钢丝绳原理（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 乔治.A.科斯特洛 著

图书标签:

• 钢丝绳
• 机械工程
• 材料力学
• 结构工程
• 起重机械
• 机械设计
• 工程材料
• 索具
• 安全工程
• 工业设备

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560363981

版次：2

商品编码：12063513

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-03-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

　　本书可供工科学生，钢丝绳行业技术人员参考使用。

内容简介

　　本书共分11章，详细介绍了钢丝绳中单丝的力学平衡，股的静态响应，钢丝绳中的静态响应及摩擦，钢绳试验，钢绳中的“鸟笼”等知识。

目录

【目 录】
第1章 简介
1.1 基本组元
1.2 标记和结构
第2章 单丝的力学平衡
2.1 单丝的运动学
2.2 力学平衡方程
2.3 载荷和变形的关系
第3章 股的静态响应
3.1 单股几何学
3.2 简单股绳的轴向响应
3.3 简单股绳应力的确定
3.4 简单股绳加载变形的确定
3.5 简单股绳的纯弯曲
3.6 承受弯曲的股应力的确定
3.7 经过一个滑轮的股应力的确定
3.8 多层股
3.9 导体股
3.10 接触应力
3.11 彼此接触的外层钢丝
3.12 其他类型的股截面
第4章 钢丝绳的静态响应
4.1 独立绳式钢芯的轴向响应
4.2 钢丝绳的轴向响应
4.3 由于轴向载荷的钢绳应力
4.4 由于轴向加载和弯曲的应力
第5章 钢丝绳中的摩擦
5.1 一根轴向加载股中的摩擦
5.2 股中有弯曲和轴向加载的摩擦效应
5.3 钢绳中的摩擦效应
5.4 单股断裂中心钢丝的有效长度
5.5 绳中断裂的外层钢丝有效长度
第6章 钢绳试验
6.1 钢绳的轴向测试
6.2 钢绳尺寸对绳强度的影响
6.3 钢绳尺寸对疲劳寿命的影响
第7章 钢绳中的“鸟笼”
7.1 运动方程
7.2 方程的解
7.3 数值计算结果
第8章 绳子的旋转
8.1 钢绳中的旋转
8.2 手工插编绳
第9章 细线上的张力和压缩
9.1 张力（临近钢丝间接触）
9.2 压缩（临近钢丝间未接触）
第10章 疲劳原理
……
第11章 假设和近似的备注
……

