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页数:293

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出版时间:2011-2

价格:34.00元

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isbn号码:9787122098320

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《现代结构力学导论：从理论到工程应用》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且贴近实际工程应用的现代结构力学基础知识体系。我们认识到，结构力学是连接基础物理、材料科学与土木、机械、航空航天等工程领域的核心桥梁。因此，本书在内容编排上力求平衡理论的严谨性与工程实践的有效性，旨在培养读者运用力学原理分析和解决复杂工程问题的能力。 全书共分为七个主要部分，涵盖了从经典理论到前沿分析方法的关键内容。 第一部分：基本概念与应力分析的基石 本部分首先回顾了结构力学的基本假设、连续介质的描述，并着重引入了三维应力状态的概念。我们详细讨论了柯西应力张量的定义、分量表示及其在不同坐标系下的转换规律，特别是主应力与主方向的确定，这对于理解材料在复杂受力下的行为至关重要。此外， Mohr 圆在二维应力分析中的应用被赋予了新的视角，强调其在工程设计中的直观指导意义。我们还引入了应变张量的概念，明确了应力与应变之间的几何关系。 第二部分：材料本构关系与本构模型 结构力学的核心在于如何描述材料的受力反应。本部分深入探讨了线弹性本构关系，详述了胡克定律在三维空间的表达，以及杨氏模量、泊松比、剪切模量之间的相互关系。对于工程中常见的各向异性和线弹性材料，我们提供了详细的数学描述。更进一步，我们引入了弹塑性本构理论的基础，包括屈服准则（如 Tresca 和 von Mises 准则）的物理意义，以及理想弹塑性模型的建立。对于考虑时间效应的材料，如沥青或某些聚合物，我们也简要介绍了粘弹性行为的初步概念，为后续更复杂的分析打下基础。 第三部分：梁与框架的经典分析 梁和框架是工程中最基本的受力构件。本部分将经典欧拉-伯努利梁理论和铁木辛柯梁理论进行对比分析，重点阐释了剪切变形在深梁和高频振动分析中的重要性。我们详细推导了挠度和转角的微分方程，并运用挠度公式法和虚功原理（单位载荷法）来求解静定和超静定梁的位移和内力。在分析超静定结构时，重点阐述了力法的系统应用步骤，并引入了位移法（刚度法）的初步概念，预示着矩阵结构分析的到来。 第四部分：结构稳定性理论 结构的稳定性是保障安全的关键因素。本部分聚焦于线弹性构件的屈曲问题。通过详细的推导，我们阐述了欧拉临界屈曲载荷的理论基础，并讨论了约束条件对临界载荷的影响。针对实际工程中存在的初始缺陷和偏心荷载，我们引入了不完善柱的概念，并讨论了非线性屈曲分析的基本思路，如 P-Delta 效应在高层建筑中的重要性。稳定性分析不仅限于轴心受压构件，也延伸至受侧向载荷的薄壁结构。 第五部分：薄壁结构与壳体理论基础 薄壁结构，如飞机机身、压力容器和筒仓，需要特殊的力学处理。本部分首先介绍薄膜理论，随后深入探讨了薄板理论——即 Kirchhoff-Love 理论，并详细推导了板的平衡方程和位移方程。我们运用变分原理（如瑞利-里兹法）来求解复杂边界条件下板的固有频率和振型。对于薄壳理论，本书侧重于介绍圆柱壳和球壳的基本受力分析方法，强调了膜应力和弯曲应力的耦合效应。 第六部分：结构动力学与振动分析入门 现代工程结构经常面临地震、风荷载或机械激振等动力荷载。本部分构建了单自由度系统（SDOF）的振动模型，详细分析了自由振动、受迫振动和瞬态响应。通过引入阻尼模型（粘性阻尼、固有阻尼），我们展示了如何准确描述能量耗散。随后，理论扩展至多自由度系统（MDOF），重点在于求解质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵，并掌握模态分析方法，即主坐标变换和模态叠加法，以分析复杂结构的瞬态响应。 第七部分：数值方法在结构分析中的应用（有限元方法概述） 鉴于解析方法在处理复杂几何和边界条件时的局限性，本书的最后部分将视角转向现代工程分析的基石——有限元方法（FEM）。我们从能量最小原理出发，推导了单元刚度矩阵的形成过程，并清晰解释了形函数（插值函数）的选择对精度和稳定性的影响。本书侧重于平面应力/应变问题的二维有限元离散化过程，强调了节点力的求解、全局刚度方程的组装，以及位移边界条件的施加，为读者后续学习专业有限元软件奠定坚实的理论基础。 --- 本书的特色在于其深度融合的理论推导与大量的工程案例分析。每个章节都配有详细的例题和习题，旨在引导读者从微观的应力状态过渡到宏观的结构响应。目标读者是工程专业高年级本科生、研究生以及需要系统回顾和深化结构力学基础的工程师。本书致力于成为一本严谨的理论参考书和实用的工程工具书。

