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☆☆☆☆☆

張耀，曹小平，王春芬，張文辰 著

圖書標籤:

• 材料力學
• 工程力學
• 固體力學
• 結構力學
• 力學
• 教材
• 理工科
• 大學教材
• 工程教育
• 應力分析

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302405160

版次：1

商品編碼：11785563

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等院校力學教材

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：353

編輯推薦

　　《材料力學》依據高等院校工科專業教學計劃及材料力學教學大綱編寫而成。基本概念論述簡介、清晰、準確，注重基本概念和基本分析方法，並注重培養學生針對實際工程問題簡曆力學偶像的能力和分析解決問題的能力。

內容簡介

　　《材料力學》依據高等院校工科專業教學計劃及材料力學教學大綱編寫而成。基本概念論述簡介、清晰、準確，注重基本概念和基本分析方法，並注重培養學生針對實際工程問題簡曆力學偶像的能力和分析解決問題的能力。

目錄

第1章緒論
1.1材料力學的任務
1.2變形固體及其基本假設
1.3外力、內力和截麵法
1.4應力和應變的概念
1.5杆件變形的基本形式
思考題
第2章軸嚮拉伸和壓縮
2.1軸嚮拉伸和壓縮的概念及實例
2.2軸嚮拉（壓）杆的內力
2.3軸嚮拉（壓）杆橫截麵上的應力
2.4軸嚮拉（壓）杆斜截麵上的應力
2.5低碳鋼的力學性質
2.6鑄鐵的力學性質
2.7軸嚮拉（壓）杆的強度計算
2.8聖維南原理和應力集中
2.9軸嚮拉（壓）杆的變形
2.10拉伸和壓縮的超靜定問題
2.11軸嚮拉（壓）杆的應變能
*2.12溫度應力和裝配應力
思考題
習題第3章剪切和連接件的實用計算
3.1剪切和擠壓的概念及實用計算
3.2鉚釘連接的計算
思考題
習題
第4章扭轉
4.1扭轉的概念及外力分析
4.2受扭杆件的內力
4.3薄壁圓筒的扭轉切應力互等定理剪切鬍剋定律
4.4圓杆扭轉時的應力和變形
4.5圓杆扭轉時的強度和剛度計算
4.6圓杆扭轉的超靜定問題
思考題
習題
第5章平麵圖形的幾何性質
5.1靜矩和形心
5.2慣性矩慣性積極慣性矩和形心主慣性矩
5.3平行移軸公式
習題
第6章彎麯內力
6.1工程中的彎麯問題
6.2梁的內力——剪力和彎矩
6.3剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖
6.4剪力、彎矩與載荷集度之間的微分關係
6.5靜定平麵剛架和麯杆的內力圖
思考題
習題
第7章彎麯應力
7.1純彎麯時梁橫截麵上的正應力
7.2梁橫力彎麯時的正應力及其強度條件
7.3梁橫截麵上的切應力及其強度條件
7.4提高梁彎麯強度的措施
思考題
習題
第8章彎麯變形
8.1梁變形的基本方程
8.2計算梁變形的積分法
8.3計算梁變形的疊加法
8.4簡單超靜定梁
8.5剛度條件提高彎麯剛度的措施
思考題
習題
第9章應力狀態和強度理論
9.1應力狀態的基本概念
9.2二嚮應力狀態分析
9.3三嚮應力狀態分析簡介
9.4廣義鬍剋定律
9.5空間應力狀態下的應變能
9.6強度理論及其應用
思考題
習題
第10章組閤變形
10.1軸嚮拉(壓)與彎麯的組閤變形
10.2軸嚮拉（壓）與扭轉的組閤變形
10.3斜彎麯
10.4扭轉與彎麯的組閤變形
思考題
習題
第11章壓杆穩定
11.1壓杆穩定的概念
11.2兩端鉸支細長壓杆的臨界載荷
11.3不同杆端約束下細長壓杆的臨界載荷
11.4歐拉公式的適用範圍及臨界應力總圖
11.5壓杆的穩定性校核
11.6提高壓杆穩定性的措施
思考題
習題
第12章能量法
12.1概述
12.2外力功和應變能的計算
12.3單位載荷法及其應用
12.4莫爾積分的圖形互乘法
12.5互等定理
12.6能量法解超靜定問題
思考題
習題
第13章動載荷交變應力
13.1概述
13.2構件有加速度時的應力計算
13.3構件受衝擊載荷作用時的應力計算
13.4交變應力
思考題
習題
附錄Ⅰ簡單載荷下梁的撓度和轉角
附錄Ⅱ型鋼錶
思考題與習題答案
參考文獻

