工程力學（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高健 編

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• 材料力學

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030298010

版次：2

商品编码：10546504

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：407

字数：510000

內容簡介

《工程力學（第2版）》內容涵蓋瞭原理論力學的靜力學、材料力學和結構力學的主要內容，包括緒論、工程力學基礎、平麵力係的簡化·平衡方程，平麵圖形的幾何性質，杆件的內力分析，軸嚮拉伸和壓縮的強度計算，扭轉的強度和剛度計算、梁的強度和剛度計算、二嚮應力狀態下的強度條件——強度理論、杆件在組閤變形下的強度計算、壓杆的穩定計算，平麵體係的幾何組成分析、靜定結構的內力計算、靜定結構的位移計算、用力法計算超靜定結構、位移法和力矩分配法、影響綫及其應用、平麵結構計算機程序分析，結構動力分析簡介。每章都配有本章學習日標、思考題和習題，並附有習題參考答案。帶*號部分為不同專業選修內容。
《工程力學（第2版）》可作為高等職業院校、高等專科學校、成人高校、本科院校的二級職業技術學院、繼續教育學院和民辦高校的水利水電類、土建類、道橋、市政等專業的教材，以及專升本考前復習、自學輔導用書，也可作為有關工程技術人員的參考用書。

目錄

第二版前言
第一版前言
第1章 緒論
1-1 工程力學的研究對象和任務
1-2 荷載的分類與組閤
1-3 變形固體及其基本假定
1-4 杆件的幾何特性與基本變形形式
思考題

第2章 工程力學基礎
2-1 力的基本性質
2-2 力在坐標軸上的投影
2-3 力矩
2-4 力偶
2-5 力的平移定理
2-6 約束與約束反力
2-7 物體的受力分析與受力圖
2-8 結構計算簡圖
思考題與習題
習題參考答案

第3章 平麵力係的簡化 平衡方程
3-1 平麵力係的簡化
3-2 平麵一般力係的平衡
3-3 簡單剛體係統的平衡問題
3-4 考慮摩擦時物體的平衡
思考題與習題
習題參考答案

第4章 平麵圖形的幾何性質
4-1 物體的重心
4-2 麵積矩
4-3 慣性矩和慣性積
4-4 組閤截麵的慣性矩
4-5 主慣性軸和主慣性矩
思考題與習題
習題參考答案

第5章 杆件的內力分析
5-1 杆件的基本變形及其特點
5-2 內力及其截麵法
5-3 軸嚮拉伸和壓縮杆件的內力分析
5-4 扭轉軸的內力分析
5-5 梁的內力分析
思考題與習題
習題參考答案

第6章 軸嚮拉伸?壓縮的強度計算
6-1 應力的概念
6-2 軸嚮拉伸和壓縮杆件橫截麵上的應力
6-3 拉（壓）杆件的變形
6-4 材料在拉伸和壓縮時的力學性質
6-5 拉（壓）杆的強度計算
6-6 應力集中的概念
6-7 聯結件的強度計算
思考題與習題
習題參考答案

第7章 扭轉的強度和剛度計算 ．
7-1 圓杆扭轉時的應力與變形計算
7-2 圓軸扭轉時的強度和剛度計算
7-3 矩形截麵等直杆在自由扭轉時的應力與變形
思考題與習題
習題參考答案

第8章 梁的強度和剛度計算
8-1 梁橫截麵上的正應力
8-2 梁橫截麵上的切應力
8-3 梁的強度計算
8-4 梁的主應力和主應力跡綫
8-5 二嚮應力狀態下的強度條件--強度理論
8-6 彎麯中心的概念
8-7 梁的變形和剛度計算
思考題與習題
習題參考答案

第9章 杆件在組閤變形下的強度計算
9-1 概述
9-2 斜彎麯
9-3 拉伸（壓縮）與彎麯的組閤
9-4 偏心壓縮（拉伸）
思考題與習題
習題參考答案

第10章 壓杆的穩定計算
10-1 概述
10-2 細長中心壓杆的臨界力
10-3 超過比例極限時壓杆的臨界應力、臨界應力總圖
10-4 壓杆的穩定計算
10-5 提高壓杆穩定性的措施
思考題與習題
習題參考答案

第11章 平麵體係的幾何組成分析
11-1 幾何組成分析的目的
11-2 體係自由度、剛片和約束
11-3 幾何不變體係的組成法則
11-4 幾何組成分析示例
11-5 幾何組成與靜定性的關係
思考題與習題
習題參考答案

第12章 靜定結構的內力計算
12-1 靜定結構的一般分析方法
12-2 多跨靜定梁
12-3 靜定平麵剛架
12-4 靜定平麵桁架
12-5 靜定組閤結構
12-6 三鉸拱
12-7 靜定結構的特性
思考題與習題
習題參考答案

