Mecanica de materiales / Mechanics of Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:James M. Gere

出品人:

页数:1017

译者:Javier Cardenas

出版时间:2009-5-21

价格:USD 89.95

装帧:Paperback

isbn号码:9789708300407

丛书系列:

图书标签:

• 材料力学
• 固体力学
• 材料科学
• 工程力学
• 结构力学
• 弹性力学
• 材料强度
• 应力分析
• 变形分析
• 力学性能

探索材料力学世界的奥秘：一本关于结构设计与性能分析的深度指南 本书是一本旨在深入剖析材料在各种载荷作用下的行为表现，并提供实用工程应用见解的专著。它不仅仅是一本教材，更是一部引导读者理解和掌握材料力学核心原理，进而应用于复杂工程设计与问题解决的权威参考。本书内容丰富，逻辑严谨，覆盖了材料力学领域的核心概念和前沿应用，适合工程专业的学生、研究人员以及所有对材料性能与结构安全感兴趣的专业人士。 核心概念的精细阐释： 本书从最基础的应力（Stress）和应变（Strain）概念入手，为读者构建起理解材料力学行为的基石。 应力与应变： 详细解释了正应力、剪应力、正应变和剪应变的概念，并通过丰富的实例说明了它们是如何在材料内部产生的。读者将学习如何计算不同截面上的应力分布，以及材料在外力作用下的变形情况。 本构关系（Constitutive Relations）： 深入探讨了材料的弹性、塑性和蠕变等本构模型。读者将理解胡克定律（Hooke's Law）在弹性范围内的应用，以及材料在超过屈服强度后如何发生塑性变形。此外，本书还介绍了高温或长期载荷下材料的蠕变现象，以及如何描述和预测其行为。 应力-应变曲线： 通过对典型材料（如金属、聚合物、复合材料）的应力-应变曲线的详尽分析，读者将学习识别材料的弹性模量（Young's Modulus）、泊松比（Poisson's Ratio）、屈服强度（Yield Strength）、抗拉强度（Ultimate Tensile Strength）和断裂伸长率（Ductility）等关键力学性能参数。 应力状态与应力张量： 引入了三维应力状态的概念，详细阐述了应力张量（Stress Tensor）的构成及其在不同坐标系下的转换。读者将学习如何通过主应力（Principal Stresses）和主应变（Principal Strains）来描述任意一点的应力状态，并理解摩尔圆（Mohr's Circle）在可视化应力分析中的作用。 关键力学问题的深入探讨： 本书系统地研究了材料在各种常见载荷形式下的力学响应。 轴向载荷（Axial Loading）： 详细分析了杆件在轴向拉伸或压缩作用下的应力、应变和变形。读者将学习如何计算杆件的轴向伸长或缩短，以及如何根据许用应力选择合适的材料和截面尺寸。 扭转（Torsion）： 深入探讨了轴类构件在扭矩作用下的剪应力、剪应变和角度扭转。本书提供了圆截面轴和非圆截面轴的扭转分析方法，并重点关注如何计算最大剪应力以及如何设计具有足够抗扭能力的轴。 弯曲（Bending）： 这是本书的核心内容之一，详细分析了梁在横向载荷作用下的剪力、弯矩、弯曲应力、弯曲应变和挠度。读者将学习如何绘制剪力图（Shear Force Diagram）和弯矩图（Bending Moment Diagram），如何计算梁内任意截面的弯曲应力分布，以及如何确定梁的最大挠度。本书还介绍了不同梁的支撑条件（简支、悬臂、固定）和载荷类型（集中力、均布载荷、力偶）对梁内力及变形的影响。 剪切（Shear）： 除了弯曲引起的剪切，本书还单独讨论了纯剪切（Pure Shear）和横向剪切（Transverse Shear）问题。读者将理解剪切强度（Shear Strength）的重要性，以及在设计中如何避免剪切破坏。 组合载荷（Combined Loading）： 针对工程实践中常见的由多种载荷组合引起的复杂应力状态，本书提供了系统性的分析方法。读者将学习如何叠加不同载荷产生的应力，如何利用最大剪应力理论（Maximum Shear Stress Theory）或最大偏应力理论（Maximum Distortion Energy Theory）等失效准则来评估结构的安全性。 高级主题与工程应用： 在掌握了基本概念和方法后，本书进一步拓展至更高级的材料力学主题，并强调其在工程实践中的应用。 应力集中（Stress Concentration）： 探讨了在几何形状不连续处（如孔洞、缺口、圆角）应力会显著增大的现象，并介绍了应力集中系数的概念及其在设计中的重要性。 屈曲（Buckling）： 专门分析了细长压杆在轴向压力作用下发生的失稳现象（屈曲）。读者将学习欧拉临界载荷（Euler's Critical Load）的计算方法，并理解如何通过改变杆件的材料、截面形状和边界条件来提高其抗屈曲能力。 能量方法（Energy Methods）： 引入了虚功原理（Principle of Virtual Work）、凯利伯格法（Castigliano's Theorem）等能量方法，这些方法为计算结构的变形和应力提供了一种高效且优雅的途径，尤其适用于复杂结构。 材料的疲劳（Fatigue）： 详细介绍了材料在重复性载荷作用下发生断裂的现象，即疲劳。读者将学习疲劳极限（Fatigue Limit）、S-N曲线（Stress-Life Curve）以及疲劳寿命的预测方法，这对设计承受循环载荷的构件至关重要。 断裂力学（Fracture Mechanics）： 引入了断裂力学的基本概念，如应力强度因子（Stress Intensity Factor）和断裂韧性（Fracture Toughness）。本书将帮助读者理解裂纹扩展的机制，并学习如何评估材料在存在缺陷时的抗断裂能力。 有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）： 简要介绍了有限元分析作为一种强大的数值计算工具，在解决复杂工程问题中的应用。尽管本书侧重于解析方法，但会引导读者认识到FEA在实际工程设计中的重要性，以及如何将理论知识与数值模拟相结合。 本书特色： 丰富的实例与习题： 配备了大量精心设计的工程实例，涵盖结构工程、机械工程、航空航天工程等多个领域，帮助读者将理论知识与实际应用联系起来。每章末尾还附有难度各异的习题，供读者巩固和深化理解。 清晰的逻辑结构： 内容安排循序渐进，从基本概念到高级应用，逻辑清晰，结构完整，方便读者自主学习和查阅。 严谨的数学推导： 所有关键公式和方法的推导都力求严谨，帮助读者理解其数学原理。 对工程实践的关注： 在讲解理论的同时，始终强调其在工程设计和故障分析中的实际意义，培养读者解决实际工程问题的能力。 总之，本书是材料力学领域的宝贵资源，它不仅能够帮助读者建立扎实的理论基础，更能激发他们对工程设计和材料科学的深入思考，为他们在未来的工程实践中打下坚实的基础。

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