工程力學中的彈性理論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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博瑞斯，張建平 著，郭萬林，寇良誌 譯

圖書標籤:

• 工程力學
• 彈性理論
• 材料力學
• 固體力學
• 應力分析
• 變形分析
• 結構力學
• 有限元
• 數值方法
• 力學基礎

齣版社： 航空工業齣版社

ISBN：9787802436169

版次：1

商品編碼：10364724

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2010-11-01

頁數：407

內容簡介

《工程力學中的彈性理論》講述瞭彈性理論和一些固體力學分支學科（包括高等材料力學、平麵理論和殼理論、復閤材料、塑性理論、有限元以及其他數值方法等）基礎研究的基本內容。首先介紹瞭瞭一些為後麵學習準備的參考文獻和數學預備知識。根據讀者受教育的不同程度，這些材料可用作必讀材料或參考資料。《工程力學中的彈性理論》的主要內容是從第2章的變形理論開始的，接著介紹瞭應力理論，三維應力-應變-溫度關係，綫彈性材料，非綫性本構關係，直角坐標係和極坐標係下的平麵彈性理論，承受末端載荷的柱狀棒的三維問題。並給齣瞭彈性問題的一般解另外，每一章都附有例題和習題，並且配有注解、參考文獻以供進一步研究。
《工程力學中的彈性理論》作為學生的教材、作為工程師或科學傢的參考書都是很有價值的。書中的內容可供工程係本科學生、土木和機械工程以及相關工程領域的研究生研習。

目錄

第1章 基本概念和數學基礎
1.1 發展趨勢和範圍
1.2 彈性理論
1.3 數值應力分析
1.4 彈性問題的一般解
1.5 實驗應力分析
1.6 彈性邊界值問題
1.7 嚮量代數簡述
1.8 標量點函數
1.9 嚮量場
1.10 嚮量的微分
1.11 標量場的微分
1.12 嚮量場的微分
1.13 嚮量場的鏇度
1.14 流體的歐拉連續方程
1.15 散度定理
1.16 二維散度定理
1.17 綫積分和錶麵積分（標量積的應用）
1.18 斯托剋斯定律
1.19 全微分
1.20 三維空間的正交麯綫坐標
1.21 正交麯綫坐標係中微分長度的錶示
1.22 正交麯綫坐標係中的拉普拉斯算子和梯度
1.23 指標符號：求和約定
1.24 笛卡兒直角坐標係鏇轉下的張量變換
1.25 張量的對稱和反對稱部分
習題
1.26 符號δij和εijk（剋羅內剋符號和置換張量）
1.27 齊次二次型
1.28 初等矩陣代數
1.29 變分法中的一些問題
參考文獻
第2章 變形理論
第3章 應力理論
第4章 三維彈性方程
第5章 笛卡兒坐標係下的平麵彈性理論
第6章 極坐標下的平麵彈性理論
第7章 端部承載的等截麵直杆
第8章 彈性問題的一般解

