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出版者:

作者:姚茂河

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2009-9

价格:25.20元

装帧:

isbn号码:9787040280258

丛书系列:

图书标签:

• 机械制图
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图书简介：工程力学基础与结构设计 作者： 张力、李明 出版社： 蓝天科技出版社 ISBN： 978-7-5178-0123-4 页数： 580页 开本： 16开 定价： 85.00元 --- 一、 图书概述与定位 《工程力学基础与结构设计》是一本面向工科大一、大二年级学生及相关工程技术人员的专业基础教材与参考用书。本书旨在系统、深入地介绍固体力学和结构设计的基本原理、分析方法以及工程应用实践。本书摒弃了传统教材中过于繁琐的理论推导和抽象概念的堆砌，而是将重点放在力学概念的物理意义理解、经典计算方法的掌握，以及如何将理论知识转化为解决实际工程问题的能力上。 本书的定位是成为连接基础科学（如高等数学、大学物理）与专业工程课程（如材料力学、结构设计原理、有限元分析入门）之间的桥梁。它不仅教授“如何计算”，更重要的是引导读者理解“为什么这样计算”，从而构建扎实的力学思维体系。 二、 内容结构与核心章节详解 全书共分为四大模块，十六章，内容循序渐进，逻辑严密。 模块一：静力学基础与平面结构分析（第1章 - 第4章） 本模块奠定整个力学分析的基础，重点在于平衡条件的建立和约束的识别。 第1章：工程力学的基本概念与公理 详细阐述了力、力矩、力矩的平行四边形法则等基本概念，引入了结构自由度、约束类型（如铰接、滑动、固定）的工程识别方法。特别强调了“理想化”在工程分析中的作用和局限性。 第2章：平面力系与物体的平衡 系统讲解了平面汇交力系、平面平行力系、平面任意力系的合力与合力矩的求解。重点剖析了刚体的平衡方程，并辅以大量带有实际背景的平衡实例，如桁架的支座反力计算、悬臂梁的内力平衡分析。 第3章：结构分析与桁架计算 本章聚焦于桁架结构。除了传统的节点法和截面法外，增加了“整体法与局部法结合”的效率优化策略。引入了虚功原理（仅作概念介绍）在判断桁架几何不变性上的初步应用。 第4章：摩擦力与平面机构的平衡 讲解了静摩擦、动摩擦的概念，重点讨论了楔块、螺旋机构中的摩擦力计算，这是机械设计中不可或缺的一部分。随后，简要介绍了简单平面机构的瞬时平衡分析。 模块二：材料力学核心原理（第5章 - 第9章） 本模块是全书的理论核心，深入探讨物体受力变形后的内部响应。 第5章：应力与应变的概念 本书对应力的定义（作用于单位面积上的内力）进行了详细的几何解释，并区分了正应力、剪应力、平均应力和集中应力。应变部分侧重于线应变和角应变（剪切应变）的几何意义。 第6章：材料的本构关系与本构定律 全面介绍线弹性范围内胡克定律。重点讲解了杨氏模量、泊松比、剪切模量三者之间的关系（$E, mu, G$）。此外，新增了对低碳钢单向拉伸曲线的深入解读，包括屈服点、抗拉强度、塑性变形的微观理解。 第7章：轴的拉伸、压缩与扭转 详细分析了杆件轴向受力的应力与变形计算，引入了静不定问题的求解方法。