工程力學（靜力學與材料力學） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

單輝祖，謝傳鋒 編

圖書標籤:

• 工程力學
• 靜力學
• 材料力學
• 力學
• 工程
• 教材
• 大學
• 理工科
• 基礎學科
• 高等教育

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040130881

版次：1

商品編碼：12273880

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2004-01-01

用紙：膠版紙

頁數：384

字數：470000

正文語種：中文

內容簡介

　　《工程力學（靜力學與材料力學）》是“教育科學‘十五’國傢規劃課題研究成果”。是在麵嚮21世紀課程教材《靜力學》和《材料力學》（Ⅰ，Ⅱ）的基礎上，根據“高等學校工科本科工程力學基本要求”編寫而成的。該書緊扣“教學基本要求”，力求使工程所需基礎簡單明顯，在內容選取上采取精簡內容、突齣重點等辦法，以適應不同地區、不同院校對工程力學課程的要求，滿足高校應用型人纔培養的要求。全書概念嚴密、簡明扼要、語言流暢易懂。與同類其他教材相比，該書的特點是著眼於培養學生的綜閤素質和能力。全書分靜力學與材料力學兩篇。靜力學篇包括靜力學基本概念、匯交力係、力偶係、平麵任意力係、空間任意力係與靜力學專題等6章。材料力學篇包括緒論、軸嚮拉伸與壓縮、扭轉、彎麯內力、彎麯應力、彎麯變形、應力狀態分析、復雜應力狀態強度問題、壓杆穩定與疲勞強度等10章。
　　《工程力學（靜力學與材料力學）》可作為高等學校工科本科非機、非土類各專業少學時工程力學課程的教材，也可供高職高專與成人高校師生及有關工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

引言
第一篇 靜力學
第一章 靜力學基本概念與物體受力分析
1-1 靜力學基本概念
1-2 約束和約束力
1-3 受力圖
思考題
習題

第二章 匯交力係
2-1 匯交力係的閤成
2-2 匯交力係的平衡條件
思考題
習題

第三章 力偶係
3-1 力對點之矩矢
3-2 力對軸之矩
3-3 力偶矩矢
3-4 力偶的等效條件和性質
3-5 力偶係的閤成
3-6 力偶係的平衡條件
思考題
習題

第四章 平麵任意力係
4-1 力的平移
4-2 平麵任意力係嚮一點簡化
4-3 平麵任意力係的平衡條件
4-4 剛體係的平衡
4-5 靜定與靜不定問題的概念
思考題
習題

第五章 空間任意力係
5-1 空間任意力係的簡化
5-2 空間任意力係的平衡條件
思考題
習題

第六章 靜力學專題——桁架·摩擦·重心
6-1 桁架
6-2 摩擦
6-3 重心
思考題
習題

第二篇 材料力學
第七章 緒論
7-1 材料力學的研究對象
7-2 材料力學的基本假設
7-3 外力與內力
7-4 正應力與切應力
7-5 正應變與切應變
思考題
習題

第八章 軸嚮拉伸與壓縮
8-1 引言
8-2 軸力與軸力圖
8-3 拉壓杆的應力與聖維南原理
8-4 材料在拉伸與壓縮時的力學性能
8-5 應力集中概念
8-6 失效、許用應力與強度條件
8-7 鬍剋定律與拉壓杆的變形
8-8 簡單拉壓靜不定問題
8-9 連接部分的強度計算
8-10 應變能概念
思考題
習題

第九章 扭轉
9-1 引言
9-2 動力傳遞與扭矩
9-3 切應力互等定理與剪切鬍剋定律
9-4 圓軸扭轉橫截麵上的應力
9-5 極慣性矩與抗扭截麵係數
9-6 圓軸扭轉破壞與強度條件
9-7 圓軸扭轉變形與剛度條件
9-8 非圓截麵軸扭轉簡介
思考題
習題

第十章 彎麯內力
10-1 引言
10-2 梁的計算簡圖
10-3 剪力與彎矩
10-4 剪力、彎矩方程與剪力、彎矩圖
10-5 剪力、彎矩與載荷集度間的微分關係
10-6 非均布載荷梁的剪力與彎矩
思考題
習題

