工程力学实验

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页数:115
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出版时间:2009-5
价格:18.00元
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isbn号码:9787564116149
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  • 工程力学
  • 力学实验
  • 实验教学
  • 工程教育
  • 材料力学
  • 结构力学
  • 实验数据处理
  • 误差分析
  • 工程测量
  • 力学原理
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具体描述

《工程力学实验》图文并茂,内容实用性强,可作为高等学校本科力学实验教材。本实验教材是根据教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设的精神和要求,对近几年的实验教学改革进行了总结,结合多年实验教学的体会编写而成。全书共列出22个实验,其中包括拉伸、电测原理、弯曲正应力、弯扭组合变形等基础实验,该部分的实验内容根据国家标准的要求进行编写,和现行的国际标准接轨,使实验内容标准化。同时书中还包括开口薄壁结构、冲击动荷系数、电测标定加速度传感器、工程结构电测分析等设计性实验,此类实验着重提出实验要求,拓展实验的工程背景,有利于培养学生的探索精神和创新能力。

《工程力学实验》这本书,顾名思义,聚焦于工程实践中力学原理的验证与应用。它并非一本纯理论的教科书,而是通过一系列精心设计的实验,帮助读者深入理解和掌握那些支配着宏观世界运动和变形的基本规律。 核心内容与目标: 本书旨在通过实验操作,使读者能够: 1. 深刻理解力学基本概念: 无论是静力学中的力、力矩、平衡,还是动力学中的速度、加速度、动量、冲量,亦或是材料力学中的应力、应变、弹性模量,本书的实验都将这些抽象的概念具象化,让读者在亲手操作和观察中建立直观的认识。例如,通过对不同结构进行受力分析和载荷施加,读者能切实体会何为合力、何为平衡,以及力在不同方向上的分解与合成。 2. 掌握实验基本技能: 学习如何正确使用测量仪器,如游标卡尺、千分尺、测力计、应变片、万用表等,并掌握数据的采集、记录和处理方法。这包括误差的识别与分析,以及如何通过多次测量来提高实验结果的可靠性。 3. 验证力学理论的正确性: 书中包含的实验项目大多基于经典的力学定律,如牛顿运动定律、功和能定理、动量守恒定律、胡克定律等。通过实验数据与理论计算的对比,读者可以亲身验证这些理论的普适性和精确性。例如,验证自由落体或斜抛运动的规律,通过测量物体在不同高度或不同初速度下的运动轨迹,与理论预测进行比对。 4. 分析实际工程问题: 实验项目的设计往往贴近实际工程应用场景,让读者了解力学原理如何在桥梁设计、机械制造、建筑施工、材料选择等领域发挥关键作用。例如,通过对梁的弯曲实验,读者能了解不同截面形状和材料对梁承载能力的影响,为工程设计提供直观依据。 5. 培养科学思维与创新能力: 除了执行既定实验,书中也会鼓励读者思考实验结果的意义,分析误差来源,并尝试提出改进实验方案或对未知现象进行初步探索。这种过程有助于培养严谨的科学态度、逻辑推理能力以及发现和解决问题的能力。 可能的实验内容板块(具体章节和实验项目会因版本和侧重点有所不同,以下为常见内容示例): 静力学部分: 力的合成与分解: 使用力台或天平,通过测力计测量不同方向上的力,验证力的平行四边形定则。 物体的平衡: 研究不同约束条件下的物体受力情况,如悬臂梁、桁架的受力分析与平衡验证。 摩擦力: 测量静摩擦力和动摩擦力,研究其与正压力、接触面性质的关系。 力矩与转动平衡: 使用力臂和力矩尺,验证杠杆的平衡条件,了解力矩的概念。 运动学与动力学部分: 直线运动: 测量匀速直线运动、匀加速直线运动的速度-时间、位移-时间关系,验证运动学公式。 圆周运动: 研究匀速圆周运动的角速度、周期、向心力,以及非匀速圆周运动的切向加速度和法向加速度。 碰撞与动量守恒: 通过小球碰撞实验,验证动量守恒定律,研究碰撞类型(弹性碰撞、非弹性碰撞)。 功与能: 验证动能定理、机械能守恒定律,如斜面上的滑块运动,或者单摆的能量转换。 转动定律: 研究刚体的转动惯量,验证转动定律。 材料力学部分: 材料的拉伸与压缩: 测量金属丝或杆件在拉伸或压缩过程中的应力和应变,绘制应力-应变曲线,测定弹性模量、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标。 材料的弯曲: 研究梁在不同载荷下的弯曲变形,测量挠度,验证弯曲公式,分析梁的强度和刚度。 材料的扭转: 研究圆杆在扭转载荷下的应力与变形,测定材料的抗扭刚度。 应变测量: 使用应变片测量杆件表面的应变,进而计算应力,了解应力分析的基本方法。 适合读者: 本书非常适合高等院校的工科类专业学生,包括但不限于机械工程、土木工程、航空航天工程、汽车工程、材料科学与工程、工程力学等专业的学生。同时,对于工程技术人员,如果需要复习或深入理解力学在实际工作中的应用,本书也能提供宝贵的实践指导。 本书的价值: 《工程力学实验》通过将理论与实践紧密结合,弥补了纯理论学习的不足。它不仅仅是完成一项项实验任务,更是为读者构建了一个理解和应用力学知识的桥梁,为未来从事复杂的工程设计、分析和研究打下坚实的基础。通过动手操作和数据分析,读者将能更深刻地认识到“理论联系实际”的重要性,从而提升自身的工程素养和解决实际问题的能力。

