Mechanics of Elastic Structures with Inclined Members pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Berlin Heidelberg

作者:Chin Hao Chang

出品人:

页数:217

译者:

出版时间:2009-12-28

价格:USD 119.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783642063664

丛书系列:

图书标签:

Elasticity
Structural Mechanics
Inclined Members
Finite Element Analysis
Structural Stability
Beam Theory
Truss Analysis
Matrix Methods
Engineering Mechanics
Civil Engineering

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具体描述

《弹性结构力学：倾斜杆件分析》本书深入探讨了弹性力学在倾斜杆件结构分析中的应用，为工程师和研究人员提供了一个全面的理论框架和实用的计算方法。不同于传统的垂直或水平杆件分析，本书特别关注了那些在工程实践中广泛存在的、存在显著倾斜角度的杆件及其组成的结构。这类结构在桥梁、屋顶桁架、斜拉索桥、航空航天结构以及风力涡轮机支撑塔等领域中至关重要，其受力行为和变形特性也更为复杂。核心内容概述：本书的开篇首先回顾了弹性力学的基础理论，包括胡克定律、应力-应变关系、材料的本构模型等，为后续的复杂分析奠定坚实基础。随后，重点引入了描述倾斜杆件的几何特性，例如杆件轴线的倾角、截面属性在不同方向上的变化等。这些几何参数的精确定义是进行准确分析的前提。接着，本书详细阐述了倾斜杆件的受力分析方法。这包括对作用在倾斜杆件上的各种载荷（如轴向力、剪力、弯矩、扭矩）的分解与转化，使其能够方便地应用于建立平衡方程。书中深入探讨了在倾斜坐标系下进行应力与应变分析的必要性，以及如何将斜杆件的受力转化为更易于处理的局部坐标系下的问题。本书的重点章节集中于倾斜杆件在各种荷载作用下的变形分析。这部分内容将弹性曲线方程、弯曲理论以及剪切变形理论应用于倾斜构件，详细推导了在不同边界条件和荷载组合下，倾斜杆件的挠度、转角等变形参数的计算公式。对于多杆件组成的复杂倾斜结构，本书则介绍了位移法、力法等经典结构力学方法，并重点说明了如何将倾斜杆件的刚度矩阵和柔度矩阵有效地融入整体结构分析之中。特别值得一提的是，本书深入讨论了倾斜杆件在受弯时产生的剪切变形，这在短粗杆件或复杂截面杆件中尤为显著，并常常被传统理论所忽略。作者通过详细的推导和算例，展示了如何准确地考虑和计算这种剪切变形对整体结构刚度和承载能力的影响。对于材料的非线性行为，本书也进行了初步的探讨，介绍了当杆件材料达到屈服极限或在高应变状态下，弹性分析的局限性以及引入塑性分析的必要性。虽然重点仍在于弹性范围内，但对这些潜在的非线性效应的提及，也为读者提供了进一步研究的方向。方法与技术：本书在讲解过程中，广泛采用了多种分析方法和技术，确保理论的严谨性和计算的实用性。坐标转换与局部坐标系：详细介绍了如何进行坐标系的转换，将倾斜杆件的受力与变形在局部坐标系下进行描述和计算，从而简化分析过程。刚度矩阵与柔度矩阵：系统地推导了倾斜杆件在不同自由度下的刚度矩阵和柔度矩阵，以及如何将其组装成整体结构的刚度矩阵，用于位移法分析。有限元方法（FEM）：虽然本书的理论基础是解析方法，但作者也阐述了有限元方法在处理复杂倾斜结构时的优势，以及如何将倾斜杆件的单元刚度矩阵有效地引入到有限元模型中。数值算例与图解：全书穿插了大量具体的数值算例，通过详细的步骤演示，帮助读者理解理论公式的应用。同时，书中配有大量的图示，直观地展示了杆件的几何形状、受力情况、变形模式等，增强了理解的深度。适用读者：本书适合于土木工程、结构工程、机械工程、航空航天工程等领域的本科生、研究生以及从事相关工作的工程师和研究人员。对于希望深入理解倾斜构件在各种结构中行为的专业人士而言，本书提供了宝贵的知识和实用的工具。本书特色：聚焦倾斜构件：针对传统力学书籍中相对边缘化的倾斜构件问题，进行了系统深入的探讨。理论与实践结合：在严谨的理论推导基础上，辅以丰富的工程实例和计算方法。循序渐进的讲解：从基础概念到复杂结构分析，逻辑清晰，易于理解。涵盖多种分析技术：融合了经典结构分析方法与现代数值计算思想。通过阅读本书，读者将能够更准确地评估倾斜杆件结构在承受各种荷载时的响应，优化结构设计，提高结构的安全性与经济性。