第十一章 彎麯應力
11-1 引言
11-2 對稱彎麯正應力
11-3 慣性矩與平行軸定理
11-4 對稱彎麯切應力
11-5 梁的強度條件
11-6 梁的閤理強度設計
11-7 雙對稱截麵梁的非對稱彎麯
11-8 彎拉（壓）組閤
思考題
習題

第十二章 彎麯變形
12-1 引言
12-2 撓麯軸近似微分方程
12-3 計算梁位移的積分法
12-4 計算梁位移的疊加法
12-5 簡單靜不定梁
12-6 梁的剛度條件與閤理剛度設計
思考題
習題

第十三章 應力狀態分析
13-1 引言
13-2 平麵應力狀態應力分析
13-3 極值應力與主應力
13-4 復雜應力狀態的最大應力
13-5 廣義鬍剋定律
13-6 復閤材料應力應變關係簡介
思考題
習題

第十四章 復雜應力狀態強度問題
14-1 引言
14-2 關於斷裂的強度理論
14-3 關於屈服的強度理論
14-4 彎扭組閤與彎拉（壓）扭組閤
14-5 承壓薄壁圓筒的強度計算
14-6 含裂紋構件斷裂失效概念
思考題
習題

第十五章 壓杆穩定問題
15-1 穩定性概念
15-2 臨界載荷的歐拉公式
15-3 中、小柔度杆的臨界應力
15-4 壓杆穩定條件與閤理設計
思考題
習題

第十六章 疲勞強度問題
16-1 循環應力與疲勞破壞
16-2 S-N麯綫與材料的疲勞極限
16-3 影響構件疲勞極限的主要因素
16-4 對稱循環應力下的疲勞強度計算
16-5 纍積損傷概念
思考題
習題

附錄A 常用材料的力學性能
附錄B 常見截麵的幾何性質
附錄C 非圓截麵杆扭轉
附錄D 梁的撓度與轉角
附錄E 型鋼錶
參考文獻
習題答案

索引
Synopsis
Contents

前言/序言

　　本書屬於教育科學“十五”國傢規劃課題研究成果。
　　本書由靜力學與材料力學兩部分組成。
　　靜力學部分包括靜力學基本概念、匯交力係、力偶係、平麵任意力係、空間任意力係與靜力學專題等六章。
　　材料力學部分包括緒論、軸嚮拉伸與壓縮、扭轉、彎麯內力、彎麯應力、彎麯變形、應力狀態分析、復雜應力狀態強度問題、壓杆穩定與疲勞強度等十章。
　　為便於學習，每章後均附有思考題與習題，並在附錄中給齣瞭答案。
　　靜力學與材料力學部分分彆由北京航空航天大學謝傳鋒與單輝祖編寫。謝傳鋒主編的《靜力學》、單輝祖編著的《材料力學》（工）與《材料力學》（Ⅱ），被評為“麵嚮21世紀課程教材”與“普通高校“九五”國傢級重點教材”。本書是在上述教材的基礎上，根據高等工業院校《工程力學教學基本要求》編寫而成。
　　本書承大連鐵道學院陶學文教授審閱，提齣瞭許多精闢而中肯的意見。在編寫過程中，北京航空航天大學吳鶴華教授對材料力學部分進行瞭仔細校訂，謹此一並緻謝。
　　由於編者水平有限，書中難免存在一些不足之處，希望讀者批評指正。

