嚮量式結構力學 丁承先,段元鋒,吳東嶽 9787030331816 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

丁承先，段元鋒，吳東嶽 著

圖書標籤:

• 結構力學
• 嚮量式
• 丁承先
• 高等教育
• 教材
• 工程力學
• 力學
• 土木工程
• 橋梁工程
• 結構分析

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030331816

商品編碼：29297605294

包裝：平裝

齣版時間：2012-09-01

基本信息

書名：嚮量式結構力學

定價：68.00元

作者：丁承先,段元鋒,吳東嶽

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2012-09-01

ISBN：9787030331816

字數：439000

頁碼：348

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

丁承先、段元鋒、吳東嶽編著的《嚮量式結構力學》的重點是講解一個不同於傳統方法的分析概念，因此內容偏重於對結構基本理論的探討。首先，書中提齣瞭設計分析與行為分析在應用及需求上的區彆；嚮量式理論是為瞭在工程上進行行為分析而産生的。行為分析的目的是要對真實的結構和行為進行準確的解析和預測。引用傳統結構學的標準處理方式，無論是早期的手算方法還是近期的多功能軟件，都有相當的睏難。

內容提要

---

嚮量式理論是結構行為分析的一個創新概念。此法為求解大變形、大變位、碰撞、倒塌等力學行為應運而生。以此理論為基礎，可以用簡單而 係統化的程序對結構做實境模擬，通過計算，預測齣在受到外力之後結構的真實反應。丁承先、段元鋒、吳東嶽編著的《嚮量式結構力學》的重點在 於詮釋和比較傳統理論和嚮量式理論的基本概念和分析步驟。在推導公式並解說瞭計算步驟之後，每一章都舉齣一組例題。例題中除瞭有控製公式，也列齣詳細的計算步驟和MATLAB程序。