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当我翻开《热力学原理》这本书时,我期望得到的是对能量转换过程的清晰洞察,毕竟热力学是所有工程学科的基石。这本书的优点在于其对热力学第一、第二定律的哲学层面探讨非常深入,作者试图从熵增的宇宙观角度来阐述这些定律的必然性,这种对基础原理的深刻挖掘是值得肯定的。然而,这种哲学化的倾向却严重影响了工程应用的清晰度。书中关于理想气体和实际气体的状态方程的推导占据了极大的篇幅,但对于如何处理相变过程中的非平衡态热力学,却仅仅是一笔带过,且使用的模型非常基础。最让我困惑的是,书中对“功”和“热”这两个基本量的定义和边界条件的设定,描述得过于抽象和绝对化,缺乏与实际工程设备(如热泵、燃气轮机)的紧密联系。我花了很大力气才将书本上的“可逆过程”与我们实际操作中遇到的“近似可逆”过程联系起来,感觉自己更像是在进行一场形而上的思辨,而不是学习一门用来解决实际能源问题的学科。

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我抱着“拓展视野”的目的,挑选了这本《材料科学导论》,希望能对现代工程材料的微观结构与宏观性能之间的关系有一个更系统的认识。这本书的理论深度无疑是令人敬佩的,尤其是在晶体缺陷理论和相变动力学部分,作者引用了最新的研究成果,详尽地阐述了位错运动如何影响材料的塑性变形,以及热处理工艺对晶界结构和硬度的微妙影响。然而,阅读体验却是一个大问题。全书充斥着大量的专业术语,很多术语的定义和解释都放在了脚注或者附录中,使得阅读过程频繁中断,就像在一条信息流中不断地被抛出主线。更令人不解的是,书中关于“新型复合材料”的介绍,虽然提到了碳纤维和金属基复合材料,但所有的案例都非常陈旧,缺乏对近十年内如增材制造(3D打印)材料应用前景的探讨,这使得这本书在时效性上显得力不从心。它更像是一部上个世纪末期总结性的著作,虽然奠定了基础,但对于当下急需创新材料解决方案的工程师而言,它提供的帮助非常有限,更像是一份历史文献而非前沿指南。

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这本号称是经典传世之作的《机械设计原理》,拿到手的时候,我就抱着极大的期望,毕竟在工程领域,它的地位几乎是无可撼动的。然而,真正翻开阅读后,我的心情却如同坐过山车一般跌宕起伏。首先,书籍的整体排版和印刷质量确实是顶级的,那种厚重而又不失细腻的纸张触感,让人爱不释手,光是捧在手里,就觉得充满了学术的庄严感。但是,一旦深入到具体的内容,尤其是那些关于复杂机构运动分析和动态特性的章节,我就开始感到一阵阵的迷茫。作者似乎过于沉醉于理论的推导,大量的微分方程和矩阵运算充斥其中,仿佛在举行一场只有数学家才能欣赏的盛宴。对于我们这些更注重工程实践和快速解决实际问题的工程师来说,这些深入骨髓的数学推导,虽然严谨,却显得过于晦涩难懂,很多关键概念的物理图像被复杂的数学符号所掩盖,我不得不反复查阅其他的参考资料来重新建立起对“瞬心法”或“速度多边形法”的直观理解。坦白说,这本书更像是一本高深的教科书,而非一本能指导工程实践的工具书,它要求读者具备极高的数学素养,否则很容易在第一道坎上就被劝退,让学习过程变得异常痛苦和低效。

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这本厚重的《控制系统设计与分析》给我带来的最大感受是“信息过载”。它试图覆盖从经典控制理论(如根轨迹、波德图分析)到现代控制理论(如状态空间法、最优控制)的每一个角落,其广度令人称奇。从第一章的反馈系统基本概念到最后一章的鲁棒控制设计,内容跨度之大,使得任何一个章节都可能单独写成一本专著。问题在于,这种“百科全书式”的编排方式,让核心知识点被大量的辅助性内容所稀释。例如,在讨论PID控制器的整定方法时,作者用了将近七十页的篇幅来详细论述Ziegler-Nichols方法的所有变体,同时还穿插了大量历史背景和不同学派的争论。对于初学者来说,这无疑是灾难性的,因为他们很难分辨出哪些是必须掌握的核心工具,哪些是可有可无的学术花絮。最终,我感觉自己像是走进了巨大的图书馆,虽然所有的书都在那里,但我花了大量时间在迷路上,而真正需要的那本工具书,却被埋在了无数的参考资料之下,难以快速定位和提取。

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对于《流体力学基础》这本书,我的评价是:它是一把双刃剑,极其锋利,但也很容易伤到自己。这本书的优势在于其对流体运动基本方程——纳维-斯托克斯方程的推导,堪称教科书级别的详尽和严谨,从流线的概念到边界层理论的建立,每一步都逻辑清晰,如同建筑师在绘制蓝图般精确。特别是关于湍流模型的介绍部分,作者似乎倾注了大量心血,详细对比了雷诺平均N-S方程(RANS)和大涡模拟(LES)的优劣及其适用条件。然而,这种极端的理论倾向也带来了实践上的巨大鸿沟。书中的例题大多是高度简化的二维、不可压缩、无粘流动问题,它们完美地展示了数学模型的美感,却几乎没有能直接套用到我们实际遇到的复杂三维、高雷诺数、甚至非牛顿流体问题上的指导意义。当我试图寻找如何用这些知识来优化一个风力涡轮机的叶片设计时,我发现这本书提供的更多是“为什么会这样”的理论解释,而不是“如何解决”的工程方法论,导致我合上书本时,感觉脑子里装满了公式,但手上却找不到可以拧紧的螺丝刀。

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