弹性力学教程

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出版者:北京大学出版社
作者:王敏中
出品人:
页数:465
译者:
出版时间:2011-5
价格:32.00元
装帧:平装
isbn号码:9787301183809
丛书系列:北京大学力学丛书
图书标签:
  • 力学
  • 弹性力学
  • 材料力学
  • 固体力学
  • 工程力学
  • 应力分析
  • 变形分析
  • 结构力学
  • 力学教材
  • 高等教育
  • 理工科
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具体描述

《弹性力学教程(修订版)》是作者根据他们多年来在北京大学力学系为本科生讲授弹性力学课程的基础上编写而成。《弹性力学教程(修订版)》共分十一章,即:矢量与张量,应变分析,应力分析,本构关系,弹性力学的边值问题,saintvenant问题,弹性力学平面问题的直角坐标解法、极坐标解法和复变函数解法,michell问题和弹性力学的空间问题。书中的附注和书后的参考文献为读者深入掌握有关内容提供了极方便的捷径。《弹性力学教程(修订版)》叙述严谨简洁,深入浅出,既着重理论系统、问题的提法和数学物理基础,又突出了讨论弹性力学的解题方法及其工程应用。《弹性力学教程(修订版)》修订版在保持原书风格的基础上,对部分章节作了一些增添与改写,使其对某些平面问题的处理方法更为直接、更有特点;书末参考文献新增40余条,它们涉及纯剪、夹杂、saintvenant原理、板中应力的gregory分解和弹性通解的研究近况等。