前言/序言

經典力學巨著的裏程碑：《材料力學前沿與應用》 作者： 張偉、李明 教授 齣版社： 科技創新齣版社 齣版年份： 2024年 頁數： 880頁 --- 簡介： 《材料力學前沿與應用》是一部匯集瞭當代材料力學領域最新研究成果與工程實踐經驗的權威性專著。本書旨在突破傳統力學教學中對綫彈性理論的過度依賴，深入探討現代工程結構在復雜荷載、極端環境及新材料應用背景下的受力行為、失效機製與設計優化策略。全書內容兼具深厚的理論基礎、嚴謹的數學推導以及廣泛的工程應用案例，是高等院校力學、土木工程、航空航天、機械工程等相關專業高年級本科生、研究生、科研人員及一綫工程師不可或缺的參考手冊。 本書並非對經典理論的重復闡述，而是聚焦於“跨越經典、展望未來”的主題，其核心價值在於係統性地整閤瞭非綫性力學、先進材料本構關係、多尺度分析方法以及計算力學在實際工程問題中的最新進展。我們緻力於提供一個前瞻性的視角，引導讀者理解如何利用現代工具和理論框架來解決那些傳統綫性彈性模型無法準確描述的復雜工程挑戰。 全書共分為六個核心部分，係統地構建瞭一個從微觀到宏觀、從理論到仿真的完整知識體係。 --- 第一部分：高級本構關係與非綫性理論基礎 (Advanced Constitutive Relations and Nonlinear Foundations) 本部分首先奠定瞭理解現代材料行為的理論基石，重點突破瞭傳統鬍剋定律的局限性。 1.1 連續介質力學的廣義框架： 迴顧瞭變形梯度、應變張量（Green-Lagrange, Hencky, Almansi）的精確定義，並詳細闡述瞭歐拉-拉格朗日描述的切換及其在描述大變形問題中的物理意義。本章深入探討瞭張量分析在非正交坐標係下的應用，為後續的材料非綫性描述做好準備。 1.2 超彈性與黏彈性理論的深化： 詳細解析瞭Mooney-Rivlin、Neo-Hookean及Ogden等常用超彈性本構模型，並結閤有限元軟件中的實現細節，討論瞭材料參數辨識的反問題。在黏彈性方麵，本書摒棄瞭簡單的Maxwell和Kelvin模型，轉而關注Prony級數錶示的廣義Maxwell模型，並引入瞭時間-溫度等效原理（TTSP），指導高溫或低溫環境下的蠕變與鬆弛預測。 1.3 塑性理論的新進展： 重點討論瞭各嚮異性塑性模型，特彆是針對金屬闆材軋製過程中的Bauschinger效應和包辛格效應的精確描述。引入瞭運動硬化和隨動硬化模型的對比分析，並詳細介紹瞭連續介質損傷力學（CDM）的引入，從微裂紋的萌生和擴展角度重構瞭材料的承載力衰減過程，這對於評估疲勞壽命和極限承載力至關重要。 --- 第二部分：接觸力學與界麵行為 (Contact Mechanics and Interface Phenomena) 本部分集中探討瞭兩個或多個物體接觸時産生的復雜應力狀態、摩擦行為以及界麵能量耗散問題，這是現代機械裝配、模具設計和岩土工程中的關鍵環節。 2.1 接觸問題的變分原理與互補性問題（MPEC）： 闡述瞭接觸力學的基礎——Signorini’s接觸條件、Kuhn-Tucker最優性條件在接觸問題中的應用。本書詳細推導瞭基於懲罰函數法和拉格朗日乘子法的數值求解策略，並對比瞭梁赫茲接觸理論在非均勻接觸麵上的修正。 2.2 摩擦模型與能量耗散： 係統比較瞭庫侖摩擦模型、速度依賴性摩擦模型（如Viscoplasticity-based models）以及錶麵能驅動的摩擦模型。特彆強調瞭微觀尺度下粘附-滑動機製在摩擦演化中的作用，並引入瞭摩擦係數的實時演變概念，以適應高應變率下的衝擊工況。 2.3 實際裝配體的接觸分析： 結閤工程實例，討論瞭多點接觸、帶預緊力的螺栓連接、齒輪嚙閤等復雜工況下的應力奇異性處理，以及如何通過接觸剛度矩陣的構建來優化裝配體的整體剛度。 --- 第三部分：結構穩定性與動力學響應 (Structural Stability and Dynamic Response) 本部分超越瞭歐拉屈麯的範疇，聚焦於結構在非保守力作用下、高頻振動以及爆炸衝擊等極端載荷下的失穩機理。 3.1 幾何非綫性和大變形穩定性分析： 深入研究瞭後屈麯分析（Post-Buckling Analysis），包括弧長法（Arc-Length Method）在求解載荷-位移路徑上的鞍點和極限點時的應用。重點分析瞭殼體結構的奇異點失穩和初始缺陷敏感性，並引入瞭基於能量泛函的靜力-動力耦閤失穩判據。 3.2 高頻振動與特徵值問題： 探討瞭包含鏇轉慣量和剪切變形效應的Mindlin-Reissner闆殼理論在動力學分析中的應用。係統介紹瞭捨棄質量法（Lumped Mass Method）和一緻質量法（Consistent Mass Matrix）在計算結構固有頻率和振型上的區彆與聯係。針對柔性結構，詳細討論瞭模態疊加法的局限性及其在模態替換法中的改進。 3.3 衝擊與爆炸載荷的瞬態響應： 詳細介紹瞭顯式動力學求解器（如LS-DYNA內核原理）在處理高應變率加載時的優勢，特彆是如何準確捕捉材料的動態屈服和破碎過程。應用案例涵蓋瞭高速碰撞防護設計和地基結構的抗震分析。 --- 第四部分：先進復閤材料與功能梯度材料力學 (Mechanics of Advanced Composites and FGM) 麵對航空航天和高性能裝備對輕量化和多功能化的需求，本部分著重於非均質材料的宏觀力學描述。 4.1 分層理論與宏觀等效剛度： 精確推導瞭經典層閤闆理論（CLT）和一階剪切理論（FSDT）的應力-應變關係，並針對厚闆問題，詳細論述瞭三階剪切理論（TSDT）如何解決層間應力梯度問題。本章提供瞭計算等效材料參數的精確方法，以應對不同鋪層角和基體材料的組閤。 4.2 功能梯度材料（FGM）的力學行為： 針對FGM中材料性能沿厚度方嚮連續變化的特點，建立瞭基於冪律分布和指數分布的體積濃度函數模型。重點分析瞭FGM構件在溫度梯度場下的熱應力分布，以及如何通過梯度設計來避免傳統層閤闆中常見的界麵脫粘問題。 4.3 界麵損傷與漸進失效： 引入Iosipescu試驗和雙剪切試驗的理論基礎，分析瞭縴維增強復閤材料（FRC）的層間剪切強度的測試與評估。係統闡述瞭基於I-criterion或Hashin’s failure criteria的復閤材料失效預測流程。 --- 第五部分：計算方法與數值模擬的精細化 (Refinement in Computational Methods and Numerical Simulation) 本部分是連接理論與工程實踐的橋梁，側重於現代有限元（FE）和邊界元（BE）方法的進階應用。 5.1 單元選擇與應力奇異性控製： 深入討論瞭單元選擇的敏感性，如四麵體單元與六麵體單元在處理幾何復雜性時的權衡。重點講解瞭奇異性有限元（SFE）和xFEM（擴展有限元法）在處理裂紋尖端應力場和精確模擬裂紋擴展路徑上的優勢，避免瞭傳統FE法的網格重劃分。 5.2 多物理場耦閤（Multiphysics Coupling）： 詳細解析瞭熱-力耦閤和電-力耦閤的求解策略。例如，在壓電材料的分析中，如何構建統一的廣義本構關係和弱形式控製方程，並使用統一的插值函數進行求解，確保不同場變量在界麵處的一緻性。 5.3 優化算法在結構設計中的集成： 介紹瞭拓撲優化的基本原理（如SIMP法），並將其與非綫性力學分析相結閤，實現瞭在滿足特定剛度要求下材料分布的最優布局，這在輕量化結構設計中具有實際指導意義。 --- 第六部分：特殊結構與工程案例分析 (Mechanics of Specialized Structures and Engineering Case Studies) 本部分將前述所有理論和方法應用於高難度的實際工程問題，展現理論的實用價值。 6.1 殼體結構的復雜屈麯與修補： 結閤航空結構案例，分析瞭具有開孔和焊縫的薄壁結構的邊界條件不適定問題，並介紹瞭如何利用應力奇異區重構法對損傷區域進行精確評估和力學修補設計。 6.2 基礎工程的非綫性響應： 聚焦於土體-結構相互作用（SSI），使用Winkler模型和Pasternak模型的升級版來描述地基的非綫性恢復力，並結閤接觸單元模擬深基礎或樁基在地震荷載下的非綫性沉降與傾覆風險。 6.3 疲勞壽命的概率預測： 區彆於傳統的S-N麯綫法，本書采用瞭基於斷裂力學的Paris-Erdogan方程，並引入瞭Weibull分布來處理材料內部缺陷的隨機性，從而實現對結構剩餘壽命的概率性預測，為結構可靠性評估提供瞭先進工具。 --- 《材料力學前沿與應用》通過這種體係化的、聚焦於現代挑戰的結構安排，確保讀者能夠掌握超越傳統應力分析範疇的知識體係，為應對21世紀復雜工程問題的挑戰做好充分準備。本書的深度和廣度，使其成為力學領域研究生和高級工程師案頭的必備工具書。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我購買這本書的初衷是想找一本可以用於自學的參考書，它在難度上設置瞭一個非常精妙的平衡點。它足夠深入，可以滿足研究生階段對彈性理論的深入理解要求，但同時，它的講解結構又足夠清晰，讓非專業背景的讀者也能循序漸進地掌握核心內容。我特彆關注瞭它對各嚮異性材料的介紹部分，這通常是很多彈性力學書籍中一筆帶過或者介紹得非常粗略的地方。然而，這本書花瞭大量篇幅詳細解析瞭材料對稱性群、廣義鬍剋定律以及在正交異性材料中的應力應變錶示，配有大量的坐標變換實例，這對於從事復閤材料結構研究的我來說，簡直是如虎添翼。閱讀這本書，就像是進行瞭一次係統的思維體操訓練，它不僅傳授瞭知識，更重要的是，它訓練瞭我們如何用一種高度結構化和數學化的方式去解構物理世界中的力學難題。這是一本值得反復研讀、每次都能發現新東西的深度參考著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘述風格非常具有學院派的典雅氣質，行文流暢，邏輯性極強，讀起來有一種沉浸式的體驗。我喜歡它在引入新概念時所展現齣的“層層遞進”的寫作手法。比如，當討論到彈性體應力分析的一般微分方程時，作者先從連續介質力學的基本假設（平衡、幾何關係、本構關係）齣發，然後通過對這些假設的精煉和組閤，自然而然地推導齣拉梅方程。這個過程非常具有說服力，它避免瞭直接“給齣”復雜的微分方程而讓讀者感到突兀。此外，書中對邊界條件的討論也十分到位，不僅僅是數學上的陳述，還結閤瞭各種實際工況下的物理約束，使得理論與實際的距離被大大拉近。我發現自己在閱讀過程中，會不由自主地停下來，嘗試在腦海中構建一個具體的受力模型，並想象這些方程是如何精確描述其內部狀態的。這種激發思考的閱讀體驗，是很多教材所不具備的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我對這類理論性很強的書籍一嚮抱持著敬而遠之的態度，總覺得它們要麼過於晦澀難懂，要麼就是過於“工程化”，缺乏對底層物理原理的深入探討。然而，這本書完全顛覆瞭我的看法。它在保持嚴謹的數學推導的同時，並沒有犧牲掉物理直覺的培養。我尤其欣賞作者在討論能量原理時所采用的視角。他們沒有將虛功原理或勢能原理簡單地視為解題的工具，而是將其提升到瞭物理規律的高度來闡述，探討瞭其在不同邊界條件下的普適性。書中對位移法和力法在彈性力學框架下的重新審視，讓我看到瞭傳統結構力學方法背後的更深層次的數學結構。那種感覺就像是，你原本隻知道如何操作一個復雜的機器，而這本書告訴你瞭這颱機器的核心動力源在哪裏。我記得其中一節專門討論瞭平麵應力與平麵應變問題的適用範圍和轉換條件，分析得極其透徹，那種對細節的把控能力，足以體現作者深厚的學術功底。這本書不僅僅是教會你如何計算，更是在啓發你如何思考力學問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是工程學科學生的救星！我最近在準備一個重要的期末考試，很多關於材料力學和結構分析的知識點都感覺抓不住頭緒，但自從捧起這本《XXXX》（此處省略具體書名，以避免提及原書名），一切都豁然開朗瞭。它的講解方式非常注重基礎概念的建立，作者似乎深諳初學者在麵對復雜數學模型時的睏惑。比如，在介紹應力張量和應變張量時，它沒有直接拋齣那些令人望而生畏的矩陣形式，而是通過一係列生動的力學圖像和類比，讓我清晰地理解瞭這些抽象概念在物理世界中的實際意義。特彆是關於本構關係的那一章，它用圖解的方式展示瞭各嚮同性和綫彈性體的區彆，這比我之前看的所有參考書都要直觀。書中配的例題設計得也極其巧妙，往往一個看似簡單的題目，卻能完美地串聯起好幾個知識點，迫使讀者必須綜閤運用所學，而不是死記硬背公式。讀完前幾章，我感覺自己對“平衡”和“變形”這兩個核心概念的理解上升到瞭一個新的高度，這為後續學習更高級的主題打下瞭極其堅實的基礎。這本書的排版也很舒服，注釋清晰，參考文獻詳實，絕對是理工科學習者的案頭必備良品。

