工程力学

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出版者:高等教育
作者:陈景秋
出品人:
页数:167
译者:
出版时间:2004-11
价格:13.80元
装帧:简裝本
isbn号码:9787040144833
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《工程力学》是普通高等教育“十五”国家级规划教材,包括通常理论力学、材料力学和工程流体力学几门课程的基础的内容,介绍了工程力学课程的基本框架和工程中力学问题的建模方法和分析方法,使学生对近代力学学科的全貌有一个最简要的了解。

  全书分8章。第l章引言,简介工程力学和几种力学模型;第2章力系的简化和平衡,内容为静力学基本原理,等效力系,平衡力系,平衡方程以及重心;第3章静力分析,内容为杆的内力,桁架和索的内力与应力;第4章弹性静力学,内容为应力和应变的概念,材料的力学行为和杆的基本变形;第5章强度失效和强度准则,内容为强度评价的许用应力法和许用载荷法,经典强度理论;第6章运动学,内容为质点、刚体和连续体运动的描写;第7章动力学,内容为运动微分方程,动力学基本定理,刚体的定点转动与平面运动;第8章流体力学基础,内容为流体静力学,流场的概念,连续方程,动量方程和伯努利方程。

  《工程力学》可作为高等院校少学时工程力学课程教材,也可作为基础力学教师进修的参考书。第1-7章需要40-44学时,第8章需要6-10学时。用星号(+)标明的章节和用斜体字排印的内容对最少学时可不讲授。