《弹性力学教程(修订版)》可作为高校力学系的教材,也可作为土木、机械等相关系和专业的选修课教材,同时亦可供从事有关专业教学与研究的教师及科研工作者参考。

《理论力学(第三版)》 本书是为高等院校工科各专业学生编写的理论力学教材。内容涵盖静力学、运动学和动力学三大部分,旨在为学生提供扎实的力学基础,培养其分析和解决工程实际问题的能力。 第一篇 静力学 本篇系统阐述了物体的受力分析方法、力系的合成与简化、以及物体在各种力系作用下的平衡条件。 第一章 绪论 力学的研究对象和基本概念:物质、空间、时间、运动、质点、刚体、力等。 理想化模型:质点模型、刚体模型及其适用性。 学习理论力学的重要性及研究方法。 第二章 力的概念与单位 力的性质:大小、方向、作用点。 力的分类:重力、弹力、摩擦力、压力、拉力、支持力等。 力的单位:牛顿(N)及其换算。 第三章 力的矢量 矢量的概念、表示方法(几何表示与坐标表示)。 矢量的运算:加法(平行四边形法则、三角形法则)、减法、数乘。 合力与分力:力的分解。 第四章 力的投影 力的投影概念。 投影的性质与计算。 利用投影简化力的运算。 第五章 力的独立性原理与力的平行四边形法则 力的独立性原理(叠加原理):几个力同时作用于物体,其合力的作用效果等于各个力单独作用时作用效果的向量和。 平行四边形法则:两个共点力合成的几何方法。 第六章 力的系 力的图示:集中力、力偶。 力系的概念:共点力系、平面任意力系、空间力系。 力系的平衡:静止的物体不受外力作用或所受外力合成为零。 第七章 力的合成与简化 平面共点力系的合成与简化:求合力、合力偶。 平面任意力系的合成与简化:简化为单个力或单个力偶。 空间力系的合成与简化。 第八章 力的平衡 平面共点力系的平衡方程:合力等于零。 平面任意力系的平衡方程:合力和合力偶矩均等于零。 支座反力:对简支梁、悬臂梁等进行受力分析。 第九章 摩擦力 摩擦力的产生原因与性质。 静摩擦力与滑动摩擦力。 最大静摩擦力与滑动摩擦因数。 滚动摩擦力。 摩擦在工程中的应用与防止。 第十章 虚位移原理 虚位移的概念。 虚功与虚力偶。 虚位移原理:处于平衡状态的理想约束的物体,在任意虚位移中,所有主动力所作的虚功之和为零。 利用虚位移原理求解平衡问题。 第二篇 运动学 本篇主要研究物体的运动规律,而不考虑引起运动的原因。 第十一章 运动的描述 运动的相对性:参照系、相对运动。 轨迹、位移、路程。 运动学方程:位置矢量、速度矢量、加速度矢量。 第十二章 质点的运动 直线运动:匀速直线运动、匀变速直线运动(速度-时间、位移-时间关系)。 曲线运动:速度与加速度的性质、法向加速度与切向加速度。 抛体运动:初速度、重力加速度。 圆周运动:角位置、角速度、角加速度(匀速圆周运动、匀变速圆周运动)。 第十三章 刚体的运动 刚体的运动类型:平动、转动、平面运动。 刚体绕固定轴的转动:角速度、角加速度、线速度、法向加速度、切向加速度。 刚体的平面运动:瞬时平动中心(I 运动中心)。 速度瞬心法:利用瞬心确定刚体平面运动中各点的速度。 第十四章 运动的相对性 相对运动的合成定理:相对速度、相对加速度。 科氏加速度:在非惯性参照系中研究刚体运动时引入。 第三篇 动力学 本篇研究物体运动的原因,即力和运动之间的关系。 第十五章 质点的运动定律 牛顿运动定律:惯性定律、动力学基本定律(F=ma)、作用与反作用定律。 质点的动力学方程。 直线运动的动力学分析。 平面运动的动力学分析:切向力与法向力。 第十六章 功与能 功:恒力做的功、变力做的功(曲线积分)。 动能:质点的动能。 动能定理:合外力做的总功等于物体动能的变化。 功率:功与时间的关系。 第十七章 动量与冲量 冲量:恒力的冲量、变力的冲量(积分)。 动量:质点的动量。 动量定理:合外力的冲量等于物体动量的变化。 动量守恒定律:内力冲量之和为零时,系统的总动量守恒。 碰撞问题:弹性碰撞、非弹性碰撞。 第十八章 机械能守恒定律 保守力与非保守力。 势能:重力势能、弹性势能。 机械能:动能与势能之和。 机械能守恒定律:只有保守力做功时,系统的机械能守恒。 第十九章 刚体的定轴转动 转动惯量:质量的分布对转动的影响。 力矩:使物体转动的效应。 刚体定轴转动的动力学方程:M = Iε。 转动动能与转动动能定理。 转动动量定理。 第二十章 功与能(刚体) 外力做的功(包括力做的功和力偶做的功)。 刚体的动能。 刚体的动能定理。 第二十一章 功与能(平面运动) 平面运动刚体外力做的功。 平面运动刚体的动能。 平面运动刚体的动能定理。 第二十二章 振动 简谐振动:描述其振动方程(位移、速度、加速度)。 振动的周期、频率、振幅、初相位。 弹簧振子、单摆的振动。 受迫振动与共振。 第二十三章 能量守恒定律(系统) 机械能守恒定律的推广。 能量守恒定律的普遍性。 本书结构清晰,逻辑严谨,配有大量例题和习题,有助于学生理解和掌握理论力学的基本原理和方法。通过对本书的学习,学生将能够运用力学的知识分析和解决工程实际问题,为后续专业课程的学习打下坚实的基础。

作者简介

武际可,男,北京大学力学与工程科学系教授,博士生导师。现退休。1934年出生于山西省霍县,1958年毕业于北京大学(数学力学系力学专业),后留校任教。多年来从事固体力学、计算力学与应用数学等方面的教学与研究。著有《力学史》,与他人合著有《旋转壳的应力分析》、《弹性力学引论》、《弹性系统的稳定性》等著作。还发表有百余篇论文。