第13章 靜定結構的位移計算
13-1 概述
13-2 功、廣義力和廣義位移
13-3 結構位移計算的一般公式
13-4 靜定結構由於荷載引起的位移計算
13-5 圖乘法
13-6 支座移動和溫度改變引起的靜定結構的位移
13-7 綫彈性體係的互等定理
思考題與習題
習題參考答案

第14章 用力法計算超靜定結構
14-1 超靜定結構概述
14-2 力法基本原理
14-3 力法的基本未知量、基本係和典型方程
14-4 力法計算超靜定結構舉例
14-5 對稱性的利用
14-6 超靜定結構的位移計算和最後內力圖的校核
思考題與習題
習題參考答案

第15章 位移法和力矩分配法
15-1 位移法的基本概念
15-2 位移法的基本未知數和基本結構
15-3 單跨超靜定梁的形常數及載常數
15-4 位移法的典型方程和計算示例
15-5 等截麵直杆的轉角位移方程
15-6 應用轉角位移方程計算超靜定結構
15-7 力矩分配法的基本概念
15-8 用力矩分配法計算連續梁和結點無綫位移的剛架
15-9 對稱性的利用
思考題與習題
習題參考答案

第16章 影響綫及其應用
16-1 概述
16-2 靜力法繪製單跨靜定梁影響綫
16-3 影響綫的應用
16-4 簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩
16-5 連續梁的內力包絡圖
思考題與習題
習題參考答案

第17章 平麵結構計算機程序分析
17-1 在求解器中輸入平麵結構體係
17-2 用求解器進行平麵體係的幾何構造分析
17-3 用求解器求解一般靜定結構
17-4 用求解器確定截麵單杆
17-5 用求解器進行位移計算
17-6 用求解器進行力法計算
17-7 用求解器計算結構的影響綫
思考題與習題
習題參考答案

第18章 結構動力分析簡介
18-1 結構動力計算的基本任務
18-2 結構動力計算的基本原理
18-3 體係振動的自由度
18-4 單自由度體係的自由振動和受迫振動
思考題與習題
題參考答案
主要參考文獻

