工程力学

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出版者:机械工业出版社
作者:吴绍莲 编
出品人:
页数:346
译者:
出版时间:2002-1
价格:24.00元
装帧:
isbn号码:9787111107033
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

本书是根据国家教育部对高等职业教育基础课程教学的基本要求和高等职业人才的培养目标的主要精神,按照全国高等职业教育力学教学研究和教材建设研讨会制定的《工程力学》教材编写大纲组织编写的。

本书共分三篇十九章。第一篇为刚体静力分析,包括刚体静力分析基础,物体的受力分析。力系的简化,力系平衡,物体的重心与形心、质心;第二篇为杆件承载能务分析,包括杆件基本变形时的内力分析,杆件基本变形时的应力分析,应力状态理论,材料的失诳分析及强度设计准则,杆件的静力强度设计,杆件的刚度设计;第三篇为运动与动力分析,包括点的曲线运动,刚体的基本运动,点及刚体的合成运动,动力分析基础,动能定理和动静法。

本书可作为高职高专院校、成人高等学校的近机类、非机类各专业的教材,也可作为工程技术人员的参考资料。

好的,这里为您提供一本名为《现代材料科学与工程应用》的图书简介,力求详实、专业,且不提及任何与《工程力学》相关的内容。 --- 现代材料科学与工程应用 导言:迈向智能制造与可持续未来的基石 在二十一世纪的技术浪潮中,新材料的研发与应用已成为推动工业进步、实现能源转型与保障国家战略安全的核心驱动力。从微观尺度的原子排列到宏观尺度的结构设计,材料科学与工程正以前所未有的速度渗透到航空航天、生物医学、信息技术乃至日常生活中的每一个角落。 本书《现代材料科学与工程应用》并非停留在对传统材料特性的简单罗列,而是聚焦于前沿材料的结构-性能-加工-应用之间的复杂耦合关系,旨在为材料工程师、科研人员及高年级本科生提供一个全面、深入且具有前瞻性的知识体系。我们致力于揭示如何通过精确的微观结构控制来调控材料的宏观性能,并探讨如何利用先进的制造技术(如增材制造)实现复杂结构的功能化集成。 第一部分:基础理论与微观结构控制 本部分奠定了理解现代材料特性的理论基础,强调材料性能的源头在于其内部结构。 第一章:晶体结构、缺陷与弛豫效应 详细阐述了金属、陶瓷和聚合物的晶体学基础,重点解析了点缺陷、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界)对材料力学、电学和热学性能的决定性影响。引入了高熵合金中复杂晶格环境下的局部结构弛豫理论,并结合透射电子显微镜(TEM)的实际观测案例,深化对晶界工程在提升材料韧性和抗蠕变性方面作用的理解。 第二章:热力学、相图与动力学 深入探讨材料体系的热力学驱动力与相变动力学。内容涵盖非平衡态热力学在快速凝固和薄膜生长中的应用。特别关注了相场模拟(Phase-Field Modeling)在预测复杂多相结构演化,如析出相的形核与长大过程中的强大能力。通过分析多组元合金的相图,指导实际生产中避免有害相的生成。 第三章:界面科学与纳米材料的奇异性 界面是决定复合材料和多层结构性能的关键。本章着重讲解了固-固界面、固-液界面以及气-固界面的电子结构与化学反应。在纳米材料部分,探讨了尺寸效应,如量子限域效应(Quantum Confinement Effect)在半导体量子点中的应用,以及表面能对纳米颗粒烧结行为的显著影响。 第二部分:先进功能材料与性能调控 聚焦于那些具有独特物理或化学响应能力的前沿材料,这是现代高科技产业的“血液”。 第四章:高性能结构陶瓷与复合材料 结构陶瓷(如氮化硅、碳化硅)因其高温稳定性、耐磨性成为关键部件的选择。本章深入探讨了陶瓷基复合材料(CMCs)的增韧机制,特别是纤维增韧与基体保护层的协同作用。对于先进复合材料,细致分析了碳纤维、玻璃纤维等增强体与树脂基体之间的界面剪切强度对其疲劳寿命的影响机制。 第五章:能源存储与转换材料 本章紧密围绕全球能源挑战。详细分析了锂离子电池中的关键电极材料(如富锂锰基氧化物、硅基负极)的结构稳定性和界面副反应。同时,深入研究了固态电解质的离子传导机制,并探讨了高性能热电材料(如碲化铋及其复合体)的热电优异性因子(ZT值)的提升策略,包括通过声子散射工程调控晶格热导率。 第六章:智能与响应性材料 介绍具有自适应能力的材料体系。重点剖析了形状记忆合金(SMA)的马氏体相变与超弹性行为,并分析了如何通过合金成分设计(如Ni-Ti合金中的应变梯度)来优化其响应温度窗口。此外,详细介绍了压电材料(如PZT)在传感器和执行器中的应用,并探讨了磁致伸缩材料在高精度驱动领域的潜力。 第三部分:先进制造技术与过程控制 材料性能的实现依赖于精确的加工工艺。本部分关注如何将先进材料转化为具有精确几何形状和所需性能的工程部件。 第七章:增材制造(3D打印)中的材料挑战 增材制造,特别是选区激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM),正在彻底改变复杂部件的制造方式。本章着重探讨了在快速加热-冷却循环下,金属粉末在熔池内发生的快速凝固、成分偏析及残余应力累积等问题。分析了如何通过优化激光扫描策略和预热温度来控制晶粒生长取向,从而改善增材制造件的各向异性。 第八章:材料表面工程与防护技术 材料的服役寿命往往受限于表面失效。本章系统介绍了PVD/CVD薄膜沉积技术,用于制备高硬度、低摩擦系数的涂层。详细讨论了热喷涂技术在修复和功能化大型部件表面中的应用,并着重分析了等离子体喷涂过程中颗粒的铺展、黏附与致密化过程的流体力学模型。 第九章:材料的无损表征与性能评价 现代材料研究离不开先进的表征手段。本章侧重介绍同步辐射X射线衍射在原位(In-situ)研究材料相变、残余应力演化中的应用。同时,详细阐述了原子力显微镜(AFM)在纳米尺度表面形貌、力学和电学性质成像中的高级模式,以及如何利用这些数据指导材料的微结构优化。 结语:面向未来的材料设计范式 《现代材料科学与工程应用》的最终目标是培养读者运用多尺度、多物理场的综合思维来解决工程问题的能力。未来的材料设计将是数据驱动和人工智能辅助的。本书提供了坚实的理论基础和丰富的案例分析,为读者在新材料的发现、设计与工程化应用中指明方向。 --- 关键词索引示例: 高熵合金、相场模拟、量子点、陶瓷基复合材料(CMC)、固态电解质、形状记忆合金、选区激光熔化(SLM)、同步辐射原位表征。

