高教教材-材料力学教程(第2版)*单祖辉(24) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩斌等 著

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店铺： 天地图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040447996

商品编码：29267632735

包装：01

开本：04

出版时间：2013-11-01

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经典工程力学著作：深入探究材料的奥秘与结构稳定性的基石 《结构工程基础理论与应用实例解析》 本书旨在为土木工程、机械工程、航空航天工程等相关领域的本科生、研究生及一线工程师提供一套全面、深入且极具实践指导意义的结构工程基础理论体系。我们着眼于宏观结构行为与微观材料响应之间的内在联系，力求构建一座连接理论模型与实际工程问题的坚固桥梁。全书内容涵盖了从基础的应力应变分析到复杂结构稳定性判定的完整知识链条，并辅以大量的工程案例和习题，以期达到理论与应用并重的教学目标。 第一部分：基础力学原理的重塑与深化 本部分着重于巩固和深化读者对经典力学基本概念的理解，并引入现代工程分析所必需的数学工具。 第一章：连续介质基础与本构关系 本章从张量代数的角度重新审视应力与应变的概念。我们详细讨论了柯西应力张量的定义、平衡微分方程以及静力边界条件。在应变方面，除了线弹性的小变形假设外，我们还引入了有限转动下的刚体转动分离原理，为后续分析非线性问题打下基础。 重点内容在于材料的本构关系。在线弹性阶段，我们详尽阐述了各向同性材料的胡克定律及其广义形式，并推导了弹性模量、泊松比与体积模量之间的关系。随后，我们将讨论正交异性材料（如木材或层合复合材料）的本构描述，强调其在工程应用中的重要性。此外，本章还引入了材料的塑性流动法则和强化理论的初步概念，如理想塑性模型，为后续章节的非线性分析做铺垫。我们特别强调了本构关系在数值方法（如有限元法）中的矩阵表达形式。 第二章：平面问题与薄壁结构分析 本章聚焦于工程中最常见的二维受力状态。首先，对平面应力与平面应变状态进行了严格的数学界定，并给出了相对应的弹性力学方程组。拉梅（Lame）问题的求解被作为核心案例进行深入分析，包括圆孔扩张问题，用于解释应力集中现象的物理根源。 在薄壁结构分析中，我们重点讨论了薄壳理论的简化，特别是薄膜（Membrane）和薄板（Plate）的受力特点。薄板挠度和应力的分析将采用经典的瑞利-里兹法和能量法进行推导，对比有限差分法求解泊松方程的优势与局限性。对圆形、矩形板的简支、固支边界条件下的解析解进行了详尽的表格化总结，方便查阅和应用。 第二部分：结构稳定性与动力学分析导论 工程结构的安全性不仅取决于其强度，更取决于其稳定性。本部分将理论的焦点转向结构在临界荷载下的失稳行为。 第三章：结构稳定性理论与欧拉公式的超越 本章从能量的角度出发，系统阐述了结构的稳定性判据，即静力稳定性的特征值问题。我们详细推导了欧拉屈曲公式，并讨论了其在理想柱上的适用范围。随后，我们将研究更具实际意义的非理想因素对屈曲的影响，包括初始几何缺陷、材料非线性和横向荷载。 引入了更具泛化性的梁柱理论，如考虑剪切变形的梁理论（Timoshenko梁理论），并将其与经典的欧拉-伯努利梁理论进行对比分析。在数值实现上，本章介绍了特征值屈曲分析的有限元离散化方法，并讨论了如何通过迭代算法求解最大特征值。对于复杂框架结构，我们将使用柔度法和刚度法来构建整体屈曲方程，并演示如何通过主自由度消元法来确定临界荷载。 第四章：结构动力学基础与振动分析 结构在地震、风荷载等时变载荷作用下会产生动力响应。本章为动力学分析奠定基础。 我们从自由度（DOF）的数量出发，逐步深入。首先，对单自由度系统（SDOF）进行全面分析，包括自由振动、有阻尼振动以及受迫振动（瞬态响应和稳态响应），详细解释了振动特性（固有频率、阻尼比）的物理意义。 随后，推广至多自由度系统（MDOF）。系统推导了广义质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。核心在于模态分析（Modal Analysis），包括特征值问题的求解、主坐标变换以及模态叠加法在计算地震响应中的应用。