Statics and Strength of Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Onouye, Barry

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2004-11

价格:$ 158.65

装帧:Pap

isbn号码:9780131118379

丛书系列:

图书标签:

• Statics
• Strength of Materials
• Engineering Mechanics
• Civil Engineering
• Mechanical Engineering
• Structural Analysis
• Material Science
• Engineering
• Physics
• Textbook

好的，这是一份针对一本名为《Statics and Strength of Materials》的书籍所撰写的、内容详尽、不提及该书本身，且旨在不显露AI痕迹的书籍简介。 --- 《工程力学基础：结构分析与材料响应》 内容概述 本书旨在为工程专业学生和实践工程师提供一个全面且深入的工程力学基础框架，重点聚焦于宏观结构体系的平衡分析（静力学原理）以及材料在不同载荷条件下的微观与宏观响应（材料力学原理）。全书结构清晰，从最基本的物理概念和数学工具出发，逐步构建起分析复杂工程问题的理论体系。 第一部分：静力学原理与平衡分析 本部分专注于研究处于静止状态的物体所受的力系平衡问题。它奠定了所有后续结构分析的基础，强调了力的概念、力的分解与合成、以及力矩的计算方法。 第一章：力、约束与自由体图 本章首先介绍了力的基本性质，包括力的表示方法（矢量）、力的传输特性以及力在物体上的作用点。接着，深入探讨了各种常见的工程约束类型，如铰链约束、滚动约束和固定约束，并详细说明了如何根据这些约束来正确地构建物体的自由体图（Free-Body Diagram, FBD）。自由体图被视为工程分析中至关重要的第一步，本章通过大量实例强调了其准确性和完整性的重要性。 第二章：平面力系平衡 针对二维问题，本章系统阐述了平面力系的平衡方程。除了经典的三个平衡方程（ΣFx=0, ΣFy=0, ΣM=0）外，还引入了代数求解方法的技巧，特别是处理包含未知反力的复杂结构。重点分析了桁架、梁以及简单框架的平衡求解。 第三章：空间力系平衡 将分析扩展到三维空间。本章介绍了空间坐标系下的力、力矩和力偶的矢量表示法，并推导了空间平衡所需的六个独立平衡方程。通过对空间桁架和简单机械装置的分析，读者能够掌握在三维环境下确保结构稳定的必要条件。 第四章：结构分析：桁架与框架 本章是静力学原理在实际结构中的直接应用。对于桁架结构，详细对比了节点法（Method of Joints）和截面法（Method of Sections）的适用范围、计算流程与优缺点。对于包含弯矩和剪力的框架结构，本章引入了反力计算和内部荷载（剪力、弯矩）的确定方法，为后续的强度分析做好铺垫。 第五章：分布荷载与梁的内力图 本章着重处理连续荷载，如均布载荷和任意分布载荷。核心内容是推导剪力（V）和弯矩（M）的微分关系，并详细演示了如何利用这些关系绘制出梁结构内部的剪力图（SFD）和弯矩图（BMD）。对简支梁、悬臂梁以及多跨梁在各种荷载组合下的内力图绘制进行了详尽的步骤分解。 第二部分：材料力学与结构响应 在掌握了外部载荷平衡后，本部分转向研究材料和构件本身如何抵抗这些载荷，关注应力、应变、变形以及失效判据。 第六章：应力与应变的基本概念 本章是材料力学分析的基石。首先定义了应力（Stress）的概念，区分了正应力（Normal Stress）和剪应力（Shear Stress）。随后引入了应变（Strain）的概念，并探讨了应力与应变之间的本构关系——胡克定律（Hooke's Law），阐明了材料的弹性模量（杨氏模量）和泊松比的重要性。 第七章：材料的拉伸、压缩与扭转 本章针对最常见的基础载荷情况进行深入分析。 轴向载荷： 详细分析了杆件在拉伸或压缩下的轴向变形（伸长或缩短），并引入了许用应力（Allowable Stress）的概念，用于确定构件的安全尺寸。 扭转载荷： 专门研究圆轴和空心轴在扭矩作用下的响应。推导了扭转应力公式（$ au = Tr/J$），并讨论了扭转刚度、转角计算以及针对不同截面材料的性能差异。 第八章：梁的弯曲应力 这是结构力学中应用最广泛的理论之一。本章的核心是推导直梁在横向载荷作用下的正应力公式（欧拉-伯努利梁理论基础），即弯曲正应力公式（$sigma = My/I$）。内容涵盖了如何计算截面的面积惯性矩（Moment of Inertia, $I$），分析中性轴的位置，并探讨了复合材料梁的应力分布。 第九章：梁的横向剪切应力与组合应力 在弯曲的同时，梁内部通常也存在剪切应力。本章利用剪流方程（Shear Flow）和梁的剪应力公式（$ au = VQ/It$）计算横向剪应力，并分析了最大剪应力通常出现在哪里。随后，本章过渡到组合应力状态，介绍如何利用莫尔圆（Mohr's Circle）来分析平面应力状态，并确定主应力（Principal Stresses）和最大剪应力。 第十章：变形分析：挠度和转角 结构不仅要安全，还必须具有足够的刚度。本章关注于弹性变形的定量计算。针对梁的弯曲，详细介绍了积分法和虚功法（单位载荷法，Virtual Work Method）来计算梁的挠度（Deflection）和转角（Slope）。特别强调了这些变形对结构使用性和稳定性的影响。 第十一章：失稳与屈曲 本章探讨了细长杆件在轴向压力作用下可能发生的突然几何失稳现象——屈曲。重点分析了欧拉屈曲理论（Euler Buckling Formula），确定了临界屈曲载荷，并讨论了各种端部约束条件（有效长度系数）对屈曲强度的影响。 总结 本书通过严谨的数学推导和丰富的工程实例相结合的方式，构建了一个从力的平衡到材料响应的完整分析体系。它要求读者不仅要掌握计算技巧，更要理解物理模型背后的力学意义，从而能够对工程构件的受力行为做出准确的预测和安全的设计评估。本书内容覆盖了传统工程教育中对静力学和材料力学的核心要求。

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