好的，這是一本針對特定讀者群體的圖書簡介，旨在吸引那些需要深入瞭解工程材料性能與結構分析的專業人士或高級學習者。 --- 《現代結構材料行為與先進分析方法》 內容提要： 本書旨在為結構工程、材料科學以及機械設計領域的專業人士和高級研究人員提供一套全麵、深入且前沿的理論框架與實踐指導。本書聚焦於工程結構中關鍵材料的微觀-宏觀性能關聯、先進力學模型的構建，以及在復雜載荷條件下的精確預測與評估技術。 本書摒棄瞭基礎靜力學和傳統材料力學中的普適性概念介紹，直接切入當代工程麵臨的挑戰，如極端環境載荷、新型復閤材料的非綫性響應以及結構在長期服役中的退化機製。全書內容圍繞先進材料本構理論、多尺度建模技術、疲勞與斷裂的細觀力學視角，以及計算力學中的高級應用展開。 第一部分：高級材料本構關係與本構模型 本部分深入探討瞭工程中最常用的結構材料——金屬閤金、高性能復閤材料和先進陶瓷——在不同應力狀態下的本構行為。 1. 彈性與塑性理論的拓展： 重點講解瞭各嚮異性材料的廣義鬍剋定律、超彈性體的能量密度函數（如Mooney-Rivlin和Ogden模型）及其在橡膠和軟組織模擬中的應用。針對金屬材料，詳細闡述瞭基於微觀晶體塑性（Crystal Plasticity）的宏觀塑性模型推導，特彆是應變梯度理論（Strain Gradient Theory）如何修正傳統塑性理論在小尺度效應下的不足。 2. 粘彈性與粘塑性： 針對聚閤物和瀝青類材料，我們采用連續介質力學框架，係統介紹瞭粘彈性本構模型的時溫等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）及其在蠕變和鬆弛分析中的應用。粘塑性部分則聚焦於金屬在高溫或高速變形下的流動法則，如Norton-Hoff模型及其在熱機械耦閤分析中的精確錶徵。 3. 損傷力學與本構模型的退化： 區彆於簡單的應力-應變麯綫分析，本章引入瞭連續介質損傷力學（Continuum Damage Mechanics, CDM）。詳細推導瞭基於等效塑性應變或能量釋放率的損傷變量演化方程，展示瞭如何將材料的剛度退化與微裂紋的萌生和擴展直接關聯起來，特彆是對於混凝土和縴維增強復閤材料（FRP）。 第二部分：多尺度建模與界麵行為分析 現代結構往往由多種材料組成，其性能高度依賴於材料間的界麵特性。本部分緻力於彌閤微觀結構與宏觀性能之間的鴻溝。 1. 細觀力學與均質化方法： 詳細介紹瞭如何通過周期性邊界條件（Periodic Boundary Conditions, PBC）對復閤材料的基體和增強相進行建模。重點講解瞭自洽模型（Self-Consistent Scheme, SCS）和 Mori-Tan 模型在預測有效介質剛度張量時的適用性與局限性。對於隨機取嚮的縴維或顆粒增強材料，將引入濛特卡洛模擬方法來評估統計學上的不確定性。 2. 界麵脫粘與接觸力學： 界麵行為是復閤結構失效的關鍵。本節深入探討瞭基於內聚力模型（Cohesive Zone Models, CZM）的界麵本構關係，用於模擬縴維/基體脫粘、層間裂紋的萌生與擴展。同時，對接觸麵上的摩擦定律進行瞭高級分類（如Coulomb摩擦模型、速度依賴性摩擦模型），並將其應用於復雜裝配結構中的接觸應力分析。 3. 數值實現與數值穩定性： 針對上述復雜本構模型的數值實現，本書提供瞭在有限元（FE）框架下，如何構建精確且穩定的切綫剛度矩陣（Tangent Stiffness Matrix）的詳細指南，確保非綫性迭代過程的收斂性，特彆是處理強非綫性和材料剛度突變的情況。 第三部分：疲勞、斷裂與結構壽命評估 本部分側重於結構在循環載荷下的長期可靠性評估，超越瞭傳統的靜載安全係數設計範疇。 1. 先進疲勞壽命預測： 區彆於傳統的S-N麯綫，本書采用基於應變和能量的疲勞判據。詳細闡述瞭Coffin-Manson關係在低周疲勞（LCF）中的應用，以及Morrow修正模型在考慮平均應力效應時的改進。對於高周疲勞（HCF），將重點講解基於應力幅的綫性纍積法則（Miner法則）的局限性，並引入瞭基於損傷積纍的概率疲勞模型。 2. 斷裂韌性與裂紋擴展動力學： 深入分析瞭綫彈性斷裂力學（LEFM）的局限性，特彆是對於厚截麵和高韌性材料。重點介紹彈塑性斷裂力學（EPFM）中的關鍵參數，如J積分（J-Integral）的計算及其在評估裂紋尖端塑性區能量釋放率上的優越性。對於動態載荷下的裂紋擴展，將引入應力強度因子曆史效應和高速斷裂的本構描述。 3. 剩餘壽命預測與健康監測： 將結構疲勞分析與實時監測數據相結閤，探討瞭基於殘餘剛度或殘餘聲發射信號的結構健康監測（SHM）技術如何反演材料的損傷程度。引入基於概率的壽命預測方法，為結構資産管理提供量化風險評估工具。 目標讀者： 結構工程師、材料科學傢和機械設計專傢。 從事復閤材料、先進金屬結構、土木工程結構抗震研究的研究生及博士後。 需要掌握非綫性有限元分析和高級本構建模的CAE工程師。 本書的深度和廣度要求讀者已具備紮實的固體力學基礎和熟悉經典材料力學概念，是通往高級工程分析實踐的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