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作为一个材料专业的本科生，我一直渴望找到一本能够系统梳理复合材料知识，并且能够引导我深入理解其本质的书籍。《复合材料学》这本书正好满足了我的需求。书中对复合材料的力学行为的分析，从宏观力学模型到微观应力传递，都讲解得非常清晰。我之前在课堂上学习的力学知识，在这本书中得到了很好的延展和应用。特别是关于层合板力学、界面力学以及损伤力学的章节，让我对复合材料在承受载荷时的复杂行为有了更深刻的认识。书中还提供了大量的计算方法和案例，这对于我巩固课堂知识、提高解决实际问题的能力非常有帮助。我发现，这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的引导。

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对于一些非专业背景，但又对复合材料感兴趣的读者来说，这本书可能需要一些耐心。因为里面确实涉及了不少专业的术语和理论。但我可以负责任地说，如果你愿意投入时间和精力去阅读和理解，这本书绝对会给你带来巨大的收获。作者的叙述方式，虽然严谨，但并不枯燥。他善于用类比和实例来解释复杂的概念，让我这个非专业人士也能逐渐领悟其中的奥妙。我尤其喜欢书中关于材料选择的决策过程的分析，这让我明白了在实际应用中，如何权衡各种因素，最终选择最适合的复合材料。这种“从无到有”的学习过程，让我对复合材料的理解不再是停留在表面，而是能够触及到其内在的逻辑和价值。

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我是一名退休的材料领域的老工程师，经历了中国材料科学的多个发展阶段。这本书让我看到了复合材料技术日新月异的发展，既感到欣慰，也深感自身知识的需要更新。书中对复合材料力学性能的详细讲解，特别是应力分析、失效准则等方面，让我对材料的内在规律有了更深层次的理解。我当年工作的时候，对复合材料的认识还停留在比较基础的阶段，很多先进的理念和技术在那时还没有普及。这本书的出现，让我能够系统地学习和回顾最新的复合材料理论和应用，填补了我知识上的空白。我喜欢书中那种严谨的学术风格，以及对细节的深入挖掘。读这本书，我感觉自己仿佛又回到了年轻时代，重新点燃了对科学研究的热情。

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老实说，这本书的内容对我来说，就像打开了一个全新的宇宙。我一直以为“复合材料”就是一个笼统的概念，但读完这本书，我才意识到其内部的博大精深。书中详细阐述了不同类型的增强体，比如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，它们各自的微观结构、力学性能，以及在不同应用场景下的优势和局限性。这部分内容简直是我的“启蒙课”，我之前对这些材料的认知非常片面，现在才真正理解它们是如何通过精妙的设计来实现超越单一材料的性能的。更令我着迷的是，书中还深入剖析了基体材料的选择，包括各种聚合物基体、金属基体和陶瓷基体，以及它们与增强体的界面相互作用。这种对材料微观层面到宏观性能之间关系的深入探讨，让我对“材料设计”这个概念有了全新的认识。我仿佛看到了无数工程师和科学家们，如何通过理解材料的“语言”，来“编织”出解决各种工程难题的“答案”。

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这本书的封面设计就足够吸引人了，那种深邃的蓝色背景，上面点缀着细密的纤维纹路，仿佛预示着材料的内在奥秘。我刚拿到这本书的时候，就被它的厚重感所吸引，一种扎实的知识储备扑面而来。我是一名对材料科学充满好奇心的爱好者，虽然不是专业人士，但对各种新材料的进展总是保持着高度的关注。这本《复合材料学》正是我期待已久的一本能够系统梳理和介绍复合材料知识的书籍。翻开第一页，我就被作者严谨的逻辑和清晰的论述所折服。他并没有一开始就堆砌那些枯燥的公式和理论，而是循序渐进地引导读者进入复合材料的世界。从最基础的定义、分类，到各种增强体和基体的特性，再到它们如何巧妙地结合形成具有优异性能的复合材料，每一个环节都介绍得细致入微。我尤其喜欢书中对复合材料发展历史的梳理，这让我对这项技术从萌芽到如今的蓬勃发展有了更深的理解，也更加敬畏科学家们的智慧和努力。

