內容簡介

本書把固體力學的基本概念、基本原理和常用公式提取出來,采用物理概念加簡明數學推導的講授方法,不追求理論的完整性和系統性,不要求學生掌握用解析方法求解固體力學二維、三維問題的能力,而把重點放在正確理解概念和合理應用基本原理及常用公式去解決工程問題。

本書像一本拓展了的材料力學教材,按基礎課的要求把固體力學和材料力學兩者融為一體、選其精華,是一本頗有特色的教材,目前已經是第3版。作者有豐富的教學經驗,曾寫過不少優秀教材,本書對我國工程專業力學系列課程的教學改革具有參考意義。

本書可以作為我國材料力學、工程力學和彈性力學課程的英文教材或教學參考書。
 

目錄

Preface
About the Authors
1 Fundamental Notions
1.1 Introduction
1.2 Fundamental Concepts
1.3 Vectors and Tensors
1.4 Force Distributions
1.5 A Note on Force and Mass
1.6 Closure
1.7 A Look Back
2 Stress
2.1 Introduction
2.2 Stress
2.3 Stress Notation
2.4 Complementary Property of Shear
2.5 A Comment on the Complementary Property of Shear
2.6 Equations of Equilibrium in Differential Form
2.7 Closure
2.8 A Look Ahead:Hydrostatics Highlights(2)
3 Strain
3.1 Introduction
3.2 The Displacement Field
3.3 Strain Components
3.4 Strains in Terms of the Displacement Field
3.5 Compatibility Considerations
3.6 Closure
3.7 A Look Ahead;Fluid Mechanics I Highlights(3)
4 Introduction to Mechanical Properties of Solids
5 One-Dimensional Problems
6 Generalized Hooke’’s Law and Introduction to Energy Methods
7 Plane Stress
8 Plane Strain
9 Failure Criteria
10 Section Forces in Beams
11 Stresses in Beams
12 Deflection of Beams
13 Singularity Functions
14 Torsion
15 Three-Dimensional Stress Properties at a Point
16 Three-Dimensional Strain Relations at a Point
17 Introduction to Elastic Stability
18 ENERGY METHODS
19 Introduction to Finite Elements
APPENDICES
Index
 

隨着計算機的迅速發展、有限元分析軟件的廣泛應用,對工程師們力學基礎的要求也越來越高,然而教學學時卻在不斷壓縮。如何改造材料力學和固體力學的教學體系和教學大綱是當今國內外都在研究的重要問題。本書在這方面進行了有益的探討。

本書把固體力學中最基本的概念、原理和部分常用公式提取出來,盡量用概念加簡明的數學推導進行講述,不求理論上的完整性、系統性,也不要求學生掌握用解析方法求解固體力學二維、三維總是的能力,而把重點放在正確地理解概念和合理地應用基本原理及常用公式去解決工程問題。本書又包括了材料力學課程中最基本的教學內容,像是一本拓展了材料力學教材,在學習本課程以前不必先修材料力學課程,是一本頗有特色的教材。

作者有豐富的教學經驗,曾寫過工程力學、固體力學、流體力學、力學中的變分方法、有限元方法等領導中的10本教材,其中有些已被國外大學所采用,並被翻譯成其他語言版本。

全書共分19章,5個附錄。第1章介紹基本概念和符號;第2章講述應力基本概念和平衡微分議程;第3章講述應變基本概念、應變-位移公式和協調議程;第4章是固體力學性質引論,包括彈性、塑性、時間相關性、疲勞、應力集中、熱應力等方面;第5章討論材料力學的一維拉壓問題,包括靜定、靜不定問題和殘余應力問題;第6章講述廣義虎克定律、應變能和卡氏第一定律,最后總結了彈性力學基本議程;第7章、第8章講述平面應力和平面應變情況,包括兩類問題的特點、坐標轉換關系、主應力、主應變和莫爾圓,而不涉及彈性力學中導出和求解平面問題基本議程的內容;第9章講述失效准則,包括最大正應力、最大正應變、最大剪應力、最大剪應變、最大畸變(歪形)能5個准則;第10章到第12章講述材料力學的經典內容,包括梁的內力和內力矩、梁的應力和撓度;第13章用奇函數求解梁的撓度,屬於選講內容;第14章講述圓軸和薄壁桿件的扭轉問題;第15章和第16章介紹彈性力學的三維應力和應變理論,包括應力和應變性質、斜面應力公式、坐標轉換關系、主應力、主應變、張量的不變量等;第17章介紹彈性穩定性問題,包括臨界載荷、壓桿的屈曲、縱橫彎曲、偏心和初曲率的影響、非彈性情況等;第18章講解能量法,包括位移法(虛功原理,勢能原理和卡氏每一定律)和力法(余虛功原理,余能原理和卡氏第二定律),屬於選講內容;第19章介紹有限元法,先以桿系為對象講述有限元法的基本思想,然后做一般性的推廣,也屬於選講內容。每章都包含大量例題和習題。附錄I是各向同性材料的變形;附錄II用張量符號證明應變是二階張量;附錄III是關於麥克斯威爾-貝蒂定理的注釋;附錄IV是一組常用表格;附錄V是全部習題的答案。

目前我國沒有與本書相適應的課程;作為材料力學教材,本書內容偏多,學時不夠;作為彈性力學教材,本書的要求偏低。本書是按基礎課的要求把兩者融為一體、選其精華的教材,對我國工程專業力學系列課程的教學改革具有參考意義。目前可以作為我國材料力學、工程力學和彈性力學課程的英文教材或教學參考書。

清華大學工程力學系
陸明萬
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