  《工程力学》获得教育部重点科技项目(编号02058)资助。

建筑的灵魂:结构美学与材料科学的交融 书籍名称: 建筑的灵魂:结构美学与材料科学的交融 图书简介 本书旨在深入探讨建筑设计中结构逻辑与美学表达的内在统一性,并结合前沿材料科学的最新进展,为建筑师、结构工程师以及相关领域的专业人士提供一套系统而深刻的理论框架与实践指导。我们相信,真正的建筑杰作,必然是理性与感性的完美结合——结构不是为了支撑而存在的冰冷构件,而是形体得以实现的内在诗篇。 第一部分:结构哲思——从力学原理到空间叙事 本部分将建筑结构提升至哲学的维度进行审视。我们不再仅仅关注如何抵抗荷载,而是探究结构形态如何塑造空间体验、传达文化意涵。 第一章:力的对话:古典结构的原型与隐喻 我们将回溯人类历史上最具代表性的结构形式,如古希腊神庙的柱式系统、哥特教堂的飞扶壁体系,以及传统木构架的榫卯智慧。重点分析这些结构如何在特定材料和文化背景下,演化出具有时代精神的稳定与美感。结构不再是简单的承重工具,而是对自然力(重力、风力)的积极回应和艺术化处理。例如,探讨拱、券、穹顶的几何形态如何将垂直荷载转化为水平推力,并如何在视觉上创造出向上延伸的精神指向。 第二章:形态生成:结构逻辑在当代设计中的演变 本章聚焦于20世纪中叶以来,随着新材料和计算工具的引入,结构逻辑如何突破传统边界。我们将详细分析诸如悬索结构、薄壳结构、张拉整体结构等新型体系的力学特性及其对建筑外观的决定性影响。探讨“形式追随功能”在当代语境下的重新解读——功能不仅是使用需求,更包含结构效率和空间体验。通过对西格尔(Paul Rudolph)、矶崎新、伦佐·皮亚诺等大师作品的案例剖析,揭示结构逻辑如何成为定义建筑“个性”的核心要素。 第三章:空间秩序与力流的视觉化 构建稳定的结构体系,其核心在于对“力流”(Lines of Force)的清晰认知与引导。本章深入探讨如何通过可视化的方式,将抽象的力学路径转化为可感知的空间秩序。我们将介绍先进的拓扑优化方法和力学模拟技术,展示工程师如何通过调整构件的布局和截面,引导荷载以最经济、最优雅的路径传递至基础。这不仅是技术层面的优化,更是一种设计决策——力流的清晰性直接关联到建筑的“诚实性”和美学清晰度。 第二部分:材料的诗篇——从本源到未来的性能边界 结构的美感,很大程度上依赖于材料的本性。本部分将带领读者穿越从传统到尖端的新材料领域,理解材料的内在结构如何决定其宏观的力学行为和最终的审美效果。 第四章:本质的肌理:混凝土与钢材的雕塑潜能 混凝土和钢材是现代建筑的两大支柱。本章不仅回顾了钢筋混凝土的受力特性(拉伸与抗压的协同),更深入研究了预应力与后张预应力技术如何赋予混凝土结构更纤细、更大跨度的可能性。对于钢结构,我们将讨论其高强度、预制装配的优势,并重点分析耐候钢、高强钢等特种钢材在暴露于自然环境下的性能表现及其带来的锈蚀美学。案例分析将集中于那些充分展现材料原始质感的建筑,如砖石的堆砌逻辑和钢结构的节点连接艺术。 第五章:轻盈的极限:纤维复合材料与仿生结构 随着科技的进步,建筑材料正朝着轻量化、高性能的方向发展。本章聚焦于碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)等新型材料在结构中的应用。我们将探讨这些材料如何突破传统钢材的力学限制,实现更复杂的曲面造型和更长的无支撑跨度。此外,本章还将引入仿生学的概念,分析自然界中如骨骼、蜂巢等高效能结构如何启发我们设计出更具韧性与自适应能力的建筑构件。 第六章:可持续性与生命周期评估中的结构选择 在环境责任日益重要的今天,结构设计必须纳入材料的整个生命周期考量。本章将分析“绿色”材料的选择标准,包括低隐含能源、可回收性与局部可得性。探讨如何利用木材(如胶合木、正交胶合木CLT)等可再生资源,构建具有优异碳储存能力的结构体系。我们将对比传统高能耗材料与新型环保结构在长期使用中的环境足迹,引导读者在满足结构安全的前提下,做出对地球环境更负责任的设计决策。 第三部分:集成与实施——结构设计的高级整合 优秀的结构设计并非孤立存在,而是与建筑的表皮、设备系统深度交织的结果。本部分旨在探讨结构、表皮与设备系统之间的协同作用。 第七章:表皮的逻辑:结构与幕墙的界面处理 建筑的外表皮不再仅仅是遮风挡雨的屏障,它往往是结构系统的一部分或与其紧密相连。本章详细分析了不同类型幕墙系统(点式、单元式、单元化)与主体结构之间的连接节点设计。重点讨论了热胀冷缩、风振吸收以及地震位移等工况下,结构与幕墙如何协同工作以避免应力集中和开裂。通过对复杂曲面建筑的节点设计案例研究,展示如何通过精密的结构计算来支撑轻盈且富有表现力的立面形态。 第八章:动态响应与智能适应 现代建筑需要应对日益复杂的外部环境荷载,尤其是强风和地震。本章将探讨结构动力学在实际工程中的应用。我们将介绍主动与被动减隔震技术,如粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器(TMDs),以及它们如何融入建筑设计之中而不破坏整体美感。此外,还将展望未来,探讨集成传感器的“智能结构”——能够实时监测自身健康状况、并可能主动调整刚度以应对荷载变化的未来建筑系统。 结语:结构即美学,效率即诗意 本书最终希望传达的核心思想是:结构工程的极致追求,即是效率与美学的完美统一。只有当我们真正理解了材料的禀赋、力学的规律,并以敬畏之心去塑造它们时,我们的建筑才能超越简单的功能性,成为持久的艺术品。每一根梁、每一根柱,都应是深思熟虑的结构诗篇。 --- 目标读者: 建筑学专业学生、结构工程研究生及工程师、从事建筑设计与施工的技术人员、以及对建筑技术美学有浓厚兴趣的专业人士。 主要特点: 理论深度与工程实践相结合,强调结构逻辑在美学表达中的决定性作用,兼顾前沿材料科学与可持续发展理念。

作者简介

陈景秋,l944年生于贵阳市。重庆大学工程力学研究所所长、教授、博士生导师。l968年毕业于北京大学数学力学系数学专业,l981年获重庆大学机械工程系硕士学位,1987年获德国亚琛大学(RWTH Aachen)数学一自然科学系博士学位。   兼任教育部科技委数理学部委员和教育部高

张培源,1941年生,重庆市人。重庆大学工程力学系教授。1964年毕业于西安交通大学数理力学系本科应用力学专业,1981年毕业于上海交通大学研究生固体力学专业,获工学硕士。一直从事力学基础课、固体力学和连续介质力学的教学和研究。曾任重庆大学工程力学系主任,国家教委、教育部力学专业教学指导委员会第三届委员。