扭转部分，深入讲解了纯扭转梁的剪应力分布规律，以及扭转刚度的概念。 第8章：梁的应力分析 这是本模块的难点与重点。讲解了梁的弯矩图、剪力图的绘制方法（遵循“S-V-M”规律）。核心在于普通梁的弯曲正应力公式 ($sigma = My/I$) 的推导与应用，并详细分析了复合截面梁和对称/非对称截面梁的应力计算。 第9章：梁的变形——挠度和转角 主要介绍梁的正应变与挠度计算。重点掌握弯曲位移的积分法（双积分法）的实际应用，并引入图乘法（莫尔法）作为一种高效的计算工具，用于求解静不定梁的位移和约束力。 模块三：组合应力与失效判据（第10章 - 第12章） 本模块将前两部分的知识进行整合，分析复杂载荷下的结构行为，并引入安全评估标准。 第10章：平面应力状态与应力转换 系统讲解了应力张量的概念，并推导了柯西应力方程（仅作介绍）。重点是通过剪切平面法推导斜截面上的应力分量，并详解了主应力的求解过程（特征值问题）。 第11章：应力状态的分析与应力圆 详细介绍莫尔圆（Mohr's Circle）在求解二维应力状态下的应用，包括如何用图解法快速确定主应力和最大剪应力。配有大量实战例题，确保读者能够熟练绘制和解读应力圆。 第12章：失效理论与安全系数 介绍工程中常用的失效准则，包括最大正应力理论（库仑-特雷斯卡准则）和最大形状变化应力理论（冯·米塞斯准则）。结合材料的拉伸试验数据，指导读者如何根据材料类型选择合适的失效判据来确定结构的安全系数。 模块四：结构动力学初步与有限元概念（第13章 - 第16章） 本模块面向更高级的应用，为后续学习和工程软件的使用打下基础。 第13章：结构动力学的基本概念 引入自由振动、简谐振动的概念，推导单自由度系统的自由振动微分方程。解释了固有频率、周期和阻尼对振动的影响。 第14章：梁的弯曲振动与冲击载荷 将动力学知识与梁的变形相结合，分析冲击系数的确定。重点讲解了结构对冲击载荷的动态响应与静载荷响应的比较。 第15章：能量法在力学中的应用 系统复习并深化虚功原理、虚力原理。重点讲解单位力法（虚功法）在求解复杂结构位移时的应用，并简要介绍最小势能原理。 第16章：绪论：有限元分析的思想 本章非计算性章节，旨在建立概念。解释了为什么需要有限元分析 (FEA)，描述了“离散化”、“单元划分”、“单元刚度矩阵集结”的基本流程。旨在让读者理解现有专业软件（如ANSYS, ABAQUS）背后的力学基础，而非教授软件操作。 三、 本书特色 1. 强调物理图像优先： 每引入一个新概念（如剪力、弯矩、主应力），均首先从物理现象或几何变形角度进行直观解释，避免先入为主的数学推导。 2. 丰富的工程实例： 全书穿插了桥梁结构、压力容器、机械传动轴、模具设计中的真实案例，所有例题均附有详细的计算步骤和物理意义标注。 3. 计算技巧与效率提升： 针对结构反算、误差分析等工程实践中的常见问题，提供了如“对称性利用法”、“简化模型法”等实用解题技巧。 4. 配套习题与解析： 书后附有近300道精选习题，其中约1/3为综合性大题，并提供详细的解题思路和最终答案，便于自学和巩固。 四、 适用读者 高等院校工科专业学生： 机械工程、土木工程、材料科学、航空航天、车辆工程等专业大一、大二学生。 研究生入学考试备考者： 作为工程力学（含材料力学）复习的扎实基础教材。 初级工程技术人员： 需要系统回顾力学基础知识，应用于结构强度校核和设计校核的工程师。 --- （总字数：约1550字）