前言/序言

　　材料力學是高等工科院校開設的專業基礎課程，理論性與應用性都較強，既是經典學科，又是一門不斷發展的學科。隨著教學內容和課程體係改革的深入，為使學生在有限的學時裏理解和掌握材料力學的基本原理和基本方法，特編寫瞭此書。希望既能在內容上滿足廣大師生的要求，又能讓學生通過學習本書打下紮實的力學基礎。
　　本書共13章，包括緒論、軸嚮拉伸和壓縮、剪切和連接件的實用計算、扭轉、平麵圖形的幾何性質、彎麯內力、彎麯應力、彎麯變形、應力狀態和強度理論、組閤變形、壓杆穩定、能量法、動載荷以及交變應力。為幫助學生深刻理解概念，各章配有思考題，並精選瞭習題。
　　本書由蘭州交通大學張耀、曹小平、張文辰和西北民族大學王春芬閤作編寫，其中第1～4章、第12章由曹小平編寫；第6、7章由張耀編寫；第8~11章由王春芬編寫；第5章、第13章由張文辰編寫；附錄Ⅰ由張耀編寫；附錄Ⅱ由張文辰編寫。韓鼕、王波、劉德邦、江聰聰和劉明等研究生參與瞭部分繪圖工作。
　　本書在編寫過程中參考吸收瞭許多國內外材料力學教材的思想和內容，非常感謝眾多專傢學者的成果。
　　由於編者水平有限，書中難免疏漏與欠妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
　　編著者
　　2015年3月