目录信息

第1章 引言
1.1 工程力学课程的内容和研究方法简介
1.2 工程力学研究对象的主要模型
1.3 关于数学记号的说明
第2章 力系的简化和平衡
2.1 力的基本概念
2.1.1 力的概念
2.1.2 力的单位和分类
2.2 力系的主矢
2.2.1 力的直角坐标分量
2.2.2 力系的主矢
2.3 力系的主矩
2.3.1 力矩
2.3.2 力系的主矩
2.3.3 力偶和力偶矩
2.3.4 力的平移
2.4 力系向一点的简化
2.5 等效力系和平衡力系
2.5.1 等效力系
2.5.2 平衡力系和平衡方程
2.6 受力分析、约束模型和受力图
2.6.1 受力分析
2.6.2 约束模型
2.6.3 受力图
2.6.4 静定问题和静不定问题
2.7 平行力系和重心
2.7.1 平行力系
2.7.2 重心
2.8 虚功原理
习题
第3章 静力分析
3.1 杆的外力与内力
3.1.1 杆的几何要素与载荷
3.1.2 杆件的内力
3.1.3 受拉压直杆的轴力
3.1.4 轴的扭矩
3.1.5 梁的弯矩和剪力
3.2 平面弯曲梁的内力图
3.2.1 梁的平面变形和支承模型
3.2.2 弯矩图和剪力图
3.2.3 梁元素的平衡
3.2.4 弯矩图和剪力图的间断条件
3.3 静定平面桁架的内力
3.3.1 桁架
3.3.2 节点法
3.4 索的内力
3.4.1 索及其简化模型
3.4.2 悬链线
3.4.3 索上悬挂重物
习题
第4章 弹性静力学
4.1 引论
4.1.1 固体力学与连续介质
4.1.2 几点基本的假设
4.1.3 几何元素的描写
4.2 应力张量
4.2.1 应力矢量与应力原理
4.2.2 应力张量
4.2.3 斜截面上应力矢量
4.2.4 坐标系变换
4.2.5 主应力
4.2.6 典型的应力张量
4.3 应变张量与位移
4.3.1 位移与应变
4.3.2 应变张量
4.3.3 坐标系变换和主应变
4.3.4 典型的应变张量
4.4 材料的力学行为和拉伸试验
4.4.1 材料的力学行为和拉伸试验
4.4.2 拉伸图描写的材料特征
4.5 本构方程
4.5.1 线弹性本构方程
4.5.2 胡克介质的本构方程
4.5.3 其他形式的本构方程
4.6 直杆拉压的应力和变形
4.6.1 平截面假设与变形和应力的分布
4.6.2 位移表示平衡方程
4.6.3 热应力
4.7 圆轴扭转的应力和变形
4.7.1 变形模式与应力分布
4.7.2 扭率与扭矩的关系
4.7.3 扭转角的控制方程
4.8 直梁弯曲的应力和变形
4.8.1 变形和应力
4.8.2 轴力和弯矩的等效本构方程
4.8.3 应力分布
4.8.4 切力和切应力
4.9 挠曲线的微分方程
4.9.1 挠曲线的微分方程
4.9.2 常用静定梁的挠曲线参数
4.10 简单静不定问题
习题
第5章 强度失效与强度准则
5.1 强度失效和强度评价
5.2 许用载荷法、许用应力法及强度条件
5.2.1 许用载荷法
5.2.2 许用应力法
5.3 强度理论
5.3.1 最大正应力理论(第一强度理论)
5.3.2 最大正应变理论(第二强度理论)
5.3.3 最大切应力理论(第三强度理论)
5.3.4 应变能密度理论(第四强度理论)
5.3.5 四个强度理论的适用范围
5.3.6 剪切强度
5.4 组合变形杆的强度条件
5.4.1 主应力和应力主方向
5.4.2 圆截面杆拉压、弯曲与扭转组合变形的强度条件
5.5 刚度条件
5.5.1 梁的刚度条件
5.5.2 折杆的强度和刚度评价
习题
第6章 运动学
6.1 质点的运动描写
6.1.1 质点的坐标与运动描写
6.1.2 运动的约束
6.1.3 速度
6.1.4 加速度
6.2 质点系和连续体的运动描写
6.2.1 质点系的运动描写
6.2.2 物质坐标和连续体的运动描写
6.2.3 刚体的运动描写的物质坐标方法
6.3 刚体的定点转动
6.3.1 速度和角速度
6.3.2 加速度分布和角加速度
6.3.3 定轴转动
6.3.4 欧拉角
6.4 刚体的一般运动和平面运动
6.4.1 平移
6.4.2 刚体的一般运动
6.4.3 刚体的平面运动
6.4.4 速度瞬心
习题
第7章 动力学
7.1 牛顿运动定律和质点运动的微分方程
7.1.1 牛顿运动定律和惯性坐标系
7.1.2 质点运动的微分方程
7.1.3 达朗贝尔原理
7.1.4 动力学问题的提法
7.2 动力学定理
……
第8章 流体力学基础
附录 矩阵和矢量
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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在习题的设计方面,这本书也展现了其独特性。习题的难度梯度设计得非常合理,从基础的巩固练习到具有挑战性的综合应用题,应有尽有。而且,每一个习题的设置都紧密围绕着该章节的知识点,能够有效地检验我是否真正掌握了所学内容。更难能可贵的是,书中还提供了一些非常详尽的解题思路和步骤,即使是难题,也能通过对这些思路的理解,找到解决问题的方法。我喜欢这种既能考察能力,又能指导学习的习题模式,它让我的学习不再是盲目地刷题,而是有针对性地提升。

