彈性力學(xué)

前言

這是一本專業(yè)基礎(chǔ)課的教材，目標(biāo)鎖定在為有關(guān)力學(xué)以及相關(guān)專業(yè)，如機械、土木、航空等專業(yè)的大學(xué)生或研究生奠定基礎(chǔ)。因此本書的重點放在介紹彈性力學(xué)的基本概念、基本方程和基本解法上，同時，照顧了與后續(xù)專業(yè)課程的銜接。本書的前5章和第11章是彈性力學(xué)的基礎(chǔ)理論部分，介紹應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等基本概念，建立基本方程及原理，包括能量原理等；其余各章分別討論了彈性柱體的扭轉(zhuǎn)問題、平面問題、空間問題、彈性波、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性初步及熱應(yīng)力等。為了敘述簡潔并便于課堂推演，書中采用了Descartes張量來講述理論的基礎(chǔ)部分。在求解具體例題時則使用常用的分量表示方法。在內(nèi)容的選擇和編排上，力求符合由淺入深，由易到難的認(rèn)識過程。由于講課學(xué)時通常限制在80學(xué)時（包括考試），不可能使用書中的全部內(nèi)容，因此，書中目錄加有*號的部分不作為必修，僅提供給感興趣的學(xué)生閱讀。編者講授這門課程已有十幾年了，先是采用了何竹修編著的彈性力學(xué)教材，后來在教學(xué)過程中結(jié)合自己的體會形成了講義。本書就是在此基礎(chǔ)上修改、增補而成的。在編寫過程中，編者主要參考了馮元禎著的《固體力學(xué)基礎(chǔ)》，Timoshenko，S．P．和Goodier，J．N．合著的《彈性理論》，Sokolnikoff，I．S．著的《數(shù)學(xué)彈性理論》，錢偉長、葉開源合著的《彈性力學(xué)》，徐芝綸編的《彈性力學(xué)》等名著。目前國內(nèi)新出版的有關(guān)彈性力學(xué)的專著和教材也相當(dāng)不少，這和編者40多年前在科大就讀時完全兩樣了。除專著之外，各種教材內(nèi)容的選材相當(dāng)接近，其中有的教材理論性較強，有的則實用性較強，有的則比較簡明，編者在編寫過程中經(jīng)常拿來參考，深感受益良多，并且認(rèn)為都可選作學(xué)生學(xué)習(xí)使用的參考書。本書在編寫過程中，受到了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教務(wù)處和出版社的大力支持，在此表示感謝！限于水平，疏漏和不足之處難免，懇請讀者指正！

內(nèi)容概要

這是一本為力學(xué)及其相關(guān)專業(yè)，如機械、土木、航空等專業(yè)的大學(xué)生或研究生編寫的彈性力學(xué)教材，內(nèi)容包括應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系等基本概念；彈性力學(xué)的基本原理、基本方程和基本解法。書中還分別討論了彈性柱體的扭轉(zhuǎn)、彎曲、平而、空間、彈性波、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及熱應(yīng)力等問題。為了敘述簡潔，便于課堂推演，書中采用Descartes張量講述理論的基礎(chǔ)部分；在講述具體例題時則使用通常的分量表示方法。在內(nèi)容的選擇和編排上，融入編者的一些體會，力求符合由淺人深、由易到難的認(rèn)識過程，以利于讀者理解。本書也可作為力學(xué)工作者和結(jié)構(gòu)工程師的參考讀物。