現代工程材料的界麵行為與性能調控 圖書簡介 本書深入探討瞭現代工程領域中至關重要的一個交叉學科前沿：先進功能材料的界麵結構、性能演化及其在極端環境下的可靠性與壽命預測。 聚焦於宏觀性能如何由微觀的、尤其是不同材料或相態交界麵處的相互作用所決定，本書旨在為材料科學傢、結構工程師和器件設計人員提供一個全麵且深入的理論框架與實踐指導。 第一部分：界麵結構與本徵特性（The Foundation: Interfacial Structure and Intrinsic Properties） 本部分首先建立理解材料界麵行為的基礎。我們摒棄瞭傳統材料學中將界麵視為理想平麵的簡化模型，轉而采用原子尺度和納米尺度的視角來解析界麵態。 第一章：多相界麵的原子排列與能量學 詳細分析瞭晶體、非晶體、薄膜與基底之間的異質界麵（如：共格、半共格和非共格界麵）的結構弛豫、缺陷富集及其對界麵能的影響。內容涵蓋瞭高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）和原子尺度的分子動力學模擬（MD）在界麵結構錶徵中的應用。重點討論瞭捲麯應力場（Strain Fields）在界麵附近的分布規律及其對後續宏觀力學響應的誘發作用。 第二章：界麵電子態與化學勢 界麵上的電子結構與體相材料存在顯著差異，這直接影響瞭材料的電學、光學和催化性能。本章深入探討瞭界麵電子態密度（DOS）、肖特基勢壘的形成機製，以及在不同化學環境（如氧化還原氣氛）下界麵化學勢的動態變化。這部分內容對於設計高性能光電器件和電池電極至關重要。 第三章：界麵擴散、遷移與相變動力學 界麵是物質傳輸和結構演化的主要通道。本章著重於界麵反應速率的控製因素，包括擴散激活能、界麵能壘以及熱力學驅動力。我們詳細分析瞭界麵誘導的固態相變，例如在薄膜沉積或燒結過程中，界麵處的臨界形核尺寸與生長模式。引入瞭Onsager倒易關係在描述界麵遷移過程中的應用。 第二部分：界麵力學響應與可靠性（Mechanical Response and Reliability at Interfaces） 界麵是結構中最薄弱的環節，也是能量耗散和破壞萌生的核心區域。本部分聚焦於界麵在機械載荷下的響應機製。 第四章：界麵粘結強度與剝離韌性 係統闡述瞭衡量界麵結閤能力的關鍵參數：界麵粘結強度（Adhesion Strength）與剝離韌性（Fracture Toughness）。內容覆蓋瞭從經典的拉拔/剪切測試到先進的原子力顯微鏡（AFM）尖端加載技術，以及如何通過量子化學計算預測理論極限強度。特彆關注瞭界麵缺陷（如空位、位錯環）對強度起到的“篩效應”和“橋接效應”。 第五章：界麵處的塑性變形與位錯動力學 在受力狀態下，界麵附近的晶格畸變會誘發或阻礙位錯的運動。本章探討瞭位錯如何被界麵吸收、反射或穿透（即位錯/界麵交互）。引入瞭非共格界麵上部分位錯（Partial Dislocations）的解耦與重組機製，解釋瞭高強度閤金中“孿晶界強化”的微觀機理。 第六章：界麵疲勞、蠕變與壽命預測 工程部件的失效往往源於長期的循環載荷或高溫環境。本章研究瞭界麵在疲勞加載下的萌生與擴展路徑。詳細分析瞭界麵空洞成核（Void Nucleation）的機製，以及蠕變過程中界麵擴散和晶界滑移的耦閤作用。引入瞭基於界麵能耗的疲勞壽命預測模型，旨在提高高應力集中區域（如焊縫、復閤材料層閤麵）的服役可靠性。 第三部分：功能化界麵與性能調控（Functional Interfaces and Performance Tuning） 本部分將理論知識應用於實際工程應用，探討如何通過精確調控界麵特性來實現材料性能的定製化。 第七章：梯度界麵設計與復閤材料的跨尺度效應 為瞭消除不同相界麵之間的應力集中和熱膨脹失配，本章提齣梯度功能材料（Functionally Graded Materials, FGM）的設計理念。通過連續變化的界麵結構（而非突變），實現應力場的平滑過渡。內容包括梯度燒結技術、界麵滲透增強機製以及如何利用有限元方法模擬梯度結構對整體模量的影響。 第八章：電化學界麵：固態電解質與電極的接觸問題 在能源存儲領域，電極/電解質界麵是限製性能和安全性的瓶頸。本章聚焦於固態電池中遇到的界麵阻抗、鋰枝晶生長路徑以及界麵相的形成。分析瞭錶麵塗層技術如何穩定界麵，降低界麵轉移電阻（ITR）。 第九章：智能材料中的界麵響應與傳感 探討瞭如何設計具有特定界麵響應的材料，例如壓電/鐵電材料中的界麵極化效應，以及磁性異質結中的自鏇電子學現象。重點分析瞭界麵應力或溫度變化如何通過耦閤機製調控材料的宏觀電學或磁學輸齣，為開發高靈敏度傳感器提供瞭理論基礎。 --- 本書的特點在於其深度融閤瞭計算材料學（DFT, MD）、先進錶徵技術（STEM, AFM）與結構可靠性工程。它不僅解釋瞭“為什麼”界麵會失效，更提供瞭“如何設計”一個更穩定、更具功能性的界麵的係統化方法論。它適用於高年級本科生、研究生以及從事航空航天、微電子、新能源等領域研發的專業工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述風格非常清晰，循序漸進，即便我之前對這個領域瞭解不多，也能很快跟上作者的思路。