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书中关于概念辨析的部分做得非常到位。对于一些容易混淆的力学概念,例如力与力矩、位移与路程等,作者都进行了清晰的界定和区分,并辅以具体的例子进行说明。这对于避免学习中的误解和思维定势非常有帮助。我过去在学习物理时,就常常因为一些概念不清而导致整个知识体系的混乱。这本书在这方面做得非常细致,它就像一位严谨的学术向导,带领我走过每一个概念的“门槛”,确保我能建立起一个清晰、准确的力学认知体系。这种对细节的关注,恰恰体现了作者深厚的学术功底和对教学规律的深刻理解,让我在学习过程中少走了很多弯路。

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书中对数学公式的推导过程进行了详细的阐述,并没有省略中间的关键步骤,而是将每一步都清晰地展现在读者面前。对于公式的由来和其物理意义,作者也进行了深入的讲解,让我不仅仅是记住公式,更能理解公式背后的逻辑和原理。我以往的学习经历中,常常遇到一些“跳步”的公式推导,导致我虽然知道结果,但却不明白其来龙去脉,这让我感到非常困惑。而这本书则完全避免了这个问题,它就像一位耐心细致的老师,一步一步引导我走进公式的世界,让我能真正地理解并掌握它们。这种严谨而细致的讲解方式,对于希望深入理解工程力学原理的读者来说,是极其宝贵的。它不仅帮助我巩固了数学基础,更让我对物理现象的理解上升到了新的高度。

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书中的图示和插图质量非常高,这对于理解抽象的物理概念至关重要。作者精心绘制了大量的示意图、剖面图以及结构受力分析图,每一个图都准确地标注了关键信息,并且比例协调,清晰易懂。例如,在讲解力的分解和合成时,书中提供的矢量图示非常直观,能够帮助我立刻理解力的叠加原理。在讲解应力应变关系时,那些精美的曲线图更是将枯燥的数学关系形象化,让抽象的概念变得触手可及。我曾遇到过一些教科书,虽然内容本身很扎实,但图示模糊不清,甚至存在错误,这极大地影响了学习效率。但这本书在这方面做得非常出色,每一张图都像是为了辅助理解而量身定制的,配合着文字的解释,使得原本可能晦涩难懂的知识变得生动有趣。这种视觉化的学习方式,对于我这种更偏好形象思维的人来说,无疑是巨大的帮助。