曾任中国力学学会副理事长、计算力学专业委员会副主任、《力学与实践》主编等职。

王敏中 北京大学力学与工程科学系教授、博士生导师,1962年毕业于北京大学数学力学系。

王炜 北京大学力学与工程科学系教授、博士生导师,1970年毕业于北京大学数学力学系。

目录信息

目录
修订版前言
前言
绪论
1.弹性力学
2.弹性力学的理论基础
3.本书各章内容简介
第一章 矢量与张量
1 矢量代数
1.1 矢量的定义
1.2 Einstein约定求和
1.3 Eijk与Qij之间的关系
2 张量代数
2.1 张量的定义
2.2 张量的运算
2.3 张量与矢量之间的运算
2.4 张量与张量之间的运算
3 矢量分析
3.1 Hamilton算子
3.2 无旋场与标量势
3.3 无源场与矢量势
3.4 Helmh01tz分解
4 张量分析
4.1 矢量的梯度
4.2 张量的散度和旋度
4.3 v·(A·a)等公式
4.4 两个重要公式
4.5 Guass公式和Stokes公式
习题一
第二章 应变分析
1 位移
2 几何方程
3 变形
4 应变分析
4.1 长度的变化
4.2 角度的变化
5 应变张量
5.1 张量T
5.2 坐标变换
5.3 主方向,主应变
5.4 不变量
5.5 I1的几何解释
5.6 变形椭球
6 应变协调方程
6.1 Saint-Venant应变协调方程
6.2 Volterra积分表示
6.3 多连通域
6.4 等价定理
6.5 附注
习题二
第三章 应力分析
1.应力张量
2.平衡方程
3.主应力,偏应力张量
4.beltrami-schaefer 应力函数
习题三
第四章 本构关系
1.热力学定律与本构关系
2.广义hooke定律
3.弹性常数及其测定
4.各向异性弹性体
5.其他本构关系
习题四
第五章 弹性力学的边值问题
1.弹性力学边值问题的建立
2.唯一性定理
3.以位移表示的弹性力学边值问题
4.以应力表示的弹性力学边值问题
5.叠加原理
6.saint-venant 原理
7.最小势能原理
8.最小余能原理
习题五
第六章 saint-venant 问题
1.问题的提出
2.问题的分类
3.简单拉伸
4.纯弯曲
5.扭转
6.扭转的一般性质
7.椭圆截面杆的扭转
8.带半圆槽圆杆的扭转
9.矩形截面杆的扭转
10.扭转问题的复变解法
11.薄壁杆件的扭转
12.扭转刚度的上下界
13.半无限圆柱的扭转
14.广义扭转
15.弯曲
16.圆杆的弯曲
17.矩形截面杆的弯曲
18.眍忸骅腩弯曲中心公式
习题六
第七章 弹性力学平面问题的直角坐标解法
1.平面应变问题
2.airy应力函数
3.平面应力问题
4.广义平面应力问题
5.filon平均
6.平面问题
7.悬臂梁的弯曲
8.受均布载荷的梁
9.三角级数解法
10.半无限条
11.弹性板中对称应力的gregory分解
习题七
第八章 弹性力学平面问题的极坐标解法
1.基本公式
2.厚壁圆筒
3.转动的圆盘
4.曲杆
5.具圆孔的无限大板之拉伸
6.圆形夹杂
7.集中力作用于全平面
8.楔
9.boussinesq 问题
10.接触问题
11.圆柱的位移边值问题
12.极坐标下双调和函数分离变量形式的解
13.极坐标下应力与应力函数关系式的直接推导
习题八
第九章 弹性力学平面问题的复变函数解法
1.复变函数提要
2.应力与位移的复变表示
3.和等函数的确定问题
4.多连通域中
5.弹性力学平面问题的复变函数论表述
6.幂级数解法,圆孔
7.cauchy型积分解法,椭圆孔
8.riemann-hilbert连接问题的应用,直线裂纹
9.melan 问题
10.椭圆夹杂
习题九
第十章 michell 问题
1.问题的提出
2.问题的解法
3.螅)ij 的解
4.螅)ij的解
5.螅)ij的解
6.常数的确定
7.中心线的弯曲和伸长
8.自重作用下的圆管
习题十
第十一章 弹性力学的空间问题
1.boussinesq-galerkin 通解
2.papkovich-neuber通解
3.lelvin特解
4.半空间问题
5.弹性通解和应力函数是“算子矩阵”理论
习题十一
附录A 影响弹性力学发展的几位重要人物
附录B 从三维弹性理论观察材料力学中梁的弯曲理论
附录C 常用坐标系下的弹性力学方程式
参考文献
名词索引
参考文献引用索引
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的编排逻辑简直是教科书的典范,从最基础的应力应变关系讲起,层层递进,深入到复杂的本构关系和边界条件处理。我特别欣赏作者在讲解每一个概念时,都会配上详尽的数学推导和清晰的物理图像。比如,在介绍胡克定律的推广形式时,作者没有直接给出复杂的张量形式,而是先从一维情况入手,逐步过渡到三维,让读者能清晰地理解从何而来。书中的习题设计也非常巧妙,既有巩固基础概念的计算题,也有引导深入思考的理论证明题,实战性很强。我记得有一次在处理一个桁架结构的问题时,卡在了某个环节,翻阅这本书的对应章节,作者用了一个非常直观的类比,瞬间就茅塞顿开了。对于初学者来说,这本书无疑是一张详尽的导航图,指引我们稳健地跨越理论的门槛。