比如在講解“泊鬆比”的時候，作者並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式，而是先從一個簡單的拉伸實驗入手，形象地描述瞭材料在縱嚮拉伸時，橫嚮會收縮的現象，然後纔引入泊鬆比這個概念，並給齣相應的公式。這種由現象到本質的講解方式，讓我覺得非常容易理解和記憶。書中大量的圖示和插畫也起到瞭至關重要的作用，它們不是簡單的示意圖，而是精確地描繪瞭應力分布、變形形態以及各種加載條件下的受力情況。我尤其喜歡那些二維和三維的應力張量圖，雖然初看有些復雜，但在作者細緻的解釋下，我逐漸能夠理解不同顔色和箭頭所代錶的物理意義，這對我理解應力在材料內部的傳遞方式非常有幫助。書中對“失效分析”的討論也讓我印象深刻，作者列舉瞭材料在不同失效模式下的錶現，比如斷裂、屈服、蠕變等，並分析瞭導緻這些失效的原因。這讓我意識到，不僅僅是材料的強度很重要，理解它們如何“齣錯”同樣關鍵，這對於預測和防止結構破壞具有決定性的意義。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，就像是在解構我們身邊的各種結構和設備，理解它們是如何在各種力的作用下保持穩定的。作者在闡述“結構分析”時，使用瞭非常係統的方法論，比如從單元體的受力分析，到整體結構的變形計算，一步步引導讀者掌握分析技巧。我特彆喜歡書中對“有限元方法”的初步介紹，雖然隻是一個概述，但它讓我瞭解到瞭現代工程分析中一種強大的計算工具。作者通過一個簡單的例子，展示瞭如何將復雜的結構離散化成許多小的單元，然後通過求解每個單元的力學行為來逼近整個結構的整體響應。這種“化繁為簡”的思路，讓我對計算機輔助工程設計有瞭更深的認識。書中對“塑性力學”的引入，也讓我看到瞭材料在超齣彈性範圍後的行為，這對於理解一些極端載荷下的結構錶現至關重要，比如在碰撞或爆炸等情況下。這本書不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種解決工程問題的思維方式。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺就像是在學習一門關於“力”與“物質”之間交互的語言。作者並沒有把重點放在枯燥的公式推導上，而是更側重於通過對實際問題的分析來闡述理論。例如，在講解“梁的彎麯”時，書中不僅僅給齣瞭彎麯的計算公式，更通過一個實際的例子，比如計算一個擱置在兩個支架上的木梁能夠承受多大的重量而不發生斷裂，來引導讀者思考。作者會分析不同材料的梁在承受相同載荷時，變形和應力分布的差異，這讓我深刻體會到材料選擇的重要性。書中對於“應變能密度”的解釋，也讓我有一種豁然開朗的感覺，它不僅僅是一個計算的量，更是材料吸收能量的能力的體現。我甚至能想象到，在設計飛機起落架的時候，工程師們需要計算起落架在著陸衝擊時所吸收的能量，以確保飛機能夠安全著陸，而應變能密度正是計算這一能力的關鍵參數。這本書的語言非常簡潔有力，沒有太多冗餘的修飾，每一句話都直指核心，讓我在閱讀過程中能夠保持高度的專注。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，給我一種紮實可靠的感覺，就像書名“材料力學”本身一樣，直接點明瞭主題，沒有太多花哨的裝飾。我拿到這本書的時候，就覺得它一定能帶我進入一個嚴謹而又充滿挑戰的知識領域。翻開目錄，我看到瞭諸如“應力與應變”、“材料的力學性能”、“彎麯與扭轉”等章節，這些章節名稱本身就帶著一種科學的嚴謹性和理論深度，讓我對接下來的學習充滿瞭期待。我印象最深刻的是關於“彈性模量”的介紹，它不僅僅是理論公式的堆砌，更像是在描繪一種物質在受力時的內在“韌性”和“骨架”。讀到這裏，我仿佛能看到工程師們在設計橋梁、飛機時，如何精確地計算各種受力，確保結構的穩定與安全。書中對各種材料性能的區分，比如鋼材的強度、鋁閤金的輕質高強，以及它們在不同應力下的錶現，都寫得非常細緻，讓我對這些我們日常生活中隨處可見卻又默默支撐著一切的材料有瞭全新的認識。我特彆喜歡書中穿插的一些經典案例分析，比如分析一個吊橋的承重能力，或者評估一個高層建築在地震中的抗震性，這些生動的例子讓抽象的理論變得鮮活起來，也讓我體會到材料力學在解決實際工程問題中的核心地位。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人稱道，它涵蓋瞭從最基礎的應力應變關係，到復雜的材料斷裂力學和疲勞分析。我尤其對書中關於“疲勞”的章節印象深刻。作者詳細地解釋瞭材料在循環加載下會發生疲勞失效，即使所承受的應力遠低於材料的屈服強度。書中通過一些實際工程事故的案例，比如橋梁斷裂、飛機部件失效，來警示疲勞破壞的嚴重性，並介紹瞭S-N麯綫等分析方法。這讓我意識到，許多我們看似堅固的材料，其實在日積月纍的微小作用下，也可能走嚮失效。作者在講解這些內容時，並沒有迴避復雜的數學模型，但同時又會用非常通俗易懂的語言來解釋模型的物理意義，這讓我覺得這本書既有學術上的嚴謹性，又不失實踐指導意義。我還注意到，書中在討論某些高級概念時，會引用大量的參考文獻，這錶明這本書是基於紮實的科學研究基礎，讓我對書中的內容更加信服。