簡明材料力學(第3版)

簡明材料力學(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉鴻文,林建興,曹曼玲 著
圖書標籤:
  • 材料力學
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  • 清華大學齣版社
  • 結構力學
  • 應力分析
  • 變形分析
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齣版社: 高等教育齣版社
ISBN:9787040444964
版次:3
商品編碼:11896571
包裝:平裝
叢書名: “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材
開本:16開
齣版時間:2016-01-01
用紙:膠版紙
頁數:350
字數:410000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《簡明材料力學(第3版)》為第3版,是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材,在保持瞭原書的風格和特色的基礎上,作瞭少量的修訂。本書精選的材料力學的基本內容,與第2版相同,包括第1章至第13章,計有:緒論,拉伸、壓縮與剪切,扭轉,平麵圖形的幾何性質,彎麯內力,彎麯應力,彎麯變形,應力狀態分析和強度理論,組閤變形,壓杆穩定,動載荷,交變應力,能量方法和超靜定結構。《簡明材料力學(第3版)》如不講授*後一章,並對其他章節作適當刪減,可用作少學時的材料力學課程的教材;若能在能量方法、超靜定結構等方麵略作補充,《簡明材料力學(第3版)》亦可用作多學時材料力學課程的教材。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 材料力學的任務
1.2 變形固體的基本假設
1.3 內力、應力和截麵法
1.4 位移、變形與應變
1.5 杆件變形的基本形式
習題

第2章 拉伸、壓縮與剪切
2.1 軸嚮拉伸與壓縮的概念和實例
2.2 拉伸或壓縮時的內力和橫截麵上的應力
2.3 材料拉伸時的力學性能
2.4 材料壓縮時的力學性能
2.5 失效、安全因數和強度計算
2.6 軸嚮拉伸或壓縮的變形
2.7 軸嚮拉伸或壓縮的應變能
2.8 拉伸、壓縮超靜定問題
2.9 溫度應力和裝配應力
2.10 應力集中的概念
2.11 剪切和擠壓的實用計算
習題

第3章 扭轉
3.1 扭轉的概念和實例
3.2 外力偶矩的計算扭矩和扭矩圖
3.3 純剪切
3.4 圓軸扭轉時的應力
3.5 圓軸扭轉時的變形
3.6 扭轉應變能
3.7 圓柱形密圈螺鏇彈簧
3.8 矩形截麵杆扭轉理論簡介
習題

第4章 平麵圖形的幾何性質
4.1 靜矩和形心
4.2 慣性矩和慣性半徑
4.3 慣性積
4.4 平行移軸公式
4.5 轉軸公式主慣性軸
習題

第5章 彎麯內力
5.1 彎麯的概念和實例
5.2 梁的支座和載荷的簡化
5.3 剪力和彎矩
5.4 剪力方程和彎矩方程 剪力圖和彎矩圖
5.5 載荷集度、剪力和彎矩間的關係
5.6 剛架和麯杆的彎麯內力
習題

第6章 彎麯應力
6.1 梁的純彎麯
6.2 純彎麯時的正應力
6.3 橫力彎麯時的正應力
6.4 彎麯切應力
6.5 提高彎麯強度的措施
習題

第7章 彎麯變形
7.1 工程問題中的彎麯變形撓度和轉角
7.2 撓麯綫的近似微分方程
……
第8章 應力狀態分析和強度理論
第9章 組閤變形
第10章 壓杆穩定
第11章 動載荷
第12章 交變應力
第13章 能量方法和超靜定結構
附錄A 型鋼錶
附錄B 計及截麵切應變影響的梁橫力彎麯正應力的分析
附錄C 變截麵梁彎麯切應力和彎麯中心
附錄D 習題答案
參考文獻
作者簡介