計算結果除瞭有數據，還展示瞭結構行為的動畫。

《嚮量式結構力學》可供結構力學、結構動力學等學科領域的研究人員 及高等院校土木工程、機械工程、航天航空專業的師生參考。

目錄

---

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

工程力學基礎與應用：從理論基石到復雜係統分析 本書旨在為讀者構建一個全麵、深入且實用的工程力學知識體係，側重於從基本原理齣發，逐步過渡到復雜工程問題的分析與解決。內容涵蓋經典力學、材料力學、結構力學等核心領域，強調理論的嚴謹性與工程實踐的緊密結閤。 --- 第一部分：經典力學基礎——理解力的本質與物體的平衡 本部分是整個力學體係的基石，詳細闡述瞭物體在外力作用下保持靜力平衡或進行動力學運動的基本規律。 第一章：質點運動學與動力學基礎 運動的描述： 詳細介紹描述物體運動的幾何概念，如位移、速度、加速度，區分綫運動、平麵運動和空間運動的數學錶徵。引入矢量分析方法，為後續的力分析奠定數學工具基礎。 牛頓運動定律的深化理解： 重新審視牛頓三大定律，特彆關注第二定律（$mathbf{F} = mmathbf{a}$）在不同參考係（慣性係與非慣性係）下的應用。引入質量、動量和衝量的概念及其守恒定律，探討衝擊、碰撞等瞬態問題的處理方法。 功、能與功率： 能量守恒原理是解決復雜動力學問題的核心工具。本書深入探討瞭保守力與非保守力的功的計算，係統闡述瞭動能定理、動量定理以及係統機械能守恒的條件與應用範圍，並引入功率的概念，用於評估能量轉換速率。 第二章：剛體靜力學——平衡的藝術 力的基本概念與平衡條件： 明確力的本質、分類（集中力、分布力）和特性（作用綫、力矩）。係統推導平麵與空間剛體平衡的必要與充分條件，即六個平衡方程，並強調這些方程的物理意義。 約束與反力： 詳細分析各種工程約束（如鉸鏈、滾動支座、固定端）對係統自由度的限製，並精確計算約束反力的方法。通過大量的實例，展示如何正確建立自由體圖（Free Body Diagram, FBD）這一關鍵步驟。 桁架、剛架與構架分析： 引入結構分析的基本單元。對於桁架，係統介紹節點法和截麵法（Ritter法），分析如何判斷杆件的受力狀態（拉、壓、零力杆）。對於剛架和拱，應用平衡方程進行靜定性分析和內力求解。 第三章：摩擦力與穩定性分析 摩擦理論： 區分靜摩擦、動摩擦和滾動摩擦。深入分析庫侖摩擦定律，並解決涉及摩擦力的平衡問題，如楔塊、螺鏇機構和皮帶傳動中的受力分析。 穩定性問題： 引入失穩的概念，特彆是關於構件在受壓下的穩定性。初步介紹歐拉公式的推導背景和應用限製，為後續的細長杆件穩定性分析做好鋪墊。 --- 第二部分：材料本構關係與變形分析——固體力學 本部分聚焦於材料在外力作用下發生的形變和應力狀態，是連接理論力學與實際工程設計的重要橋梁。 第四章：應力與應變分析 應力狀態的描述： 深入剖析應力的定義，區分正應力和剪應力。係統地引入柯西應力張量，解釋其在不同截麵上的分量及其坐標變換關係（如莫爾圓在二維情況下的應用）。 應變與本構關係： 定義幾何應變，特彆是綫應變和角應變。重點闡述綫彈性材料的本構關係——鬍剋定律，引入楊氏模量（彈性模量）、泊鬆比和剪切模量之間的關係，構建三維應力-應變張量方程。 應力分析的經典問題： 求解拉伸、壓縮、扭轉和彎麯載荷下的應力與變形。詳細推導圓軸扭轉的應力分布公式，以及梁的撓度與轉角計算的積分方程。 第五章：梁的彎麯理論進階 剪力、彎矩方程與圖示法： 強化對剪力圖（V-圖）和彎矩圖（M-圖）的繪製能力，掌握剪力與彎矩圖之間的微分關係。 中性軸與慣性矩： 詳細計算各種截麵（矩形、工字形、圓形）的麵積慣性矩和形心軸，理解截麵對抗彎剛度的影響。 彎麯應力與正應力計算： 熟練應用純彎、橫力彎麯的應力公式，並分析最大應力位置。討論彎麯正應力與剪切應力的相互轉化關係。 疲勞與失效初步： 介紹材料在循環載荷下的行為，初步探討疲勞極限、疲勞設計麯綫（S-N麯綫）和安全係數的確定方法。 第六章：復閤應力狀態與失效準則 主應力與最大剪應力： 通過應力轉換，確定在某一點上應力狀態的極值，即主應力。解釋主平麵與最大剪應力平麵的意義。 應力強度因子與斷裂力學入門： 針對材料中存在的裂紋等缺陷，引入應力集中係數。初步介紹綫彈性斷裂力學（LEFM）的基本思想，如裂紋尖端應力場和斷裂韌性 $K_{IC}$ 的概念。 材料失效判據： 係統比較和應用不同的失效理論，如最大剪應力理論（Tresca準則）和最大變形能理論（Von Mises準則），指導工程構件的安全設計。 --- 第三部分：結構力學與超靜定分析——麵嚮復雜工程係統 本部分將已掌握的材料力學知識提升到結構層麵，專注於分析超靜定結構，並引入能量法等更強大的分析工具。 第七章：結構位移計算的能量法 虛功原理與虛位移法： 深入講解虛功原理（Castigliano定理的前身），並將其係統應用於靜定結構的位移求解。 結構變形的能量法： 推導結構在軸力、剪力、彎矩作用下的總應變能公式。重點應用卡氏第二定理（Castigliano's Second Theorem）求解復雜結構中任意一點的位移或轉角。 第八章：超靜定結構分析 靜定性判斷與冗餘度： 明確靜定結構與超靜定結構的區分標準，並計算結構的靜不定次數。 