出版時間:2009-10 出版社:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 作者:蓋秉政 編 頁數(shù):774
前言
彈性力學(xué)是工程力學(xué)及相近專業(yè)本科生(或研究生)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。彈性力學(xué)中許多概念、理論與處理問題的思想方法是學(xué)習(xí)與掌握諸如塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)等后續(xù)課及航空航天、土木、機械、造船、地震地質(zhì)、水(港)工程等工程專業(yè)課程的基礎(chǔ)。因此,編寫各種類型的彈性力學(xué)教材,供有關(guān)人員學(xué)習(xí)與使用,是提高彈性力學(xué)及相關(guān)課程教學(xué)質(zhì)量所必須的。彈性力學(xué)自它萌生至今已有350多年的歷史,有關(guān)彈性力學(xué)的研究成果及各種各樣的出版物(包括教材、學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料、習(xí)題集等)十分豐富,它們都是編寫本書取之不盡的寶貴資源。另一方面,多年來筆者一直為本科生(或研究生)講授彈性力學(xué),本書就是在筆者歷年講課稿基礎(chǔ)上編寫而成的。編寫本書時,筆者注重考慮的幾個問題是:1.盡量選擇經(jīng)典彈性力學(xué)中最基礎(chǔ)、最容易為讀者接受的內(nèi)容,同時又適當(dāng)?shù)卣疹櫟浇?jīng)典彈性力學(xué)在內(nèi)容上的完整性。在內(nèi)容的編排上盡量作到由淺入深、循序漸進(jìn)、突出基本概念、基本理論及基本方法的闡述。對比較基礎(chǔ)的內(nèi)容作到說明與推演詳細(xì),對擴展性的內(nèi)容說明與推演適當(dāng)從簡,以利于讀者自學(xué)。2.推導(dǎo)基礎(chǔ)性公式時,過程盡量寫全寫細(xì),以便讀者理解,但對帶有專題性的內(nèi)容,為節(jié)省篇幅和促進(jìn)讀者自學(xué),過程則作了大幅簡化。3.本書對公式一般不采用縮寫記法,如張量記法及矩陣記法。但為了使讀者了解這些記法和閱讀有關(guān)書刊,書中在適當(dāng)?shù)奈恢茫矊@些記法作了適當(dāng)介紹。全書共分10章。第1章緒論,講述彈性力學(xué)內(nèi)容,方法與意義,彈性力學(xué)中的基本概念,基本假設(shè)及彈性力學(xué)的發(fā)展概況;第2、3章講述彈性力學(xué)平面問題,包括平面應(yīng)力與平面應(yīng)變問題的基本概念,平面問問題的基本方程,平面問題的求解方法等;第4、5章講述彈性力學(xué)空間問題的基本理論與求解方法;第6章講述彈性力學(xué)中的能量原理與能量方法;第7章講述直桿、薄板及薄殼問題;第8章講述熱彈性和動彈性問題;第9章講述彈性力學(xué)中的數(shù)值方法;第10章講述彈性穩(wěn)定性。本書是在哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)校、院、系精心組織與安排下開始編寫的,在編寫過程中參考了國內(nèi)外公開出版的一些圖書、會議資料及兄弟院校的有關(guān)講義,并得到了同行們的積極協(xié)助和我校主管部門及出版社的大力支持,在此特向有關(guān)人員表示感謝。編寫本書時,由于時間倉促及個人水平所限,書中難免出現(xiàn)問題及疏漏,敬請讀者批評指正。
內(nèi)容概要
本書系統(tǒng)地講述經(jīng)典彈性力學(xué)問題,包括平面問題的基本理論與求解方法;空間問題的基本理論與求解方法;能量原理與能量方法;桿、板、殼理論;熱彈性與動彈性問題;彈性力學(xué)中的數(shù)值方法以及彈性穩(wěn)定性等內(nèi)容。本書注重對彈性力學(xué)基本內(nèi)容的闡述;注重對基本概念、基本理論、基本方法的講解,并遵循著由淺入深、循序漸近、內(nèi)容重復(fù)加深、便于自學(xué)的原則。 本書適于工程力學(xué)、土木、機械、航空航天及相近專業(yè)本科生(或研究生)選用,也可供相關(guān)教師及工程技術(shù)人員使用(或參考)。