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这本书的装帧设计非常精美,触感也很好,拿在手里沉甸甸的,很有质感。封面的设计简洁大方,没有过多的花哨元素,却透露出一种沉稳与力量感,非常符合“工程力学”这个主题。我尤其喜欢封面上采用的字体,既有现代感又不失学术的严谨。每一页的纸张质量也相当不错,印刷清晰,墨色均匀,翻阅起来非常舒适,一点也不会有廉价感。这不仅仅是一本书,更像是一件工艺品,摆在书架上就能为整个空间增添几分知识的厚重感。我曾几何时也对机械类书籍有过一些接触,但很少有像这样在细节上做得如此出色的。从封面到内页的每一个环节,都能感受到出版方在内容呈现上的用心。即使我还没来得及深入阅读书中的具体内容,光是这令人愉悦的阅读体验,就已经让我对接下来的学习充满了期待。它让我觉得,学习的过程本身也可以是一种享受,而不仅仅是枯燥的知识灌输。我个人比较在意书籍的触感和视觉效果,这本书无疑在这方面做得非常到位,超出了我的预期,甚至让我想去了解一下这家出版社其他的图书,看看是否也有如此高水准的制作。

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我对于书中的案例分析部分印象非常深刻。作者选取了许多贴近实际工程的案例,将理论知识与实际应用相结合,展示了工程力学在解决真实世界问题中的巨大作用。从桥梁的设计到飞行器的结构稳定性,再到日常生活中各种机械装置的工作原理,书中都给出了详实的分析。这些案例的选取非常有代表性,能够让我清晰地看到工程力学是如何贯穿于我们生活的方方面面,以及它在保障社会正常运转和推动科技进步方面所扮演的关键角色。我特别喜欢书中对一些经典工程事故的分析,通过对事故原因的力学剖析,让我深刻认识到工程力学的严谨性和重要性,也警示了我们在设计和建造过程中必须时刻保持的敬畏之心。

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总而言之,这是一本让我感到惊喜的书。它不仅仅是一本关于工程力学的教材,更是一本能够激发学习热情、培养科学思维的优秀读物。从精美的装帧设计到清晰的目录引言,从直观的图示到严谨的公式推导,再到贴切的案例分析和独特的语言风格,这本书的每一个方面都做得非常出色。它让我觉得,学习工程力学可以是一件充满乐趣和成就感的事情。我迫不及待地想要继续深入阅读,探索其中更深层次的知识奥秘。这本书绝对是我近年来阅读过的最满意的一本技术类书籍。

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当我翻开这本书的时候,首先映入眼帘的是清晰的目录和引言部分。目录的编排逻辑性很强,层层递进,让人能够快速把握全书的结构脉络。引言部分则用一种非常平易近人的语言,阐述了工程力学的基本概念及其在现代工程中的重要性。作者并没有上来就抛出复杂的公式和理论,而是先为读者搭建了一个理解的框架,让那些对工程力学不太熟悉的读者也能轻松入门。这种循序渐进的教学方式,对于我这种非科班出身但对工程领域充满好奇的人来说,简直是福音。它让我知道,学习一项全新的知识体系,并非一定要经历一段艰苦卓绝的适应期,好的引导能够极大地降低学习门槛,激发学习的内在动力。我特别欣赏作者在引言中提到的,工程力学不仅仅是计算,更是一种思维方式,一种解决问题的能力。这让我对未来的学习充满了信心,感觉自己不仅仅是在学习一门学科,更是在培养一种宝贵的通用技能。

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这本书的语言风格非常独特,既有学术的严谨性,又不失通俗易懂的表达。作者巧妙地运用了一些比喻和类比,将复杂的力学概念解释得生动形象,让我在阅读过程中几乎感受不到学习的压力。即使是那些初次接触工程力学的读者,也能在作者的引导下,逐渐理解并喜爱上这门学科。我发现,好的教材不仅仅是传授知识,更重要的是能够激发读者的学习兴趣。这本书在这一点上做得非常出色,它让我觉得,工程力学并非高不可攀,而是充满智慧和魅力的。我甚至发现自己开始主动去观察生活中的物体,思考它们是如何受力以及为何能够保持稳定的,这种学习的乐趣是在其他很多教材中都难以找到的。

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这本书的排版布局也十分考究,文字大小、行间距、段落划分都恰到好处,使得阅读体验非常舒适。我曾经看过一些书籍,排版过于拥挤,或者字体过小,读起来非常费眼,大大影响了学习的效率和乐趣。而这本书则完全避免了这些问题,它在细节上充分考虑了读者的需求,无论是长时间的阅读还是快速浏览,都能保持良好的视觉感受。这种对阅读舒适度的追求,也反映了作者和出版方对知识传播的认真态度,让学习过程本身也成为一种享受。

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