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读后感

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这本书的逻辑编排简直是教科书级别的典范,我很少看到有技术书籍能把复杂系统的构建过程描述得如此脉络清晰。它不像我之前读过的一些同类书籍那样,上来就堆砌一大堆微分方程,让人望而却步。这本书的策略是“由简入繁,循序渐进”。刚开始的几章,重点放在了二维平面内的力系平衡,用大量的实例图来巩固基础,确保读者对力的分解、合成、力矩的概念有牢固的掌握。等到进入三维空间分析时,作者自然而然地引入了张量分析的基础概念,但处理方式非常温和,他先用向量的点积和叉积来解释法向应力和剪应力,避免了直接跳到高维矩阵,使得过渡显得非常平滑。最让我印象深刻的是关于结构位移和变形计算的那一章,作者没有急于展示欧拉-伯努利梁理论的复杂推导,而是先用虚功原理进行了定性解释,接着才引入了位移法和挠度曲线方程。这种“先知其然,再知其所以然”的教学方式,极大地降低了学习曲线的陡峭程度,让我能够更自信地面对后面的高级内容。阅读过程中,我感觉作者像是一位经验丰富的老教授,手里拿着图纸,耐心地为我们讲解每一个设计决策背后的力学依据,而不是一个只会照本宣科的讲解员。