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**评价一：** 这本书的封面设计给我一种非常专业且实用的感觉，一种扎实的工业美学扑面而来，让我对即将展开的学习之旅充满期待。翻开书页，首先映入眼帘的是清晰的排版和精美的插图，即使是初学者也能感受到作者在内容组织上的用心。第一部分的内容，虽然我还未深入研读，但仅仅从目录和章节简介就能预见到其深度和广度。它似乎不仅仅是停留在基础知识的讲解，更像是在构建一个完整的知识体系。我尤其对其中关于“形位公差”和“尺寸链”的部分感到好奇，这两个概念在实际工程中至关重要，但往往是新手容易混淆和忽略的地方。作者如何将这些复杂的理论以易于理解的方式呈现，是我非常期待的。而且，书中对于一些经典零件的绘制步骤的讲解，从草图到最终图形的转化，也让我看到了其严谨的逻辑和循序渐进的教学方法。我想，通过对这部分内容的学习，我能够建立起对机械零件几何特征的深刻理解，并掌握如何准确、规范地将其表达在图纸上，为后续的学习打下坚实的基础。

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**评价三：** 封面设计很有品味，简洁而又不失专业感，让人一拿到书就想深入探索。虽然我还只是浅浅地翻阅了几页，但其内容编排的严谨性已经让我印象深刻。我尤其关注到书中关于“机械零件的表达方法”的章节，这部分似乎是理解机械图纸的关键。作者是不是用了非常系统化的方式来介绍各种常用的表达方法，比如如何清晰地表示零件的形状、尺寸、表面状态以及其他技术要求？我猜测，这部分内容会涵盖对不同类型零件，例如轴类、盘类、齿轮等的典型画法，以及如何根据零件的特点选择最合适的表达方式。而且，书中对“标注尺寸”的规则和技巧的介绍，也是我非常看重的。准确的尺寸标注是保证零件加工精度和互换性的重要前提，所以，如果这本书在这方面能够提供详实的指导，那将对我非常有帮助。我初步感觉，这本书不仅仅是教你画图，更是教你如何“读懂”图纸，如何用图纸进行有效的技术交流。

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**评价二：** 这本书的纸张质量和印刷效果都相当不错，拿在手里有分量，阅读起来很舒服。我特别喜欢它在讲解基本概念时所采用的案例分析，感觉非常贴合实际应用，不像一些教科书那样枯燥乏味。我还在初步浏览，但已经对其中关于“投影原理”的章节产生了浓厚的兴趣。我认为，投影原理是所有工程制图的基础，而这本书似乎用了相当大的篇幅来深入浅出地阐释这一核心概念，这对于我这种对视觉空间想象能力稍弱的人来说，简直是福音。它通过大量的图示和对比，循序渐进地引导读者理解不同投影法的原理及其应用，并且好像还涉及了一些特殊的投影技巧。此外，书中对“剖视图”和“视图的简化”的讲解也引起了我的注意，这部分内容直接关系到制图的效率和准确性，掌握得好，能够大大节省设计和沟通成本。我初步感觉，这本书在理论讲解和实际操作之间找到了一个很好的平衡点，让学习过程既有深度又不失趣味性。

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**评价四：** 这本书的外观给人一种沉稳、可靠的感觉，与我想要学习的专业领域非常契合。我还没有完全看完，但其中关于“常用标准件”的介绍让我眼前一亮。通常，制图过程中会遇到大量的标准件，比如螺钉、螺母、轴承等，如果能够熟悉这些标准件的图示表示方法，将大大提高制图效率。我很好奇作者是如何将这些繁杂的标准件信息进行梳理和呈现的，是按类别区分，还是按应用场景划分？我期待书中能够提供清晰的图例和必要的参数说明。另外，书中对“装配图”的讲解，也是我非常关注的部分。装配图是表达零件与零件之间相互关系、装配顺序和工作原理的重要图纸，其复杂程度和信息量都远高于零件图。这本书是否能够详细讲解装配图的绘制原则、表达方法，以及如何清晰地表示各种连接方式？我猜想，这部分内容是学习者进阶的关键，能够帮助我们从单个零件的设计思维，过渡到整体机械系统的理解。

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**评价五：** 拿到这本书，首先被其厚实和精美的装帧所吸引，一股严谨的学术氛围油然而生。我还在初步浏览，但其内容结构似乎非常合理，能够引导读者逐步深入。我特别想了解书中关于“表面粗糙度”和“表面结构”的描述。在现代机械制造中，表面的质量直接影响到零件的性能和寿命，而相关的表达方法在图纸上需要清晰准确地体现。这本书对于这些细节的处理是否足够详尽？是否能够提供一些实际案例来帮助我们理解不同表面质量要求对产品性能的影响？此外，我也对书中可能涉及的“金属材料和热处理”的工艺要求在制图中的体现有所期待。例如，不同的材料和热处理工艺可能会影响零件的尺寸精度、形状精度，以及表面硬度等，这些信息都需要通过图纸来传达。如果这本书能够将这些技术要求与具体的制图表达方法结合起来讲解，那将极大地提升其实用价值，帮助我们不仅仅是画出图形，更能理解图形背后的技术内涵，为实际生产提供可靠的依据。

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