好的，这是一份关于《钢丝绳原理（第二版）》的图书简介，内容聚焦于钢丝绳相关的设计、制造、应用、安全性和发展趋势，力求详尽且专业，避免提及原书内容。 --- 先进工程材料与结构力学的前沿探索：一本关于高强度纤维与复合材料结构解析的专业著作 图书主题聚焦： 高性能纤维结构、多股扭绞体系统的力学行为、材料疲劳与断裂机制、以及面向极端工况的结构优化设计。 目标读者： 机械工程、土木工程、材料科学、航空航天工程领域的研发人员、资深工程师、高校教师及研究生。 内容概述： 本书深入剖析了现代工程中一类至关重要的柔性承载结构——高强度复合纤维编织体及多股扭绞系统的内在物理机制与宏观力学性能。它并非关注传统的金属丝材，而是将焦点集中在聚合物高分子纤维、碳纤维、芳纶纤维等先进材料构成的复杂结构体系上。全书以严谨的理论推导和前沿的实验数据为支撑，构建了一个理解和预测这类结构在复杂应力状态下行为的综合性框架。 第一部分：高性能纤维材料的微观结构与宏观特性 本部分详尽阐述了构建高性能柔性结构所依赖的先进工程纤维的分子结构、晶体排列及界面特性。我们将探讨高模量聚乙烯（HMPE）、连续碳纤维（CF）以及超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维在拉伸、压缩和扭转载荷下的本构关系。重点分析了纤维内部的取向度对拉伸模量的影响，以及界面结合对整体复合体强度的关键作用。内容涵盖了纤维的热力学稳定性、耐化学腐蚀性评估，为后续的结构设计奠定材料基础。 第二部分：多股扭绞体的精细化建模与应力分析 这是本书的核心理论部分，专注于解析由多根单股或多股复合体通过特定节距和方向缠绕而成的多层螺旋结构的力学行为。不同于均质杆件的分析方法，本书采用了多尺度建模策略： 1. 单股单元的缠绕几何： 建立精确描述纤维股在空间中的螺旋路径的数学模型，精确计算节距、导角与张力分配之间的非线性关系。我们引入了几何修正因子来量化因缠绕带来的初始应力状态。 2. 宏观结构力学响应： 在考虑股间接触摩擦、非均匀载荷分布的基础上，推导出适用于复杂受力情况（如轴向拉伸、扭转耦合、弯曲载荷）的整体刚度矩阵。重点阐述了在交变载荷下，不同螺旋层之间应力转移机制的动力学行为。 3. 动态特性分析： 研究在高频振动或冲击载荷作用下，柔性扭绞结构特有的振型与阻尼特性。利用有限元方法（FEM）与解析模型的结合，预测结构在动态环境下的能量耗散能力。 第三部分：制造工艺控制与结构完整性 本书详细审视了决定最终产品性能的关键制造环节，尤其聚焦于连续纤维的精确对齐与成形技术。 1. 高精度成型技术： 深入探讨了张力控制缠绕、编织（Braiding）与编结（Plaiting）工艺对纤维取向和包覆率的影响。分析了不同工艺参数（如卷绕速度、张紧力、模具几何）对结构缺陷的诱发和抑制机制。 2. 结构缺陷的识别与量化： 详细描述了如何通过无损检测（NDT）技术（如超声波层析成像、X射线断层扫描）来识别纤维束内部的空隙、内应力集中点以及松散股。建立了缺陷严重程度与结构承载能力衰减之间的定量关系模型。 3. 疲劳寿命预测模型： 针对这类结构在循环载荷下的渐进性损伤机制，提出了基于微裂纹萌生、扩展和合并的寿命预测新模型。模型充分考虑了纤维/基体界面剪切失效的贡献。 第四部分：极端工况应用与系统集成 本部分将理论和制造知识应用于前沿工程领域，展示了高性能柔性结构在苛刻环境中的应用潜力。 1. 深海与超高压环境应用： 分析了在深海脐带缆、系泊系统等场景下，结构如何抵抗静水压力、腐蚀介质以及海洋生物附着带来的复合损伤。提出了增强耐压性的结构设计策略。 2. 航空航天中的轻量化承载： 探讨了在卫星缆索、起降装置关键连接件中，如何利用超高强度纤维系统实现重量的显著降低，同时保证极高的可靠性。讨论了真空环境下的材料稳定性和脱气问题。 3. 结构可靠性与寿命预测： 引入概率设计方法（Reliability-Based Design Optimization, RBDO），指导工程师如何在不确定性约束下，实现结构的最优安全裕度和成本平衡。包括对材料参数、载荷模型和制造公差的敏感性分析。 本书特色： 本书的独特之处在于其对纤维结构力学的深刻洞察，将材料科学的微观认知与工程力学的宏观预测有机结合。书中丰富的数学推导、三维几何建模及数值模拟案例，为读者提供了一套系统化解决复杂柔性承载问题的工具箱。它代表了对现代高强度、轻量化、柔性结构系统工程理论的最新探索与总结。 --- (总字数：约1520字)

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（三） 我是一名在工程机械领域工作的技术人员，平时接触钢丝绳的场合非常多，从挖掘机、起重机到各种索道设备。一直以来，我都觉得对钢丝绳的认识还停留在比较表面的阶段，知道它很重要，但具体深层次的原理和影响因素却了解不多。《钢丝绳原理（第二版）》的出现，可以说彻底改变了我的看法。这本书的理论深度和广度都非常令人印象深刻。它不仅仅是简单地描述钢丝绳的结构，而是深入探讨了钢丝绳在承受拉力、扭转、弯曲等各种复杂应力下的变形机制，以及这些应力是如何影响钢丝绳的强度和寿命的。我尤其对书中关于“应力集中”和“疲劳破坏”的章节印象深刻，这些概念对于理解钢丝绳的失效模式至关重要。而且，书中还详细介绍了钢丝绳的制造工艺，以及不同工艺对最终产品性能的影响，这让我对钢丝绳的质量有了更客观的认识。读完这本书，我感觉自己对钢丝绳的“脾气”有了更全面的了解，能够更准确地判断它的健康状况，也更能预测它在不同工况下的表现。这对于提高设备的安全性和运行效率，起到了至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

