、去验证。书中每一个实验的设计都非常用心，每一个步骤都考虑得非常周到。我特别喜欢书中关于实验误差分析的部分，它不是简单地说“因为测量不准，所以有误差”，而是深入地剖析了产生误差的原因，并提供了多种方法来减小和处理误差。例如，在进行材料拉伸实验时，书中详细讲解了如何正确地夹持试样，如何精确地读取伸长量，以及如何根据实验数据来计算材料的弹性模量和屈服强度。这些细节的处理，让我学到了很多宝贵的实践经验。而且，书中还鼓励读者进行一些个性化的实验设计，比如，尝试用不同的材料，或者在不同的条件下进行实验，来观察结果的变化。这种开放式的学习方式，极大地激发了我探索的兴趣和创新能力。这本书让我明白了，工程力学不仅仅是书本上的公式和理论，更是通过实践来不断探索和解决问题的过程。

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**第九段** 作为一名即将踏入工程行业的学生，我一直对如何将课堂上学到的理论知识转化为实际的工程能力感到困惑。而这本书，恰恰为我提供了一个非常好的实践平台。书中每一个实验的设计都非常有针对性，它们都是基于实际工程中经常遇到的问题。例如，书中关于应力集中效应的实验，就模拟了构件在局部区域应力增大的情况，让我能够直观地理解应力集中的危害，以及如何在设计中避免它。而且，书中对于每一个实验的仪器设备要求都非常明确，这些仪器也都比较常见，这大大降低了实验的门槛。最令我赞赏的是，书中对于实验数据的分析和处理给出了非常详尽的指导。它不仅仅告诉我们如何计算，更重要的是如何解读这些数据，如何从数据中找出规律，并最终解决工程问题。例如，在进行材料力学性能测试时，书中详细讲解了如何绘制应力-应变曲线，如何从曲线上确定材料的弹性模量、抗拉强度和延伸率等关键参数，这些都是在工程设计中必不可少的知识。这本书让我对工程力学有了更深的理解，也让我对未来从事工程工作充满了信心。

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**第六段** 这本书的内容组织方式非常巧妙，它没有采用枯燥的章节划分，而是以解决实际工程问题为主线，串联起相关的力学实验。这种“问题导向”的学习模式，大大激发了我探索的兴趣。我仿佛变成了一个小小的工程师，需要通过一系列的实验来诊断和解决工程中的疑难杂症。比如，书中有一个关于流体阻力测量的实验，它不仅仅是简单地测量一个物体在流体中的阻力，而是模拟了汽车在空气中的运动，让我们去分析不同车型的流线型设计对空气动力学性能的影响。这个实验让我明白了，原来工程力学不仅仅是计算，更是关于如何通过巧妙的设计来优化性能。而且，书中对于每一个实验都进行了非常细致的“前世今生”的介绍，它会追溯到相关力学原理的起源，然后讲解这个原理在实际工程中的应用，最后才引出实验的设计。这种由浅入深，层层递进的讲解方式，让我能够牢固地掌握每一个知识点。我尤其喜欢书中对于实验数据进行可视化呈现的讲解，它教会我如何利用各种图表，清晰地展示实验结果，如何从复杂的图表中提取有用的信息。这对于我日后进行技术报告的撰写和成果的汇报，都有着莫大的帮助。

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**第十段** 这本书的设计理念非常独特，它不仅仅是一本实验教程，更像是一本“工程实践启蒙书”。书中每一个实验都充满了工程的智慧和趣味性。我特别喜欢书中对于每一个实验背后所蕴含的工程原理的讲解，它们都非常透彻，并且与实际工程应用紧密相连。例如，在进行结构稳定性实验时，书中会模拟不同形状的柱子在受压时的屈曲现象，让我能够直观地理解柱子失稳的机理，以及如何通过改变截面形状来提高其稳定性。而且，书中还穿插了大量的工程案例分析，这些案例都来自于真实的工程项目，充满了现实的挑战和解决方案，让我能够将书本知识与工作实践有机地结合起来。例如，书中关于振动分析的实验，就结合了汽车悬挂系统的设计和机器设备的减振措施，让我深刻理解了振动分析在工程中的重要性，以及如何通过合理的实验设计来优化工程产品的性能。这本书不仅让我学会了实验操作，更重要的是，它教会了我如何用工程力学的思维去分析和解决实际问题，这对于我未来的职业发展有着重要的指导意义。

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**第四段** 这本书的出现，对于我这样一名长期在理论前沿摸索的科研工作者来说，也是一次意外的惊喜。虽然我日常接触的工程问题更加复杂和抽象，但基础的力学原理仍然是我们一切研究的基石。而这本书，恰恰能够帮助我们梳理和巩固这些基础。书中对每一个实验的原理阐述都非常清晰透彻，即使是一些我可能已经熟知的概念，通过作者的深入剖析，也能从中获得新的理解和启发。我特别喜欢书中对于实验数据分析和可视化处理的部分。它引入了一些现代化的数据处理工具和图表展示方式，这对于我们进行科学研究，将复杂的数据转化为直观的结论非常有帮助。例如，在分析材料的应力-应变曲线时，书中提供的曲线拟合方法和相关参数的计算，都非常精确和实用。而且，书中还鼓励读者根据自己的理解和实验结果，提出新的分析方法和改进建议，这对于激发科研创新思维非常有益。书中也涉及了一些前沿的实验技术和研究方向，这对于我们及时了解行业动态，拓展研究思路也提供了宝贵的参考。总的来说，这本书不仅是学生的实验教科书，更是我们这些科研人员重温基础、激发灵感的一本良师益友。

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