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这本书的习题设计简直是“鬼斧神工”般的挑战,它们绝不是那种可以通过简单套用公式就能解决的“水题”。每一组习题都紧密围绕着章节的核心概念展开,但往往需要读者进行多步联想和综合运用才能得出答案。举个例子,某个关于薄壁容器承载力的练习题,需要的不仅是你对压力容器公式的记忆,更需要你结合材料的屈服准则和几何模型的简化假设进行迭代计算,这迫使你必须将所学知识进行真正的交叉整合。我尤其欣赏的是,书末附带的参考答案部分,它不仅提供了最终数值,还清晰地列出了关键的计算步骤和所依据的理论依据,这对于自学者来说是无价之宝。当你卡在某个地方冥思苦想时,回顾参考解答提供的思路框架,能够让你瞬间茅塞顿开,体会到“原来如此”的豁然开朗。这种高质量的练习题和详尽的解答,极大地提升了学习效率,确保了知识的内化,而不是仅仅停留在表面的理解。如果说前文的理论讲解是“教你知识”,那么这些习题就是“磨砺你的能力”,让你的思维在实际操作中得到充分的锤炼和提高。

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这本书的语言风格保持了一种罕见的、恰到好处的平衡:既有学术的严谨性,又不失亲切的引导性。它很少使用那些过于晦涩难懂的、只有极少数专家才懂的行话,相反,作者倾向于用清晰、直接的语言来阐述复杂的物理模型。例如,在描述柯西应力张量时,作者没有直接跳到繁复的指标符号运算,而是通过一个“无限小立方体”在受力后各个面的法向力和剪力分量来形象地定义张量的九个分量,这种“想象构建法”让我对张量概念的物理意义有了非常直观的把握。此外,书中的图注和注释部分也做得非常出色,那些原本可能让人困惑的次要细节或者历史渊源,都被巧妙地安排在脚注或侧边栏中,既保证了主干阅读的流畅性,又为有兴趣深入探索的读者提供了补充信息。我很少在技术书籍中感受到作者如此强烈的“教学意愿”,他似乎非常热衷于消除读者的困惑,确保每一步的逻辑推导都是无懈可击且易于跟进的。这使得这本书非常适合那些希望通过自学掌握这门学科的读者群体,它就像一位耐心的私人导师,始终在身边提供指导和支持。

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坦白说,我购买这本书是抱着一种试试看的心态,因为市面上关于这个领域的书籍太多了,很多都徒有其表。然而,这本书真正让我感到惊喜的是它对于“动态分析”部分的深度挖掘。静力学和强度部分固然重要,但真正体现工程复杂性的,往往是那些涉及时间变量的运动和振动问题。这本书在处理振动理论时,没有停留在最基础的单自由度系统上,而是迅速地扩展到了多自由度系统,并且非常扎实地讲解了模态分析的核心思想。它详细描述了如何通过求解特征值问题来确定系统的固有频率和振型,这对于理解共振现象至关重要。更难得的是,作者还特意增加了一个章节,专门讨论了在非线性系统和阻尼效应下的实际工程挑战,例如结构疲劳和冲击载荷的处理。这些内容往往在基础教材中被一笔带过,但在实际工程项目中却是工程师必须直面的难题。通过对这些前沿和复杂问题的深入探讨,这本书超越了一般的入门指南,更像是一本为有志于专业研究或高级应用的人士准备的参考手册。它不仅教会了你如何计算,更教会了你如何思考在动态环境下系统可能出现的各种“意想不到”的行为。

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这本书的封面设计真是别出心裁,那种沉稳的墨绿色调配上烫金的字体,一下子就给人一种专业而厚重的学术气息。我原本以为拿到一本枯燥的教材,没想到阅读体验相当不错。作者在讲解基本概念时,没有那种填鸭式的灌输,而是巧妙地融入了一些历史背景和实际工程案例。比如,在介绍静力学平衡原理时,他没有直接抛出公式,而是先描述了古埃及人是如何利用杠杆原理建造金字塔的,这种叙事手法让原本抽象的力学概念立刻鲜活了起来,也让我更容易理解这些原理的实际意义。翻阅到材料力学部分,那些复杂的应力应变图表,通常是学生们的噩梦,但这里的图示清晰得惊人,每一个箭头、每一个受力分析的矢量都标注得清清楚楚,配合旁边的文字解释,即便是初次接触这些概念的人,也能迅速抓住核心要点。我特别欣赏作者在细节处理上的严谨,即便是看似微不足道的摩擦力问题,也给出了不同接触面粗糙度下的量化模型,这对于未来想从事结构设计的人来说,无疑是宝贵的财富。这本书的排版也体现了对读者的尊重,行间距适中,字体大小合适,即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。总而言之,这是一本在形式和内容上都达到了高水准的入门读物,它不仅仅是在传授知识,更是在培养一种严谨的工程思维。

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