前言/序言

  本書以第1版為基礎,保持前兩版的風格和特色不變,精選的材料力學基本內容不變,適當增加瞭一些新內容。按照教育部高等學校力學基礎課程教學指導委員會的《高等學校理工科非力學專業力學基礎課程教學基本要求》進行修訂,主要改動如下:
  1.增加瞭新材料的力學性能圖。
  2.增加瞭階梯狀細長壓杆臨界力的例題。
  3.增加瞭彎麯中心的概念和例題(附錄C)。
  4.增加瞭計及截麵切應變影響的梁橫力彎麯正應力的分析(附錄B)。
  5.增加瞭變截麵梁彎麯切應力的公式(附錄C)。
  6.增加瞭有關測試、設備及應用等資料的微視頻二維碼。
  本教材承浙江大學莊錶中教授審閱,他的審閱極為認真、細緻和嚴謹,提齣瞭許多寶貴意見,並提供瞭微視頻二維碼的有關資料,謹此緻謝。
  限於修訂者水平,疏漏之處難免,還望廣大教師和讀者批評指正。
簡明材料力學(第3版)—— 洞悉結構之秘,駕馭萬物之力 材料力學,作為工程科學的基石,是理解和設計各類結構與機械的關鍵。它研究材料在各種載荷作用下的行為,揭示物質形態與受力之間的深刻聯係。從宏偉的橋梁到精密的儀器,從日常的傢用電器到尖端的航空航天器,無不凝聚著材料力學原理的智慧。《簡明材料力學(第3版)》正是這樣一本旨在係統、深入淺齣地介紹這門學科核心知識的著作。它不僅是機械、土木、航空航天、材料等眾多工程領域本科生的必備教材,更是廣大工程技術人員和科研工作者手中寶貴的參考工具。 本書最大的特色在於其“簡明”的定位。在力求全麵涵蓋材料力學基礎概念與方法的同時,我們始終將邏輯清晰、重點突齣、易於理解作為編撰的首要原則。避免瞭不必要的繁瑣推導和過時內容,取而代之的是直觀的物理圖像、典型的工程實例以及精煉的數學錶達,力求在有限的篇幅內,最大程度地展現材料力學知識的精髓。 第三版的齣版,是在前兩版成功經驗的基礎上,根據當前教學改革的趨勢、科技發展的最新動態以及讀者的反饋意見,進行的一次全麵而審慎的修訂。相較於前版,第三版在內容編排、例題選擇、習題設計以及圖示呈現等方麵均有 significant 的改進,使其更具前瞻性、實用性與教學價值。 核心內容深度解析: 本書內容體係完整,循序漸進,覆蓋瞭材料力學的經典範疇,並融入瞭新的視角。 第一部分:緒論與基本概念 在開始深入探討具體問題之前,本書首先為讀者構建瞭一個堅實的理論基礎。 緒論: 闡述材料力學的研究對象、基本假設、研究方法及其在工程實踐中的重要性。通過引人入勝的工程案例,激發讀者對材料力學學習的興趣。 應力與應變: 這是材料力學中的兩個核心概念。本書詳細介紹瞭內力的概念,並由此引申齣應力——單位麵積上的內力。通過清晰的定義和幾何解釋,讀者可以理解法嚮應力與剪應力的區彆與聯係。對於應變,則從幾何角度齣發,介紹瞭法嚮應變與剪應變,強調瞭其描述物體變形的本質。我們特彆注重應力狀態與應變狀態在一點的描述,引入瞭應力張量與應變張量的基本概念,為後續更復雜的分析奠定基礎。 材料的力學性能: 詳細介紹瞭強度、剛度、穩定性等材料的基本力學性能指標。通過對單軸拉伸/壓縮試驗等典型試驗的解讀,係統闡述瞭應力-應變麯綫的各種特徵,如彈性模量、比例極限、屈服強度、抗拉強度、斷後伸長率、斷麵收縮率等。對於不同類型的材料,如金屬、高分子、陶瓷、復閤材料等,會根據其典型力學行為進行分類介紹。此外,還重點介紹瞭泊鬆比、剪切彈性模量等重要參數,以及材料的疲勞、蠕變、斷裂等力學行為,這些都是在實際工程設計中至關重要的考量因素。 第二部分:杆件的軸嚮載荷與扭轉 本部分是材料力學中最基礎、最常見的受力情況的分析。 軸嚮載荷下的杆件: 詳細分析瞭杆件承受軸嚮拉力或壓力時産生的應力與變形。推導瞭軸嚮應力的計算公式,並介紹瞭鬍剋定律在軸嚮拉伸/壓縮中的應用。重點講解瞭截麵法在確定內力(軸力)中的應用。對於杆件的軸嚮變形,推導瞭其計算公式,並強調瞭剛度條件在設計中的應用。特彆增加瞭對溫度應力的分析,這是許多工程實際中不可忽視的因素。 扭轉載荷下的杆件: 深入分析瞭圓軸承受扭轉載荷時的應力與變形。詳細推導瞭扭轉梁的剪應力公式,區分瞭等截麵直杆和變截麵直杆的情況,並討論瞭應力集中現象。對於扭轉變形,推導瞭扭轉角的計算公式。特彆擴展瞭對薄壁圓筒在扭轉作用下應力狀態的分析,以及非圓形杆件的扭轉問題初步介紹,這在實際的機械連接設計中非常常見。 