書籍目錄

總序前言主要符號表第1章  緒論  1.1  彈性力學(xué)  1.2  對彈性體的基本假設(shè)  1.3  發(fā)展簡史  1.4  彈性力學(xué)中的典型問題  1.5  彈性力學(xué)的研究方法第2章  應(yīng)力分析  2.1  應(yīng)力矢量  2.2  斜截面上的應(yīng)力——一點的應(yīng)力張量  2.3  變形物體的平衡方程  2.4  坐標(biāo)變換  2.5  主應(yīng)力和應(yīng)力主軸，最大剪應(yīng)力  2.6  三維Mohr圓  習(xí)題  思考題第3章  變形分析  3.1  位移的數(shù)學(xué)描述  3.2  變形的基本類型與應(yīng)變張量  3.3  在Descartes坐標(biāo)系中的應(yīng)變分量  3.4  微小應(yīng)變的幾何解釋  3.5  微小轉(zhuǎn)動  3.6  坐標(biāo)變換  3.7  主應(yīng)變及應(yīng)變主軸  3.8  應(yīng)變協(xié)調(diào)方程  3.9  微小應(yīng)變張量第一不變量的意義  3.10  物質(zhì)意義的應(yīng)力張量  習(xí)題  思考題第4章  彈性本構(gòu)關(guān)系  4.1  廣義Hooke定律  4.2  應(yīng)變能函數(shù)與Green公式  習(xí)題  思考題第5章  彈性力學(xué)基本方程、基本解法及原理  5.1  基本方程  5.2  基本解法  5.3  解的疊加原理  5.4  解的唯一性定理  5.5  Saint.Venant原理  5.6  Betti互易定理  習(xí)題  思考題第6章  簡單問題  6.1  逆解法  6.2  半逆解法  習(xí)題  思考題第7章  等值截面柱體的扭轉(zhuǎn)與彎曲（Saint.Venant問題）  7.1  位移法  7.2  應(yīng)力解法  7.3  橢圓截面柱體的扭轉(zhuǎn)  7.4  湊合法  7.5  級數(shù)解法——分離變量法  7.6  薄膜比擬法  7.7  開口薄壁桿件的扭轉(zhuǎn)  ……第8章  彈性平面問題的一般理論第9章  平面問題極坐標(biāo)解法第10章  復(fù)變函數(shù)解法第11章  彈性力學(xué)變分原理及直接解法第12章  正交曲線坐標(biāo)系中的基本方程第13章  空間問題第14章  彈性波的傳播第15章  彈性穩(wěn)定性理論初步第16章  熱應(yīng)力附錄參考書目名詞索引

章節(jié)摘錄

彈性力學(xué)在工程上的應(yīng)用愈來愈深入，愈來愈廣泛。在工程中出現(xiàn)的問題習(xí)慣上有如下的一些提法，如強度、剛度、穩(wěn)定性、應(yīng)力集中、波的傳播、振動、響應(yīng)、熱應(yīng)力等問題，這些都是彈性力學(xué)應(yīng)用研究的對象。強度問題是研究受載荷物體中的應(yīng)力分布和應(yīng)力水平，研究在怎樣的載荷下不發(fā)生永久變形。剛度問題是研究受載荷物體在怎樣的載荷下應(yīng)變或位移達(dá)到規(guī)定允許的限度。穩(wěn)定性問題是研究彈性結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)元件在靜力或動力平衡時發(fā)生不穩(wěn)定情況的條件。應(yīng)力集中問題是研究當(dāng)物體中有孔口或缺口存在時，在其附近發(fā)生的應(yīng)力增高現(xiàn)象。彈性動力學(xué)有波的傳播、振動和響應(yīng)等問題，由于考察的物體大小、形狀、邊界條件及其固有性質(zhì)不同，以及所考察問題的外載荷和時間段的不同，故有上述問題的提法和分類，但本質(zhì)上都和波的傳播有關(guān)。熱應(yīng)力問題是研究物體或結(jié)構(gòu)在高溫下工作時由熱變形不均勻引起的問題。在近代航天、航空、航海、海洋、機械、土木、化工等工程領(lǐng)域中不斷地提出上述的各種問題需要解決，在設(shè)計時要求高度的準(zhǔn)確性，這都離不開彈性力學(xué)的應(yīng)用，都在促進(jìn)著彈性力學(xué)的發(fā)展。

編輯推薦

《彈性力學(xué)》可作為力學(xué)工作者和結(jié)構(gòu)工程師的參考讀物。

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