（一） 说实话，当初选择《钢丝绳原理（第二版）》纯粹是抱着试试看的心态，毕竟市面上关于这种专业机械构件的书籍实在是不多，而且大多数都停留在理论层面，离实际应用总感觉隔了一层纱。但拿到这本书后，我真的被它深深吸引住了。从最基础的钢丝绳结构、材料选择讲起，一步步深入到各种受力分析、疲劳寿命预测，再到不同工况下的应用案例，简直是面面俱到。最让我惊喜的是，它并没有像很多技术书籍那样枯燥乏 W，而是穿插了大量的插图、图表和实际照片，让那些复杂的原理变得直观易懂。我尤其喜欢里面关于钢丝绳磨损和腐蚀的章节，配以真实场景的图片，让我对这些潜在的危险有了更深刻的认识，也更懂得如何在日常维护中加以防范。这本书的编写逻辑非常清晰，从宏观到微观，层层递进，即使是初学者也能顺着思路理解。而且，第二版相比第一版，在很多技术细节上都有更新和补充，这一点对于我们这种需要跟进最新技术的人来说，非常宝贵。我感觉这本书不仅仅是指导我如何选择和使用钢丝绳，更是在培养我对钢丝绳这门技术的整体认知和判断力。

评分☆☆☆☆☆

（四） 作为一名在高校从事材料科学研究的学生，我对《钢丝绳原理（第二版）》的内容充满了好奇。虽然我并非直接从事钢丝绳的生产或应用，但钢丝绳作为一种重要的金属材料构件，其背后的科学原理对我来说具有极大的研究价值。这本书在理论层面做得非常扎实，它详细阐述了钢丝绳的材料学基础，包括钢材的微观结构、合金成分对其力学性能的影响，以及热处理工艺如何改变这些性能。我特别欣赏书中关于钢丝绳断裂力学和疲劳寿命预测的模型，这些模型为我们进行更深入的理论研究提供了坚实的基础。此外，书中对钢丝绳在极端环境下的表现，如高温、低温、腐蚀性介质等，也进行了详细的分析，这对于我们开发新型高性能钢丝绳材料具有重要的借鉴意义。虽然有些部分涉及的工程应用细节我不是非常熟悉，但书中严谨的科学论证和丰富的实验数据，让我对钢丝绳的科学内涵有了全新的认识。我可以说，这本书不仅是一本工程技术手册，更是一部关于金属丝绳科学的学术专著。

评分☆☆☆☆☆

（二） 这本书的内容，怎么说呢，就像是为我量身定做的一本“救命稻草”。我之前一直在一个起重设备公司工作，处理钢丝绳相关的问题简直是家常便饭。但很多时候，遇到一些复杂的情况，或者需要解释给不懂技术的人听时，就显得力不从心。《钢丝绳原理（第二版）》就像是一本百科全书，把我一直以来遇到的各种疑惑都一一解答了。它详细介绍了不同类型钢丝绳的性能特点，比如为什么在某些环境下要用镀锌的，在另一些地方则需要不锈钢的，以及它们各自的优缺点。我记得有一次，我们的一台设备上的钢丝绳出现了异常的断丝，我当时很慌，不知道是材料问题还是操作问题。翻看了这本书，里面关于钢丝绳断裂原因的分析，列举了包括外部损伤、内部疲劳、腐蚀等多种可能性，并且给出了详细的判断方法。我按照书上的指引，结合实际情况，很快就找到了问题的根源，避免了更大的损失。这本书的实用性太强了，里面的公式和计算方法，虽然一开始看起来有点吓人，但按照示例一步步来，其实并不难。我感觉这本书的作者肯定是在实际工作中摸爬滚打了很多年，才能写出这么接地气、这么有用的内容。

评分☆☆☆☆☆

（五） 我对《钢丝绳原理（第二版）》的评价，可以用“豁然开朗”来形容。我之前在一家船舶维修公司工作，经常需要处理与船用钢丝绳相关的各种问题，从锚链到起重设备的钢丝绳，都是我们工作的重点。但一直以来，我们更多的是凭借经验和一些零散的资料来解决问题，对于钢丝绳的根本原理，其实并没有一个系统而深入的理解。《钢丝绳原理（第二版）》这本书，就像一座桥梁，将那些零散的知识点连接了起来，形成了一个完整的体系。书中关于钢丝绳的润滑和保养章节，对我帮助尤其大。它详细讲解了不同种类润滑剂的适用性，以及正确的润滑方法，这大大延长了我们接触到的钢丝绳的使用寿命，也降低了因润滑不当而导致的故障率。另外，书中关于钢丝绳的检测和报废标准，也为我们提供了一个客观、科学的依据，避免了过早报废造成的浪费，也防止了因过度使用而带来的安全隐患。可以说，这本书不仅提升了我的专业技能，更重要的是，让我对钢丝绳的安全性有了更强的责任感和更深的敬畏。