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出版者:Prentice Hall

作者:Russell C. Hibbeler

出品人:

页数:752

译者:

出版时间:2009-4-24

价格:USD 180.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780136077916

丛书系列:

图书标签:

• 机械
• UBC
• PHYS170
• 工程力学
• 力学
• 工程
• 物理学
• 大学教材
• 高等教育
• 静力学
• 动力学
• 材料力学
• 结构力学

《材料力学基础：结构稳定性的科学》 作者： 张伟 / 李明 出版社： 科技文献出版社 出版年份： 2024年 页数： 约 650 页（不含附录） 装帧： 精装/平装可选 --- 内容简介： 本书《材料力学基础：结构稳定性的科学》 旨在为工程、物理学及相关领域的学生和专业人士提供一套深入且实用的固体材料在受力下的变形与破坏机理的理论框架。本书完全聚焦于材料本身的内在响应、应力-应变关系的建立，以及构件在复杂载荷组合下的局部和整体稳定性分析，与经典《工程力学》（或称《刚体动力学与静力学》）中侧重于刚体运动、平衡态分析、铰接结构、简单桁架以及质点运动学的范畴截然不同。 本书的核心目标是揭示“物质”在“力场”作用下的“行为密码”。 我们假设读者已经掌握了基础的微积分知识和基本的静力学原理（如力的平衡），本书从更深层次的材料本构关系出发，构建起连接宏观可观测现象与微观材料特性的桥梁。 第一部分：应力与应变的张量描述 (The Tensor Description of Stress and Strain) 本部分奠定了全书的数学基础，完全避免了对刚体运动和系统平衡的重复讲解。 第一章：连续介质假设与笛卡尔坐标系下的基础概念 详细阐述了连续介质假设的物理意义和适用条件。着重于应力状态的描述——如何用九个分量（应力张量 $sigma_{ij}$）来完整刻画一个微小体积单元在任意点所受的内力状态。本章细致区分了正应力和剪应力，并引入了柯西应力微分方程，但其重点在于描述场变量，而非刚体平衡方程的推导。 第二章：应变场的几何描述 本章完全侧重于变形的几何量化。引入了线应变、角应变的概念，并推导出应变张量 $varepsilon_{ij}$ 的分量形式。特别强调了应变与位移场的梯度关系（小变形假设下的线性化），以及体积应变和剪切应变在描述材料体积变化和形状变化中的物理意义。 第三章：应力与应变的本构关系——胡克定律的推广 这是本书的基石。我们不再满足于一维拉伸问题，而是将广义胡克定律扩展到三维各向同性及正交各向异性材料。详细讨论了弹性模量 $E$、泊松比 $ u$、剪切模量 $G$ 以及体积模量 $K$ 之间的相互联系。对于各向异性材料（如复合材料或晶体材料的初步介绍），引入了材料对称性对弹性张量（刚度矩阵 $mathbf{C}$）的约束，展示了如何从本构关系方程中直接导出材料的宏观响应。 第二部分：梁与杆件的细观响应 (Microscopic Responses in Slender Members) 本部分将前述的张量理论应用于常见的工程构件，但视角聚焦于截面内部的应力分布而非整体挠度计算。 第四章：轴向载荷下的均匀变形与非均匀变形 虽然轴向拉伸是基础，但本章深入探讨了温度应力（热应力）的产生机理，这源于材料的热膨胀率与约束条件之间的矛盾。此外，还引入了预应力的概念，分析预紧螺栓的残余应力状态及其对疲劳性能的潜在影响。 第五章：纯弯曲理论的精深解析 在介绍欧拉-伯努利梁理论（适用于细长梁）时，本书着重于中性轴的确定及其与截面几何特性（如惯性矩）的关系。更重要的是，本章深入探讨了平面截面假设的局限性，并引入了圣维南原理（Saint-Venant's Principle）的物理意义，讨论了截面边缘应力集中现象（与后面章节的断裂力学相呼应）。 第六章：剪应力分布的精确计算与应用 与仅计算梁总剪力不同，本章详细推导了剪应力在复杂截面（如T型、工字型）上的分布规律，并从能量法的角度阐释了剪力对截面变形的贡献。重点分析了扭转载荷下，非圆形截面扭转问题的应力流线和翘曲函数，这完全是关于材料内部应力场重分布的分析。 第三部分：材料的失效判据与塑性基础 (Failure Criteria and Fundamentals of Plasticity) 这是本书与基础静力学分析最显著的区别点，它关注于材料何时、以及如何失效。 第七章：屈服准则与失效理论 本章系统梳理了从麦克斯韦尔到冯·米塞斯（Von Mises）和特雷斯卡（Tresca）的屈服面的演化。详细分析了这些二维或三维准则在描述延性材料屈服点时的适用性差异，并讨论了脆性材料（如混凝土和陶瓷）适用的最大正应力理论和莫尔应力圆扩展理论。 第八章：线弹性断裂力学导论 引入能量释放率 $G$ 和应力强度因子 $K$ 的概念，这是评估裂纹扩展潜力的核心工具。详细推导了裂纹尖端应力场的渐近解，并讨论了平面应变、平面应力条件下 $K$ 值的计算方法。本书的重点在于材料韧性（$K_{IC}$），而非结构静力平衡。 第九章：塑性本构的初步探索 针对材料屈服后的不可恢复变形，本章引入了理想弹塑性模型。讨论了增量理论（Incremental Theory）的基本思想，解释了塑性应变增量方向必须位于屈服面上（流动法则），以及硬化法则（如随动硬化与等向硬化）对残余应力场的形成影响。 --- 本书特色： 1. 高度的张量化和场论视角： 全书采用张量数学描述力学量，强调应力、应变是位置的函数（场），为后续学习高级固体力学打下坚实基础。 2. 聚焦于材料属性： 大量篇幅用于解释泊松比、模量、屈服应力等材料常数如何决定构件的响应，而非简单地应用平衡方程。 3. 强调失效机理： 引入先进的断裂力学和塑性理论，引导读者从“结构不倒塌”到“材料不破坏”的更高层次思考。 4. 丰富的案例分析： 案例多集中于残余应力的分析、复杂载荷下的应力集中测量，以及材料参数对结构寿命的敏感性分析。 适用读者： 机械工程、土木工程、航空航天工程、材料科学、物理学等专业的高年级本科生及研究生，以及需要深入理解材料力学行为的工程师。 （本书不包含任何关于刚体运动、质点动力学、系统平衡、机构运动学或刚体静力平衡的冗余内容。）

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比起本科教材有些表述确实还是用英文更简明不别扭

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比起本科教材有些表述确实还是用英文更简明不别扭

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