力法（超靜定分析的基本方法）： 詳細介紹力法的基本步驟，包括選擇多餘約束、建立基本體係、構造撓度方程（或撓力方程）和求解方程組。通過大量的平麵剛架和組閤梁實例，展示如何利用單位力的概念計算支座反力和內力。 位移法（納維安法/撓度法）： 引入以位移為基本未知數的分析方法。闡述結構自由度（位移/轉角）的選擇，建立力荷與撓度方程，並通過結構剛度矩陣（Stiffness Matrix）求解杆件端部的力和位移。 第九章：矩陣結構分析基礎 單元剛度矩陣的建立： 將梁單元的變形與內力關係用矩陣形式錶達，明確單元剛度矩陣的物理含義。 整體剛度矩陣的組裝： 介紹直接剛度法的基本流程，即通過位移法原理，將所有單元剛度矩陣組裝成描述整個結構力學行為的整體剛度矩陣。分析邊界條件施加與方程的求解過程。 --- 本書特色： 本書內容組織邏輯嚴密，從最基礎的質點運動學齣發，逐步拓展到復雜材料的本構關係，最終落腳於現代結構分析的矩陣方法。每一章節均配有大量的工程算例和習題，強調工程思維的培養，確保讀者不僅理解“如何計算”，更理解“為何這樣計算”，為從事結構設計、分析和研究工作提供堅實的理論基礎和實操能力。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的作者團隊非常看重，他們在這個領域的積纍想必深厚。因此，我特彆關注書中對於工程背景的融閤程度。結構力學不應該隻是一門純粹的數學課，它與土木工程、機械工程等實際應用領域緊密相連。我希望書中能夠穿插一些曆史上的經典工程案例，分析它們的設計原理和失效教訓，這樣能極大地增強學習的代入感和興趣。例如，在講解屈麯理論時，如果能結閤埃菲爾鐵塔或者一些著名的橋梁案例進行剖析，效果會遠勝於空泛的理論闡述。一本好的教材應該能激發我們對工程美的敬畏之心，讓我們理解結構是如何在力的作用下實現其功能的。如果這本書能成為一座連接理論知識與宏偉工程實踐的堅實橋梁，那麼它的價值就無可估量瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就充滿瞭力量感，那種紮實的理論基礎和嚴謹的邏輯推理，絕對是結構力學學習者夢寐以求的寶典。我一直覺得，結構力學這門學科，不僅是理解力的傳遞和結構穩定性的關鍵，更是培養工程師思維的基石。這本書的作者們想必在業內有著深厚的造詣，能夠將如此復雜的概念用清晰易懂的方式呈現齣來，這一點非常難得。我特彆期待它在處理那些經典難題時的獨到見解，比如如何將抽象的數學模型與實際工程問題完美結閤，尤其是在處理非綫性問題和動力學分析時，我相信它一定有非常深入的探討。一本好的教材，不應該隻是知識的堆砌，更應該是一種思維方式的引導，能讓人在閱讀後，麵對復雜結構時，不再感到迷茫，而是能自信地構建起自己的分析框架。如果這本書能做到這一點，那它無疑是教科書級彆的存在，值得所有相關專業的學生和工程師反復研讀，作為案頭的常備參考書。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏愛圖示化學習的人，所以對於結構力學教材中圖錶的質量要求特彆高。那些彎矩圖、剪力圖、位移雲圖，如果畫得不清晰、不規範，不僅會誤導初學者，甚至會讓有經驗的人也産生睏惑。我非常期待這本書的插圖和排版能達到頂級水準。清晰的受力分析圖，精確的幾何錶示，以及規範的符號體係，都是保證學習效率的基礎。此外，這本書的理論推導過程是否足夠詳盡？很多教材在關鍵的公式推導上會一筆帶過，留下很多“不言自明”的步驟，但這對於正在摸索中的人來說，恰恰是最需要幫助的地方。我希望能看到那種“手把手”的推導過程，哪怕是繁瑣一些，隻要邏輯鏈條完整、每一步都交代清楚，都會讓學習體驗提升一個檔次。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本書的時候，我的第一感覺就是“厚重”。這種厚重感不僅僅是紙張的物理重量，更是內容深度和廣度的體現。在學習結構力學時，我們常常會遇到一些理論上的“瓶頸”，感覺知識點之間難以串聯，或者在某些關鍵步驟上卡殼。我希望這本書能在這些地方提供“撥雲見日”的解釋。尤其是一些比較新的分析方法，比如有限元法的理論基礎在其中的體現，是否能做到既有理論深度，又不失工程實用性？畢竟，理論的價值最終要體現在解決實際問題上。我非常關注它對材料本構關係和邊界條件的討論深度，這往往是決定計算結果準確性的關鍵所在。如果能通過一些精心設計的例題，展現齣不同假設對最終結果的影響，那就太棒瞭。一本優秀的教材，應當是能夠激發讀者主動思考的催化劑，而不是被動接受知識的容器。

評分☆☆☆☆☆

從專業的角度來看，一本好的結構力學著作，其價值往往體現在它對“奇異點”和“特例”的處理上。比如，在處理連續梁、桁架體係的超靜定問題時，那些非常規的加載方式或者幾何突變情況，往往是衡量教材深度的試金石。我非常好奇，這本書在“力法”、“位移法”等經典解法之外，是否融入瞭現代計算力學的一些新思路，比如拓撲優化或者先進的數值算法的初步介紹？當然，核心還得是經典理論的紮實掌握。如果它能提供一些案例分析，展示如何利用所學的理論去批判性地評估現有的工程結構設計，那就更具指導意義瞭。它應該能幫助我們建立一種“工程師的直覺”，不僅僅是算齣答案，而是能判斷答案是否閤理，這纔是真正的能力所在。