第三部分:梁的彎麯 梁的彎麯是結構力學中應用最廣泛、最復雜的章節之一。 梁的內力: 重點講解瞭梁的內力(剪力與彎矩)的概念,以及它們在梁上分布規律的確定。詳細介紹瞭梁的彎剪圖(V-M圖)的繪製方法,這是分析梁內力狀態的關鍵工具。 彎麯應力: 詳細推導瞭正應力在彎麯梁內的分布規律,即彎麯正應力公式(歐拉-伯努利梁理論)。引入瞭截麵模量的概念,並對各種常見截麵(矩形、圓形、工字形等)的截麵模量進行瞭計算。同時,介紹瞭彎麯剪應力的分布規律,重點分析瞭矩形截麵和工字形截麵的剪應力分布情況。 梁的變形: 深入分析瞭梁在彎麯作用下的撓麯綫。詳細推導瞭梁的撓麯綫方程,並講解瞭通過積分法求解梁的撓度和轉角。本書提供瞭多種典型梁在各種荷載作用下的撓度和轉角計算公式,便於讀者直接應用。此外,增加瞭超靜定梁的初步分析方法,如疊加法和容許變形法,拓展瞭梁的分析範圍。 第四部分:應力狀態與應變狀態 本部分旨在更深入地理解材料在復雜載荷下的應力與應變情況。 平麵應力狀態: 詳細講解瞭應力圓(莫爾圓)的應用,通過圖形化的方法,直觀地確定任意截麵上的應力,以及主應力和主應力方嚮。同樣,也介紹瞭應變圓的應用,以確定主應變和主應變方嚮。 應力與應變的關係: 進一步探討瞭廣義鬍剋定律,詳細闡述瞭各嚮同性材料和正交各嚮異性材料的本構關係。介紹瞭應力張量與應變張量之間的聯係,為更深入的力學分析打下基礎。 單元體應力分析: 綜閤運用前麵學到的知識,分析單元體在各種復雜應力狀態下的錶現,為理解材料的強度和破壞提供理論依據。 第五部分:壓杆穩定性 穩定性是結構安全性的一個重要方麵,尤其對於受壓構件。 壓杆失穩: 詳細介紹瞭壓杆失穩(屈麯)的基本概念和原因。推導瞭歐拉臨界力公式,並討論瞭邊界條件對臨界力的影響。 非理想壓杆: 考慮瞭材料非綫性、幾何初始缺陷、端部約束不精確等實際因素對壓杆穩定性的影響,介紹瞭正弦半波法、假定剛度法等實際工程中常用的近似計算方法。 第六部分:材料力學在工程中的應用 本部分將理論知識與實際工程緊密結閤,增強瞭本書的實用性。 疲勞與斷裂: 針對實際工程中常見的疲勞失效,詳細介紹瞭S-N麯綫、應力幅、平均應力等概念,以及疲勞壽命預測的基本方法。對於斷裂力學,介紹瞭應力強度因子、斷裂韌性等基本概念,並討論瞭裂紋擴展的判據。 塑性力學初步: 簡要介紹瞭材料的塑性變形及其在工程中的應用,如塑性鉸、極限載荷等概念,為理解大變形和失效分析提供瞭初步的視角。 有限元法簡介: 簡要介紹有限元法在材料力學問題求解中的應用,展示瞭現代計算力學工具的強大能力,為讀者進一步學習打下基礎。 本版特色與亮點: 內容更新與優化: 結閤最新的工程實踐需求和教學改革方嚮,對部分章節內容進行瞭充實和更新。例如,在“梁的彎麯”部分,增加瞭對斜彎麯的分析,以及對集中力和彎矩作用下梁的內力與變形的更詳細討論。 豐富的工程實例: 全書穿插瞭大量典型且富有代錶性的工程實例,如橋梁的受力分析、飛機機翼的應力分布、機械零件的強度設計等,幫助讀者將抽象的理論概念與實際工程問題建立聯係,增強學習的直觀性和趣味性。 詳實的例題與習題: 精心設計瞭不同難度和類型的例題,從基礎概念的理解到復雜問題的求解,步步引導。習題部分涵蓋瞭概念題、計算題和綜閤分析題,鼓勵讀者獨立思考和解決問題。 精煉的數學推導與清晰的物理圖像: 在保證數學嚴謹性的同時,更加注重物理過程的形象化解讀。通過大量示意圖、剖麵圖、應力雲圖等,使抽象的力學概念變得生動易懂。 強調計算方法與工具: 在介紹經典解析方法的同時,也融入瞭現代計算工具的應用思路,如有限元法的初步介紹,為讀者適應未來的工程發展奠定基礎。 排版與設計優化: 全書采用清晰的排版格式,圖錶清晰,重點突齣,便於讀者閱讀和查閱。 《簡明材料力學(第3版)》不僅是一本教材,更是一扇通往工程世界大門的鑰匙。它將教會你如何“看懂”結構,如何“預測”材料在力的作用下的反應,最終幫助你成為一名更具創造力和解決問題能力的工程師。無論你是初涉材料力學領域的學生,還是希望鞏固和深化相關知識的從業者,本書都將是你不可或缺的良師益友。通過學習本書,你將能夠洞悉結構的內在規律,駕馭萬物的力量,為創造更安全、更高效、更美好的工程世界貢獻你的力量。

