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出版者:Prentice Hall

作者:Russell C. Hibbeler

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2009-1-26

价格:USD 167.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780132462006

丛书系列:

图书标签:

• 工程力学
• 静力学
• 力学
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• 大学物理
• 基础物理
• Statics
• 工程

静力学原理与工程应用：解锁结构稳定性的奥秘 本书旨在深入探讨静力学这一工程学基础学科的核心概念与实际应用。我们将从力的基本性质出发，循序渐进地揭示静力学分析的强大工具，帮助读者构建坚实的理论基础，并将其巧妙地应用于解决各类工程问题。 第一部分：静力学的基石——力的世界 力与力的测量： 我们将首先认识力作为一种物理量，了解其大小、方向和作用点。通过介绍各种力的测量工具，如测力计，让读者理解力的量化过程。 力的种类与分类： 深入探讨不同类型的力，包括接触力（如拉力、压力、摩擦力）和非接触力（如重力、电磁力），并理解它们的本质和作用机制。 力的合成与分解： 这是静力学分析的核心技巧之一。我们将详细讲解向量加法原理，无论是图解法还是解析法，都能帮助读者准确地将多个力合成为一个合力，或将一个力分解为在不同方向上的分力。这对于分析复杂受力情况至关重要。 力矩与平衡： 力矩是力作用于一点的转动效应。我们将定义力矩的概念，并研究如何计算力矩，以及力矩在维持物体平衡中的关键作用。 第二部分：宏观世界的平衡——静力平衡 平面汇交力系与平面连体平衡： 在这一部分，我们将聚焦于二维平面内的力学分析。 汇交力系： 学习如何分析所有力作用在同一点上的情况，并利用平衡方程（合力为零）来求解未知力。 连体平衡： 进一步扩展到分析由多个构件组成的物体的平衡。我们将引入自由体图（Free Body Diagram, FBD）的概念，这是进行任何静力学分析的必备步骤。通过绘制FBD，我们将物体的受力情况清晰地展现出来，为后续计算奠定基础。 平衡方程： 深入理解平面静力平衡的三个基本方程：合力在x方向上的分量之和为零，合力在y方向上的分量之和为零，以及合力矩之和为零。我们将通过大量实例，展示如何运用这些方程来求解支反力、连接处的力以及结构内部的力。 约束与支座： 理解不同类型的约束（如固定端支座、铰支座、滚支座）如何限制物体的运动，以及它们所产生的支反力。这是连接实际结构与理论分析的关键。 第三部分：结构与构件的分析——细致入微的洞察 梁的受力分析： 梁是工程中最常见的结构构件之一。我们将学习如何分析承受各种载荷（集中力、分布载荷）的梁的受力情况，包括剪力和弯矩的计算。 桁架的内力分析： 桁架是一种由杆件组成的三角形结构，广泛应用于桥梁、屋顶等。我们将介绍两种主要的桁架内力分析方法： 节点法： 分别对桁架的每个节点进行受力分析，利用节点的平衡方程求解杆件的轴力。 截面法： 选取恰当的截面，将桁架截断，并对截面两侧的构件进行受力分析，以求解特定杆件的内力。 摩擦力： 摩擦力是阻碍物体相对运动的力。我们将分析静摩擦和动摩擦的性质，并将其应用于分析斜面上的物体、绳索绕过圆柱以及螺钉的拧紧等问题。 虚功原理（初步）： 作为一种更高级的分析方法，我们将初步介绍虚功原理，它提供了一种无需直接考虑约束力的求解方法，在分析复杂机构时尤为有效。 第四部分：更广阔的天地——三维空间与特殊应用 空间力的合成与平衡： 将静力学的分析扩展到三维空间，学习如何处理空间中的力系，并应用三维的平衡方程。 重心与惯性矩： 重心： 理解物体的重力作用点，并学习如何计算平面图形和立体图形的重心。 惯性矩： 介绍惯性矩的概念，它反映了物体抵抗绕轴转动的惯性，在材料力学中至关重要。 虚拟力法在梁和框架分析中的应用（选讲）： 进一步深入探讨虚拟力法在更复杂的梁和框架结构分析中的应用。 学习方法与建议： 本书的编写不仅侧重于理论知识的传授，更强调思维方式的培养。在学习过程中，建议读者： 勤于绘制自由体图： 这是解决任何静力学问题的首要步骤，务必做到准确、完整。 熟练掌握平衡方程： 这是静力学分析的基石，反复练习计算，直至了然于心。 循序渐进，打牢基础： 从简单的二维问题入手，逐步过渡到复杂的三维问题和特殊结构。 理论联系实际： 积极思考生活和工程中的实例，将所学知识与实际应用相结合。 多做练习题： 练习是检验和巩固知识的最佳途径。 通过对本书内容的系统学习，读者将能够掌握分析和解决静力学问题的基本原理和方法，为后续的工程力学学习以及实际工程问题的解决奠定坚实的基础。本书将引导你成为一名能够洞察结构稳定性的专业人士。

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