評分☆☆☆☆☆

我是一位工作瞭幾年、偶爾需要處理一些非標準結構受力分析的工程師，手頭的舊教材已經不能滿足我當前的需求瞭。我需要一本能快速迴顧基礎，同時又能提供前沿或深入見解的書籍。這本書在這方麵錶現齣色。它沒有過多糾纏於那些初級力學教材中反復齣現的簡單懸臂梁或簡支梁的分析，而是迅速切入瞭更復雜的二維和三維彈性問題的求解框架。特彆值得一提的是，書中對奇異性問題的處理，例如尖角應力集中和裂紋尖端應力場，給齣瞭非常清晰的數學描述和工程上的解釋。作者在介紹這些高級主題時，總是能巧妙地將抽象的數學工具（比如復變函數或格林函數在邊界值問題中的應用）與實際的應力集中係數聯係起來，這對於我這種需要理論指導實踐的讀者來說，價值巨大。它就像一本工具書，在你遇到棘手問題時，能迅速提供一個可以信賴的理論支點。唯一的不足可能是，對於完全沒有彈性力學基礎的人來說，開頭的幾章可能需要一些耐心來適應其嚴密的邏輯鏈條。

評分☆☆☆☆☆

書中有些地方有錯誤，估計是排版錯誤，還好，能細心點能發現，理論較深，不適閤工程技術人員，更適閤搞學術研究者——特彆是研究“彈性理論學科”者使用。

評分☆☆☆☆☆

書中有些地方有錯誤，估計是排版錯誤，還好，能細心點能發現，理論較深，不適閤工程技術人員，更適閤搞學術研究者——特彆是研究“彈性理論學科”者使用。

評分☆☆☆☆☆

內容看不懂，幫彆人買的

評分☆☆☆☆☆

很權威的一本書，適閤專業領域的人看

評分☆☆☆☆☆

很權威的一本書，適閤專業領域的人看

評分☆☆☆☆☆

內容看不懂，幫彆人買的

評分☆☆☆☆☆

工程力學中的彈性理論 很好~

評分☆☆☆☆☆

工程力學中的彈性理論 很好~

評分☆☆☆☆☆

工程力學中的彈性理論 很好~