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作为一名对前沿科学技术充满热情的在读研究生，我一直致力于寻找能够拓展我学术视野的书籍。《复合材料学》这本书的出现，无疑为我提供了一个绝佳的平台。它在理论深度和广度上都做得非常出色，特别是在一些最新的研究方向上，作者的阐述让我受益匪浅。例如，书中关于智能复合材料、纳米复合材料以及3D打印复合材料的章节，为我提供了许多新的研究思路和灵感。我之前对这些新兴领域的研究进展了解有限，这本书就像一盏明灯，照亮了我探索未知领域的前进方向。书中对实验方法和表征技术的介绍也相当详细，这对于我进行科学研究，特别是实验设计和数据分析，提供了坚实的基础。我非常期待能够将书中学习到的知识，应用到我的课题研究中，并取得突破性的进展。

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我是一名航空工程师，在日常工作中，复合材料的应用越来越广泛，对它的理解深度直接影响到我的工作效率和创新能力。这本书简直就是我工作上的“及时雨”。它不仅仅是理论的堆砌，更重要的是，书中大量引用了实际的工程案例和应用实例，这对于我来说，是非常宝贵的财富。例如，书中关于飞机结构中碳纤维复合材料的应用，从蒙皮、翼身融合体到发动机叶片，每一个案例都结合了材料本身的特性、成型工艺以及结构设计的要求，让我能够更直观地理解理论知识是如何转化为实际生产力的。书中对失效模式的分析也非常透彻，这对于我评估结构安全性和进行故障排查至关重要。我之前也阅读过一些相关的技术手册，但往往显得零散和不够系统，而这本《复合材料学》则提供了一个完整而深入的视角，让我能够系统性地梳理和提升我对复合材料的认知。

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我是一位对材料科学有着长期研究的学者，一直关注着复合材料领域的最新进展。《复合材料学》这本书的出现，无疑为我提供了一个全面而深入的参考。书中对最新研究成果的介绍，特别是关于高性能复合材料的设计、制备和应用方面的最新进展，让我耳目一新。我特别欣赏书中对材料疲劳、断裂以及耐久性等关键问题的深入探讨，这对于理解材料在实际服役条件下的行为至关重要。书中对实验数据和理论模型的结合应用，也为我提供了新的研究思路。我期待能够将书中学习到的知识，进一步应用到我的科研工作中，为复合材料领域的发展贡献自己的力量。

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我是一名跨领域学习者，对各种新兴技术都抱有浓厚的兴趣。复合材料作为一种“跨学科”的材料，其涉及的知识面非常广，包括了力学、化学、物理以及工程学等多个领域。这本书恰恰做到了这一点，它在介绍复合材料的同时，也巧妙地融入了各个相关学科的知识，使得整个学习过程既有深度又不失趣味。我尤其喜欢书中关于复合材料在能源、医疗、交通等领域应用的介绍，这让我看到了材料科学如何真正地服务于人类社会的发展。书中对未来复合材料发展趋势的展望，也激发了我进一步探索的动力。我深信，掌握复合材料的知识，将有助于我在未来的职业发展中占据先机。

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坦白说，我当初选择这本书，更多的是出于一种好奇心，因为“复合材料”这个词听起来就充满了科技感。然而，当我真正开始阅读，我被它所展现出的复杂性和精妙性深深吸引。书中关于材料制造工艺的章节，让我对如何将那些细小的纤维和复杂的基体融合成一件高性能的材料有了直观的认识。从铺层、固化到后处理，每一个步骤都充满了挑战和智慧。我尤其欣赏书中对不同制造工艺优缺点的对比分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下会选择不同的生产方式。这种对“如何做”的深入剖析，让抽象的理论变得触手可及。我甚至开始尝试去理解一些简单的复合材料制备过程，虽然只是纸上谈兵，但这种学习过程本身就充满了乐趣。

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