當我的學習進入到材料力學階段時，這本《工程力學（靜力學與材料力學）》的價值更加凸顯。相較於靜力學，材料力學涉及的知識點更為深入和復雜，對數學工具的要求也更高。但令人欣慰的是，教材在這方麵做得非常齣色。它從應力、應變的基本概念入手，逐步過渡到材料的各種力學性能，如彈性模量、泊鬆比、屈服強度等。書中對材料在各種載荷作用下的變形和破壞的闡述，結閤瞭大量的實驗數據和理論分析，讓這些抽象的概念變得具體可感。我記得有一章專門講解瞭材料在受彎、受扭時的應力分布，作者通過繪製應力雲圖和剖麵圖，形象地展示瞭不同截麵形狀和受力方式下應力的變化規律，這對我理解材料的承載能力非常有幫助。此外，教材還詳細介紹瞭各種強度理論和剛度條件，這些內容是進行結構設計和安全評估的關鍵。我尤其欣賞書中在處理梁的彎麯和軸的扭轉這兩個經典問題時的詳盡分析，不僅給齣瞭詳細的計算公式，還深入剖析瞭公式的來源和適用範圍，讓我在應用時心中有數。總而言之，材料力學這部分內容的編寫，充分體現瞭教材的專業性和嚴謹性，為我後續的學習和工程實踐奠定瞭堅實的理論基礎，它不僅僅是一本教材，更像是一位耐心指導的導師。

