具体描述
《工程力学导论：基础与应用》 本书旨在为读者提供一套坚实的工程力学理论基础，并着重探讨其在实际工程问题中的应用。我们深信，理解和掌握力学的基本原理，是所有工程学科领域得以深入发展和创新的基石。因此，本书的编写力求做到严谨而不失通俗，理论与实践紧密结合，引导读者逐步领略工程力学的独特魅力。 内容概述： 本书共分为八个主要章节，每一章节都围绕着工程力学的一个核心分支展开，并辅以大量的实例分析和练习题，以巩固和深化读者的理解。 第一章：工程力学概述与基本概念 本章将首先介绍工程力学在现代工程中的重要地位和作用，阐述其作为一门基础学科的特性。我们将深入剖析力学的基本概念，包括物质、运动、力、位移、速度、加速度等，并解释它们之间的内在联系。同时，本章还会介绍工程上常用的单位制和量纲分析方法，为后续章节的学习奠定基础。 第二章：静力学基础 静力学是研究物体在静止状态下受力平衡的学科。本章将详细讲解力的概念、力的性质（大小、方向、作用点）以及力的合成与分解。我们还将重点介绍约束力的种类及其分析方法，并系统阐述物体的受力分析，即绘制自由体图（Free Body Diagram）的技巧。通过对平面汇交力系、平面平行力系和平面一般力系的平衡条件及其求解方法的讲解，读者将能够分析各种静止结构的受力情况。本章还将触及重心和形心等概念，并介绍简单的梁和桁架的静力学分析。 第三章：运动学——运动的描述 运动学是研究物体运动规律而不考虑引起运动的原因的学科。本章将从描述物体运动的运动学量入手，包括位移、速度和加速度。我们将区分直线运动和曲线运动，并详细介绍匀速直线运动、匀变速直线运动的运动规律。对于曲线运动，我们将学习其运动的描述方法，如速度和加速度的矢量表示。本章还将引入相对运动的概念，这是分析复杂运动的关键。 第四章：动力学基础——牛顿运动定律 动力学研究的是力与运动之间的关系。本章的核心是牛顿运动定律，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。我们将深入理解这三条基本定律的含义，并学习如何运用它们来分析物体的动力学问题。本章将重点讲解动力学方程的建立和求解，包括直线运动和曲线运动中的动力学分析。常见的动力学模型，如质点动力学、刚体动力学以及惯性力（如离心力和科氏力）的概念也将得到介绍。 第五章：功、能与动量 本章将从能量守恒和动量守恒的宏观角度来分析物体的运动。我们将引入功和能的概念，包括动能、势能（重力势能、弹性势能）以及机械能。功-能定理和机械能守恒定律是解决许多动力学问题的有力工具。此外，本章还将重点讲解动量和冲量的概念，并推导出动量守恒定律。碰撞问题是动量守恒定律的一个经典应用，本章将对此进行深入探讨。 第六章：振动与波 振动是工程中普遍存在的现象，从桥梁的晃动到机械设备的运转，都可能涉及振动。本章将介绍简谐振动（Simple Harmonic Motion）的特性，包括振幅、周期、频率和相位。我们将分析单自由度系统的自由振动和受迫振动，并介绍阻尼振动以及共振的概念。此外，本章还将初步介绍机械波的传播，包括波的描述（波长、频率、波速）以及能量的传递。 第七章：材料性质与应力应变基础 虽然本书不包含材料力学的内容，但为了使读者理解工程结构在受力后的行为，本章将简要介绍工程材料的基本力学性质，如弹性、塑性、强度、刚度、韧性等。我们将引入应力（Stress）和应变（Strain）这两个核心概念，它们是描述物体内部受力状态和变形程度的物理量。本章将区分正应力、剪应力以及正应变、剪应变，并介绍简单的应力-应变关系，如胡克定律（Hooke's Law）的初步概念，为后续理解结构的响应打下基础。 第八章：工程应用实例与问题求解 在前面章节的基础上，本章将精选一系列典型的工程应用实例，如桥梁的受力分析、汽车的运动分析、建筑结构的稳定性初步讨论、以及简单机械系统的动力学分析等。通过对这些实例的详细分析，读者将有机会将所学的理论知识应用于解决实际工程问题。本章还将提供一套系统的问题求解方法论，指导读者如何审题、分析、建模、求解和评估结果，培养严谨的工程思维。 本书的特色： 强调基础理论的系统性： 本书力求在基础理论的阐述上做到全面、严谨，不遗漏任何关键环节。 注重概念的清晰解释： 对于力学中的关键概念，我们通过多角度的阐释和形象的比喻，帮助读者建立清晰的理解。 丰富的实例分析： 大量的工程实例贯穿全书，帮助读者将抽象的理论与具体的应用联系起来。 循序渐进的学习路径： 内容的安排遵循由浅入深、由易到难的原则，适合不同背景的读者。 实践性强的练习题： 每章末尾都配有不同难度层次的练习题，以供读者巩固和拓展。 目标读者： 本书适合所有对工程领域感兴趣的学生、初级工程师以及相关从业人员。对于机械工程、土木工程、航空航天工程、车辆工程等专业的学生而言，本书将是他们学习工程力学理论和方法的理想入门读物。同时，对于希望了解工程基础知识的跨学科读者，本书也提供了宝贵的学习资源。 我们希望通过《工程力学导论：基础与应用》这本书，能够激发读者对工程力学的学习兴趣，帮助他们构建扎实的理论基础，并为他们未来在工程领域的探索和创新奠定坚实的基础。
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