本章将清晰阐述为何在许多工程情况下，只需要考虑前几个主模态就能获得足够精确的结果。阻尼模型的选择（如 Rayleigh 阻尼）及其对动力响应的影响也将得到深入探讨。 第三部分：高级主题与工程实践的衔接 本部分将理论推导与现代工程实践相结合，探讨材料非线性与失效的预测。 第五章：材料非线性与塑性分析 本章是实现真实结构行为模拟的关键。在线弹性假设失效时，材料进入塑性阶段。我们将重点研究增量理论，即平面内增量应力关系。 深入探讨了Tresca 屈服准则和 von Mises 屈服准则，并分析了它们在二维应力空间中的几何差异。在塑性流动理论中，我们讨论了塑性势的概念以及关联流动法则（Associated Flow Rule），并简要介绍了后屈服强化模型，如随动强化和背斜效应。本章的难点在于积分路径依赖性，通过解析小算例展示了材料硬化路径对最终残余应力的影响。 第六章：疲劳、蠕变与断裂力学前沿 本章关注结构的长期可靠性。疲劳分析部分，我们将介绍 S-N 曲线法（应力寿命法）和 ε-N 曲线法（应变寿命法），并讨论 Miner 累积损伤准则在随机载荷谱下的应用。 蠕变（Creep）行为在高温或高压设备中至关重要。我们采用经典蠕变本构模型（如 Norton 幂律）来描述稳态蠕变速率，并讨论了时间-温度等效原理。 最后，作为对材料损伤的终极考量，本章引入了线性弹性断裂力学（LEFM）的基础。重点阐述应力强度因子（Stress Intensity Factor, K）的概念，并讨论了裂纹尖端场的特征。我们将分析三种主要的裂纹尖端模式（I型、II型、III型），并介绍断裂韧度 $K_{IC}$ 的确定方法，为结构的安全寿命评估提供工具。 总结与展望 本书的编写力求严谨的数学推导与直观的物理图像相结合，避免了纯粹的公式堆砌。每章末尾均附有“工程启示与思考”环节，引导读者将所学理论应用于实际工程挑战中，例如桥梁的振动控制、压力容器的寿命评估等。我们相信，通过系统学习本书内容，读者将能够建立起坚实的结构力学知识体系，为未来在复杂工程问题中进行独立、可靠的分析和设计打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书时，我最期待的是它能否有效地帮助我掌握材料力学的核心知识体系，并为我应对未来的学习和工作打下坚实基础。翻阅后，我发现它的结构安排非常紧凑而系统，每一部分都紧密衔接，形成了一个完整的知识链条。作者在讲解理论时，逻辑严谨，推导过程详细，虽然有些内容颇具挑战性，但通过反复研读和思考，我能逐步理解其中的奥秘。尤其是一些关键公式的推导，作者提供了多种视角和方法，让我能从不同维度去理解其本质。书中穿插的习题设计也很有匠心，既有巩固基础的练习，也有启发思维的思考题，能有效检验我的学习效果，并促使我主动去探索更深层次的问题。我注意到，作者在讲解一些复杂概念时，常常会引用实际工程中的案例，这让我能清晰地看到理论知识是如何转化为实际应用的，极大地增强了学习的现实意义。这本书的语言风格朴实无华，但字里行间流露出作者深厚的学术功底和严谨的治学态度。尽管有些章节需要花费大量时间和精力去消化，但我深信，通过对这本书的系统学习，我一定能建立起扎实的材料力学知识体系，为未来的学习道路打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计让我眼前一亮，简洁大气，标题字体清晰，一眼就能感受到其作为高等教育教材的严谨风格。我翻开书本，纸张的触感很好，印刷质量也相当出色，字迹清晰，排版合理，长时间阅读也不会感到疲劳。作为一名初次接触材料力学领域的学生，我最看重的是教材的逻辑性和清晰度。这本书的章节划分循序渐进，从最基础的概念引入，逐步深入到复杂的理论和应用，感觉非常扎实。每一章都配有丰富的图示和例题，这对于我理解抽象的力学概念至关重要。作者在讲解过程中，并没有一味地堆砌公式，而是深入浅出地解释了公式背后的物理意义，以及它们是如何从基本原理推导出来的。这种教学方式让我觉得学习过程更加生动有趣，也更容易建立起知识的内在联系。特别是某些章节，作者的讲解角度非常独特，往往能点醒我之前学习中的一些模糊之处，让我豁然开朗。我特别喜欢书中对一些经典实验的介绍，这不仅加深了我对理论的理解，也让我体会到材料力学在工程实践中的重要性。整体而言，这本书给我的第一印象是非常专业且易于理解，充满了学习的动力。