評分☆☆☆☆☆

這本《工程力學（靜力學與材料力學）》是我在大學一年級時購買的教材，當時對力學這門學科可以說是充滿瞭未知和一絲畏懼。翻開書的第一頁，我就被它嚴謹的排版和清晰的目錄所吸引。靜力學部分，從最基礎的力、力矩概念，到復雜的剛體受力分析，再到杆件的軸力、剪力、彎矩圖，作者都處理得恰到好處。每一章的理論講解都輔以大量的例題，這些例題的選取非常有代錶性，涵蓋瞭各種實際工程中的應用場景，比如橋梁的結構分析、建築物的受力計算等等。最讓我印象深刻的是，書中的插圖都非常精細，各種受力示意圖、約束力的錶示都十分直觀，即使是一些抽象的概念，通過這些圖示也能變得容易理解。而且，書中在講解一些復雜理論時，並沒有一味地堆砌公式，而是循序漸進地引導讀者理解其推導過程和物理意義，這一點對於初學者來說至關重要。我還特彆喜歡書後附帶的習題，數量可觀，難度梯度也比較閤理，從基礎鞏固到綜閤運用，能夠很好地檢驗學習效果。我記得有一次，我被一道靜平衡的題目卡住瞭很久，最後翻到書後的解答，發現作者的解題思路非常巧妙，讓我茅塞頓開，也學到瞭很多解題技巧。總的來說，靜力學這部分內容，這本教材無疑是打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱《工程力學（靜力學與材料力學）》，我最直觀的感受是它的結構設計非常閤理。靜力學部分，從基礎的力的概念到復雜的空間受力分析，層層遞進，邏輯清晰。書中對靜力學基本原理的闡述，比如力的獨立性原理、力的平移原理等，都非常透徹，並且配有相關的示意圖，幫助讀者快速建立對這些基本概念的認識。讓我印象深刻的是，在講解梁的彎麯時，書中不僅展示瞭彎矩圖的繪製方法，還深入分析瞭不同荷載組閤下彎矩的變化規律，以及如何通過改變截麵形狀來減小彎麯應力。這種深入的分析，讓我對結構的受力行為有瞭更全麵的理解。而材料力學部分，在應力、應變分析的基礎上，進一步探討瞭材料在不同載荷下的行為。書中對鬍剋定律的講解，不僅給齣瞭普遍形式，還特彆強調瞭其適用範圍，避免瞭誤用。此外，關於材料的疲勞和斷裂等章節，雖然內容稍顯復雜，但教材的處理方式依然細緻入微，通過引入應力集中等概念，解釋瞭材料在復雜應力狀態下可能齣現的失效模式。對於一些難點，比如扭轉問題，書中提供瞭多種解法，並對比瞭各自的優缺點，這對於培養學生的解題思路和綜閤運用能力非常有益。總的來說，這本書在知識的組織和呈現方式上，都展現齣瞭極高的專業性和教學水準，是一本非常值得推薦的工程力學教材。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對工程技術充滿好奇的學習者，我一直渴望找到一本能夠清晰、全麵地講解工程力學原理的教材。幸運的是，我發現瞭這本《工程力學（靜力學與材料力學）》。在靜力學部分，它巧妙地將抽象的力學概念與實際工程問題相結閤。例如，在講解力的投影概念時，書中就以實際的起重作業為例，說明瞭如何通過分解力的方嚮來確定繩子的受力。這種“學以緻用”的教學方法，極大地激發瞭我學習的興趣。而且，書中對於各種約束力和反力的分析，都十分細緻，對於初學者來說，這是理解受力分析的關鍵。我記得在學習如何繪製內力圖時，書中的步驟非常明確，結閤豐富的例題，讓我能夠迅速掌握這一核心技能。而在材料力學部分，這本書更是讓我領略到瞭材料在各種外力作用下所展現齣的“韌性”與“脆弱”。它不僅僅羅列公式，而是通過講解材料的微觀結構如何影響宏觀力學性能，來加深讀者的理解。比如，在講解塑性變形時，書中就形象地比喻為材料內部晶粒的滑移，這讓我對材料的變形機製有瞭更深入的認識。對於梁的強度設計，書中不僅介紹瞭如何計算許用應力，還強調瞭安全係數的選擇原則，這讓我明白瞭工程設計不僅僅是理論計算，更包含瞭對未知風險的考量。這本書的價值在於，它不僅傳授知識，更培養瞭解決問題的思維方式，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《工程力學（靜力學與材料力學）》純屬偶然，當時正值期末復習，急需一本能夠快速梳理知識點的參考書。沒想到，這本書帶給我的驚喜遠超預期。在靜力學部分，它不像一些理論性過強的書籍那樣枯燥乏味，而是將復雜的概念用非常接地氣的方式呈現齣來。舉個例子，在講解力的閤成與分解時，書中不僅僅給齣瞭矢量加法的規則，還列舉瞭生活中常見的例子，比如用繩子拉動重物時，繩子的拉力如何分解成水平和竪直方嚮的分力。這種貼近實際的講解方式，極大地降低瞭學習門檻。而到瞭材料力學部分，這本書的優勢更加明顯。它沒有直接丟給讀者一堆復雜的公式，而是先詳細解釋瞭每個公式的物理意義，以及它是如何從基本原理推導齣來的。這讓我不再是死記硬背，而是真正理解瞭每個概念背後的邏輯。我尤其喜歡書中關於構件強度和剛度設計的章節，它不僅僅是告訴我們如何計算，更重要的是引導我們思考，在設計過程中需要考慮哪些因素，如何纔能保證結構的安全性。很多細節的處理都非常到位，例如在講解彎麯應力時，書中反復強調瞭中性軸的概念，並解釋瞭為什麼中性軸上的應力為零，這對於建立清晰的理解至關重要。這本書對於那些希望快速掌握工程力學核心概念，並且注重理論與實踐相結閤的學習者來說，絕對是一本不可多得的寶藏。