前言/序言

現代材料科學前沿探索 第一章 晶體結構與缺陷 本章將深入探討構成物質基礎的晶體結構。我們將從理想晶體模型齣發，詳細解析密堆積結構（如麵心立方、體心立方和六方最密堆積）的幾何特徵、空間利用率及其對宏觀力學性能的初步影響。隨後，我們將聚焦於實際晶體中不可避免的缺陷——點缺陷（空位、間隙原子、取代原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、孿晶界）。對位錯的理論模型（如刃型位錯和螺型位錯的 Burgers 矢量和應力場）進行深入剖析，並探討這些缺陷如何作為材料塑性變形、蠕變和斷裂的源頭與媒介。特彆關注非化學計量化閤物中的非整數價態缺陷及其對導電性能的調控作用。 第二章 擴散理論與動力學 材料的性能演化和許多熱力學過程（如燒結、相變、熱處理）都依賴於原子尺度的遷移，即擴散。本章係統闡述擴散的基本原理，從菲剋第一定律到菲剋第二定律的推導，並結閤愛因斯坦-斯托剋斯關係，解釋宏觀擴散係數與微觀跳躍頻率的關係。我們將詳細討論擴散機製：晶格內擴散（替換機製、間隙機製）和晶界擴散。針對不同溫度和濃度梯度下的擴散行為，引入非穩態和穩態擴散的分析方法。此外，本章還將介紹利用同位素示蹤技術、透射電鏡（TEM）觀察到的點缺陷-擴散通量耦閤效應，並討論在強電場或應力場驅動下的電遷移和擴散蠕變現象。 第三章 相圖與相變熱力學 理解材料在不同溫度、壓力和成分下的穩定性是材料設計的基礎。本章以熱力學為指導，構建和解析單組分、二元及簡單三元係統的相圖。著重分析吉布斯相律在多相平衡係統中的應用。相變部分將區分一級相變（如熔化、結晶）和二級相變（如鐵磁-順磁轉變、短程有序-無序轉變）。詳細探討相變動力學，包括成核理論（均勻成核與非均勻形核）和長大機製（如李斯特生長、擴散控製長大）。針對閤金係統，我們將深入研究共晶、共析和包晶反應的微觀過程，並結閤相場法（Phase-Field Modeling）模擬相分離和晶粒粗化的過程。 第四章 機械性能的本徵與統計學 本章超越瞭傳統材料力學的範疇，深入材料微觀結構對宏觀力學響應的決定性影響。內容包括：對拉伸、壓縮、彎麯和扭轉等基本應力狀態下的彈性極限、屈服強度和極限強度的本構關係描述。關鍵在於，我們將闡釋塑性變形的本質——位錯的運動與交互作用，討論加工硬化（Work Hardening）的理論模型，如自協商模型和Kocks-Mecking模型。疲勞部分將詳述S-N麯綫的統計學意義、疲勞裂紋的萌生、擴展（Paris 定律）和最終斷裂過程，並引入斷裂韌性（KIC）的概念。此外，還將引入蠕變（高溫下時間依賴的塑性變形）的穩態和瞬態階段的冪律本構關係。 第五章 電子結構與電學性質 材料的電學特性根植於其電子結構。本章從量子力學基礎齣發，應用能帶理論解釋導體、半導體和絕緣體之間的區彆，詳細分析布洛赫定理和周期性勢場下的電子行為。針對半導體材料，我們將深入探討本徵與摻雜半導體的載流子濃度、費米能級位置、以及PN結的形成和二極管特性。電導率部分將分析電子和空穴的遷移率，並討論晶格振動（聲子）對電阻率的貢獻（麥蒂森準則）。對於特殊功能材料，如鐵電體和壓電體，本章將探討其宏觀電極化與微觀電偶極矩、疇結構之間的聯係。 第六章 光學特性與光電材料 本章聚焦於材料與電磁波的相互作用。內容覆蓋光的吸收、發射和散射機製。我們將詳細分析固體中電子躍遷（帶間躍遷和帶內躍遷）與光子能量的關係，並解釋吸收光譜的形狀。針對透明材料，討論摺射率的來源和色散現象。在半導體光電器件方麵，重點解析光吸收導緻的光生載流子對以及光電導效應。此外，本章還將涵蓋發光材料，如量子點和有機發光二極管（OLED）中的電緻發光機理，並探討錶麵等離激元共振（SPR）在傳感領域的應用。 第七章 磁性材料的基礎與應用 磁性是材料科學中的一個核心領域。本章從經典電動力學和量子力學的角度齣發，闡述磁性的起源——電子的軌道角動量和自鏇角動量。我們將區分抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性，並詳細分析布洛赫疇理論、磁疇壁運動和磁滯迴綫的形成。重點介紹軟磁材料（如坡莫閤金）和硬磁材料（如NdFeB）的微觀結構設計原理及其在儲能和信息技術中的應用。最後，將探討磁電阻效應（GMR和TMR）在自鏇電子學中的重要性。 第八章 聚閤物的結構與性能 高分子材料的特性與其長鏈結構和纏繞狀態密切相關。本章首先介紹聚閤物的分類（如加成聚閤物、縮聚物）和微觀結構描述（如鏈的構象、分子量分布、玻璃化轉變溫度Tg）。我們將深入分析聚閤物的力學性能，區分粘彈性行為，並引入蠕變恢復和應力鬆弛實驗。此外，本章將探討聚閤物的形變機製，包括取嚮、結晶（球晶結構）以及常見的裂紋擴展模式。最後，對導電聚閤物和形狀記憶聚閤物等先進功能高分子材料的性能調控進行初步探討。 第九章 錶麵科學與薄膜技術 材料的性能往往受限於其錶麵和界麵。本章係統介紹錶麵能、錶麵張力的熱力學概念，以及吸附現象（物理吸附與化學吸附）。核心內容集中於薄膜製備技術。我們將詳細對比物理氣相沉積（PVD，如濺射、蒸發）和化學氣相沉積（CVD）的工藝窗口、薄膜生長模式（如島狀生長、層狀生長）。對薄膜的內應力、界麵擴散和界麵反應進行分析，並介紹原子力顯微鏡（AFM）和橢偏儀在薄膜錶徵中的應用。 第十章 材料的先進錶徵技術 本章是材料科學研究的基礎工具箱。我們將全麵介紹用於微觀結構和成分分析的電子顯微學技術。重點講解透射電子顯微鏡（TEM）的成像原理（明場、暗場、高分辨HRTEM）及其衍射分析（SAED）。掃描電子顯微鏡（SEM）的二次電子和背散射電子成像，結閤能譜分析（EDS）和波譜分析（WDS）進行元素定性和定量分析。此外，還將介紹X射綫衍射（XRD）在晶體結構鑒定、晶粒尺寸和殘餘應力分析中的應用，以及拉曼光譜和X射綫光電子能譜（XPS）在化學鍵和錶麵態分析中的作用。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本（第2版）之前，對工程力學一直有些畏難情緒。總覺得它抽象、枯燥，公式一大堆，讓人望而生畏。但這本書的齣現，徹底改變瞭我的看法。作者的寫作風格非常接地氣，就像一位經驗豐富的老師在循循善誘地講解。他不僅僅是羅列公式和定理，更重要的是解釋瞭這些理論背後的物理意義以及它們在實際工程中的應用。我特彆欣賞書中對每一個例題的處理方式，詳細到每一步的計算過程都清晰明瞭，並且會點齣關鍵的思考點和容易齣錯的地方。我記得在學習“梁的彎麯”這一章時，我曾經因為分不清剪力圖和彎矩圖的繪製而頭疼不已，但在這本書裏，作者用瞭一種非常直觀的方法，將力的傳遞過程和彎矩的變化聯係起來，讓我豁然開朗。而且，書中還提供瞭大量的習題，從基礎到提高，覆蓋瞭各個知識點，對於鞏固學習效果非常有幫助。總而言之，這本書是一本非常優秀的入門級教材，對於想要係統學習工程力學並打下堅實基礎的讀者來說，絕對是不二之選。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的齣版方在圖書的裝幀設計上也是頗費心思。從封麵到內頁的排版，都給人一種專業、大氣的感覺。而更重要的是，內容本身也同樣齣色。我特彆喜歡書中對數學工具的應用解釋，作者並沒有生硬地給齣數學推導，而是詳細地闡述瞭為什麼需要引入這些數學工具，以及它們是如何幫助我們解決工程問題的。在講解“虛擬位移法”和“能量法”時，作者更是將抽象的能量概念與具體的物理過程相結閤，使得原本復雜的理論變得生動有趣。我印象最深的是，作者在介紹完這些方法後，立即給齣瞭一係列與之相對應的典型算例，並且對每一個算例的解題思路和步驟都進行瞭詳盡的剖析。這讓我能夠迅速地將所學知識轉化為解決實際問題的能力。這本書不僅僅是一本教科書，更像是一位循循善誘的導師，它教會我如何思考，如何分析，如何運用力學原理去解決工程中的難題。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的教材，應該能夠激發讀者的學習興趣，並引導他們深入思考。這本（第2版）工程力學，無疑做到瞭這一點。作者的語言風格簡潔明瞭，卻又充滿智慧。在解釋一些復雜的力學現象時，他總是能夠用通俗易懂的比喻，將抽象的概念具象化。例如，在講解“轉動慣量”時，他將人和鏇轉的物體類比，生動地解釋瞭為什麼不同形狀和質量分布的物體在鏇轉時錶現齣不同的特性。而且，書中還穿插瞭許多曆史故事和科學傢的趣聞，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，更讓我們瞭解瞭力學知識的發展曆程。我特彆喜歡書中對“相對運動”的講解，作者通過多個不同視角的分析，讓我們深刻理解瞭“相對”這個概念在力學分析中的重要性。這本書不僅讓我掌握瞭工程力學的基本原理，更重要的是，它培養瞭我用科學的眼光去觀察和分析世界的思維方式。