评分☆☆☆☆☆

在我翻阅这本书的过程中，最令我印象深刻的是其内容的高度系统性和逻辑性。从基础的杆件受力分析，到复杂的连续介质力学，知识的衔接非常自然，仿佛一条流畅的河流，将我带入材料力学的世界。作者在处理一些关键概念时，例如应力张量、应变张量的定义和意义，并没有停留在表面的解释，而是深入剖析了其内在的物理含义和数学表示，让我对这些抽象的概念有了更深刻的理解。书中对屈曲、疲劳等复杂现象的讲解，也显得非常专业，作者不仅给出了理论模型，还结合了实验数据和工程实例，让我能够更直观地认识这些现象的发生机理和影响因素。我注意到，书中对某些问题的分析，采用了多种求解方法，并对各种方法的优劣进行了比较，这极大地开阔了我的视野，也让我学会了从不同的角度去思考问题。此外，书中对一些工程伦理和安全问题的提及，也体现了作者的教育情怀，让我认识到材料力学知识的应用不仅关乎技术，更关乎责任。这本书无疑是一部内容丰富、体系完整的材料力学著作，能够为学习者提供扎实的理论基础和广阔的视野。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容编排上，给我一种循序渐进、厚积薄发的感觉。一开始的章节，基础概念的引入非常清晰，比如应力、应变、弹性模量等，作者的讲解方式非常直观，很容易让人理解。随着章节的深入，引入的梁的弯曲、扭转等内容，作者的处理方式也非常到位，将抽象的力学模型与具体的物理现象紧密结合。我特别欣赏书中对数学工具的运用，作者并没有回避复杂的数学推导，而是将其作为理解力学行为的必要工具，并清晰地展示了如何运用这些工具来解决实际问题。例题的选取非常典型，覆盖了各种常见的工程场景，并且解题步骤详细，分析透彻，这对于我学习如何应用所学知识至关重要。此外，书中对材料力学的一些经典理论，比如胡克定律、应力-应变曲线的解读，都进行了深入的分析，让我对这些基础理论有了更深刻的认识。我感觉这本书的知识点密度很高，但通过作者的精心组织，并没有显得杂乱无章。相反，我能清晰地感受到作者试图构建一个完整、系统的材料力学知识框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受是其内容的深度和广度都非常可观，仿佛一本百科全书，涵盖了材料力学领域的诸多重要方面。我注意到，作者在处理一些前沿的、与工程应用紧密结合的内容时，表现出了相当的专业性和前瞻性。例如，在讲解复合材料的力学性能时，书中不仅介绍了基本的理论模型，还涉及了一些先进的分析方法，这让我对材料力学在现代工程中的应用有了更全面的认识。同时，书中对一些经典力学问题的探讨，也显得非常深刻，作者往往能从不同的角度去剖析问题，提供独特的见解。我特别喜欢书中对一些复杂问题的分析，作者的思路非常清晰，能够引导读者一步步地去理解问题的本质。虽然某些部分的数学推导确实比较复杂，需要一定的数学基础，但作者的解释清晰明了，让我能够克服学习上的困难。这本书的参考文献列表也非常详实，为我进一步深入研究提供了宝贵的线索。整体而言，这本书的内容非常有价值，无论是作为学习教材，还是作为一本参考书，都能够满足不同读者的需求。