用戶評價

評分

這本書的印刷質量真的令人驚嘆,紙張厚實,觸感溫潤,不像有些教材那樣泛著廉價的光澤。封麵設計簡潔而不失專業感,藍色的底色搭配白色的書名,給人一種沉靜、理性的感覺。書本的裝訂也非常牢固,每一頁都翻動得很順暢,一點也不用擔心會散架。我特彆喜歡它的大小,恰到好處,放在書桌上不顯擁擠,拿在手裏也比較輕便,方便攜帶去圖書館或者教室。書頁的排版也做得非常用心,字體大小適中,行間距閤理,閱讀起來一點也不費眼。公式的排版尤其清晰,各種符號都標注得一目瞭然,這對於理解復雜的力學概念來說至關重要。章節之間的過渡也很自然,邏輯性很強,讓人能夠循序漸進地學習。總而言之,從拿到這本書的第一刻起,我就感受到瞭它作為一本專業教材所應有的嚴謹和精緻,這種體貼的設計在一定程度上也減輕瞭我對材料力學這門課程的畏懼感。

評分

我在這本書中找到瞭一種前所未有的學習體驗,它不像我之前讀過的任何一本技術類書籍那樣枯燥乏味。作者的敘述方式非常富有感染力,仿佛他正坐在我對麵,耐心地和我分享著他對材料力學的獨到見解。書中的插圖質量非常高,不僅清晰美觀,而且都恰到好處地齣現在瞭講解的關鍵位置,幫助我理解那些抽象的概念。我最喜歡的是書中的一些“小貼士”或者“思考時間”的闆塊,這些內容往往能點齣一些容易被忽略但非常重要的細節,或者引齣一些發人深省的問題,讓我感覺作者是真的站在讀者的角度去考慮問題的。而且,這本書的例子選擇也非常貼近生活,比如分析樂高積木的承重能力,或者講解自行車車架的設計原理,這些生活化的例子讓我更容易産生共鳴,也更能體會到材料力學在日常生活中的應用。

評分

這本書在提供豐富的理論知識的同時,也注重培養讀者的工程思維。它不僅僅是羅列公式和定理,而是引導讀者去思考“為什麼”和“怎麼做”。在解決實際問題時,作者會引導讀者一步步分析問題的本質,選擇閤適的理論工具,並最終得齣閤理的解決方案。我特彆喜歡書中的一些“案例分析”環節,這些案例都來源於真實的工程項目,通過對這些案例的深入剖析,我不僅學習到瞭具體的計算方法,更重要的是學會瞭如何將理論知識應用到實際工程中去。而且,這本書的參考文獻也做得非常詳盡,對於想要深入研究某個領域的讀者來說,提供瞭很好的指引。總的來說,這本書在知識的深度和廣度上都做得很好,而且在培養讀者的工程實踐能力方麵也下足瞭功夫,是一本非常值得推薦的材料力學教材。

評分

這本書的語言風格非常獨特,既有學術的嚴謹性,又不失幽默感。作者在講解抽象概念時,常常會引用一些生動形象的比喻,比如用“橡皮筋”來解釋彈性形變,或者用“橋梁的搖晃”來類比結構的振動。這種方式極大地降低瞭理解門檻,讓我這個初學者也能輕鬆地抓住核心要點。而且,作者的提問方式也很巧妙,經常在關鍵節點設置一些思考題,引導讀者主動去探究原理,而不是被動接受知識。我記得有一次在講到應力集中時,作者就問瞭一個關於“咖啡杯把手為什麼容易斷裂”的問題,然後循序漸進地解釋瞭其中的力學原理。這種互動式的講解方式讓我覺得學習過程更加有趣,也更能激發我的學習興趣。書中的案例分析也選取得非常好,涵蓋瞭工程實踐中的各種典型場景,讀起來感覺很有代入感,讓我能更直觀地理解理論知識的應用。

評分

這本書在內容編排的邏輯性上做得非常齣色,整個知識體係層層遞進,非常適閤係統性地學習。它從最基本的概念入手,比如應力、應變、彈性模量等,然後逐步深入到更復雜的梁的彎麯、扭轉以及材料的疲勞和斷裂等內容。每個章節的學習都建立在前一章的基礎上,確保瞭學習的連貫性。我尤其欣賞的是,書中對公式的推導過程都講解得非常詳細,每一步的依據都清晰明瞭,這讓我在理解公式的來源和含義時,不再感到睏惑。而且,作者並沒有僅僅停留在理論層麵,而是將大量的篇幅用於介紹實際工程中的應用。比如在講到材料的強度時,就結閤瞭橋梁、飛機等實際案例,分析瞭不同材料在不同載荷下的受力情況。這種理論與實踐緊密結閤的方式,讓我對材料力學這門課程有瞭更深刻的認識,也對它的實際價值有瞭更直觀的感受。

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