评分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我驚喜不斷！作為一名工程專業的學生，我早就聽聞“工程力學”這本書的大名，但一直沒機會深入研讀。拿到這本（第2版）後，我迫不及待地翻閱起來。從目錄開始，我就被清晰的章節劃分和邏輯嚴謹的結構所吸引。每一章都循序漸進，從最基礎的概念講起，逐步深入到復雜的應用。我尤其喜歡書中對概念的解釋方式，非常形象生動，不像有些教科書那樣枯燥乏味。例如，在講到應力集中時，作者並沒有直接給齣公式，而是通過分析橋梁、飛機等實際工程中的例子，讓我們直觀地理解為什麼會齣現應力集中，以及它可能帶來的危害。這種“由錶及裏”的教學方法，讓我對抽象的力學概念有瞭更深刻的認識。而且，書中大量的插圖和圖示，更是錦上添花，將那些復雜的受力分析圖變得清晰易懂。我曾經在其他書中遇到的難題，在這本書中往往能找到豁然開朗的解答。不得不說，這真的是一本值得反復揣摩的經典教材，它的深度和廣度都足以滿足我未來幾年的學習需求。

评分☆☆☆☆☆

作為一名資深的工程技術人員，我在工作之餘，一直對工程力學有著濃厚的興趣。這次偶然的機會接觸到這本（第2版），讓我仿佛迴到瞭大學時代，重新感受到瞭知識的魅力。這本書的編排邏輯非常清晰，從基礎的靜力學到動力學，再到材料力學，每一個章節的過渡都顯得自然而流暢。我尤其欣賞書中對概念的深入剖析，它不僅僅停留在公式的層麵，更是挖掘瞭這些公式背後的物理內涵，以及它們在各種工程場景下的具體應用。比如，在講解“振動理論”時，作者通過對不同類型振動係統的分析，讓我們深刻理解瞭阻尼、共振等關鍵概念，並結閤瞭許多工程實例，例如橋梁、建築物的抗震設計，讓我對力學知識的應用有瞭更深的認識。這本書對於我們這些在工程實踐中需要不斷更新知識的專業人士來說，無疑是一本寶貴的參考資料。

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天天向上！努力学啊！

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好好学习，

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好好学习，

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