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我是在准备一个重要的专业考试时接触到这本教材的,当时时间紧、任务重,急需一本能在短时间内帮助我搭建起完整知识框架的书籍。这本书的结构安排简直是为应试者量身定做。每一章的末尾都有一个“知识点回顾”的小结,用精炼的语言总结了本章的核心概念和关键公式,这为后期的快速复习节省了大量时间。更重要的是,它在讲解过程中非常注重工程背景的联系,比如在讨论平面应力和平面试应变时,都会立刻关联到薄壁容器或板壳结构的实际应用,这种即时反馈机制大大增强了学习的内驱力。虽然内容深度足够支撑学术研究,但其清晰的层次感确保了即便是初次接触该领域的读者也能快速上手,不会迷失在无穷无尽的符号海洋里。

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这本书的装帧和纸张质量也体现了出版方的用心。拿到手上分量十足,这感觉本身就带来了一种对知识的敬畏感。纸张的选取非常考究,即便是墨迹较深的公式部分,反光度也控制得很好,长时间阅读下来,眼睛的疲劳感明显减轻了许多。不过,除了物理层面的优秀,其语言风格也值得称赞——它保持了一种特有的、略带英式幽默的克制与精准。在阐述复杂理论时,作者的措辞总是恰到好处,既不失学术的严谨性,又避免了过度学术化的晦涩难懂。它不仅仅是一本工具书,更像是一份邀请函,邀请读者进入一个逻辑严密、充满美感的科学世界。每次翻开它,都能从中汲取到一种对工程科学的敬畏与热爱。

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这本书的阅读体验就像是跟着一位经验丰富的老教授在做一对一的辅导。它最让我称道的是,它没有回避那些“棘手”的问题。市面上很多教材为了追求简洁,往往会略去一些复杂的推导过程,导致读者在实际应用中遇到非标准问题时束手无策。但这本书不同,它详尽地讨论了材料非线性和几何非线性对分析带来的挑战,并且给出了多种近似求解方法的适用条件和局限性。例如,关于屈服准则的介绍,不仅仅是罗列了Mises和Tresca,还深入分析了在不同应力状态下它们预测结果的差异,这种深度和广度是极其罕见的。坦白说,读完这本书,我感觉自己不再是简单地套用公式的“计算员”,而更像是一个能判断和选择合适分析工具的“工程师”。

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说实话,我当初拿到这本书的时候,对它的期望值并不高,总觉得这种经典教材难免枯燥乏味。然而,阅读过程中,我惊喜地发现作者在力求严谨的同时,也注入了相当的教学热情。书中的插图绘制得非常精美,不仅是结构示意图,更是受力分析过程的可视化呈现,这对于我们这些习惯于“看图说话”的工程师来说,简直是福音。特别是关于能量原理的章节,作者没有采取一笔带过的方式,而是用了大量的篇幅去解释虚功原理和最小势能原理的物理内涵,使得原本抽象的概念变得触手可及。阅读完这部分内容后,我对有限元分析的基础——变分原理的理解都有了质的飞跃。这本书的价值不在于简单地堆砌公式,而在于它教会你如何“思考”一个力学问题,从宏观的能量角度到微观的形变分析,都有独到的见解。

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