書籍目錄
第1章 緒論 1.1 彈性力學(xué)的內(nèi)容、方法與意義 1.2 彈性力學(xué)的基本概念 1.3 彈性力學(xué)的基本假設(shè) 1.4 彈性力學(xué)發(fā)展概況 習(xí)題第2章 平面問題的基本理論 2.1 兩類平面問題 2.2 平衡方程 2.3 幾何方程 2.4 物理方程 2.5 邊界條件 2.6 圣維南原理 2.7 斜面上的應(yīng)力 2.8 轉(zhuǎn)軸公式 2.9 基本方程的極坐標(biāo)形式 習(xí)題第3章 平面問題的求解 3.1 位移解法 3.2 應(yīng)力解法 3.3 應(yīng)力函數(shù) 3.4 逆法 3.5 半逆法 3.6 量綱分析法 3.7 軸對稱應(yīng)力問題 3.8 級數(shù)解法 3.9 復(fù)變函數(shù)方法 3.10 復(fù)應(yīng)力函數(shù)(z),(z)的構(gòu)造 3.11 保角變換的應(yīng)用 3.12 柯西型積分與解析開拓的應(yīng)用 習(xí)題第4章 空間問題的基本理論 4.1 一點的應(yīng)力狀態(tài) 4.2 應(yīng)力張量的極值與極值方向 4.3 一點應(yīng)力狀態(tài)的幾何表示 4.4 應(yīng)力張量的分解 4.5 應(yīng)力平衡微分方程 4.6 應(yīng)力理論的補充知識 4.7 一點的應(yīng)變狀態(tài) 4.8 應(yīng)變張量的極值與極值方向 4.9 一點應(yīng)變狀態(tài)的幾何表示 4.10 應(yīng)變張量的分解 4.11 應(yīng)變連續(xù)性方程 4.12 應(yīng)變理論的補充知識 4.13 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 4.14 彈性常數(shù) 4.15 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的補充知識 4.16 空間問題的基本方程、定解條件和一般定理 4.17 正交曲線坐標(biāo)系下的基本方程 習(xí)題第5章 空間問題的求解 5.1 按位移求解空間問題(位移解法) 5.2 位移法方程的通解 5.3 位移通解中各函數(shù)的選用及應(yīng)力表示 5.4 調(diào)和函數(shù)與重調(diào)和函數(shù) 5.5 用位移通解解題的實例 5.6 赫茲接觸問題 5.7 按應(yīng)力求解空間問題(應(yīng)力解法) 5.8 力法方程的通解 習(xí)題第6章 能量原理與能量方法 6.1 勢能原理 6.2 勢能原理的應(yīng)用 6.3 余能原理 6.4 余能原理的應(yīng)用 6.5 功的互等定理 6.6 廣義勢能與廣義余能原理 6.7 能量原理的補充知識 習(xí)題第7章 直桿、薄板和薄殼問題第8章 熱彈性與動彈性問題第9章 數(shù)值方法第10章 彈性體的平衡穩(wěn)定性參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
插圖:1.連續(xù)性假設(shè)連續(xù)性假設(shè)就是假定物體所占空間的各個部分都被組成該物體的介質(zhì)所填滿,不留任何間隙?;蛘吒鼑?yán)格地說,我們用閉曲面在物體中圈出的任何一部分,當(dāng)閉曲面以任何方式收縮到任意小的程度時,閉曲面內(nèi)總含有組成物體的介質(zhì)。連續(xù)性假設(shè)與物質(zhì)組成的客觀實際并不符合。一切物體都是由分子、原子等極小的微粒組成的,微粒之間總有一定的距離。因此,物體從微觀上來看絕不是連續(xù)的。但是,當(dāng)微粒的尺寸及它們之間的距離遠(yuǎn)小于物體的尺寸時,物體的微觀結(jié)構(gòu)對物體客觀形變等現(xiàn)象的影響是可以忽略不計的,也就是說連續(xù)性假設(shè)是可以應(yīng)用的。事實上,從基于這個假設(shè)推出的結(jié)果與實驗結(jié)果的一致性,也肯定了這個假設(shè)是可以作為彈性力學(xué)(乃至連續(xù)介質(zhì)力學(xué))的基礎(chǔ)來應(yīng)用的。采用連續(xù)性假設(shè)后,位移、應(yīng)變、應(yīng)力及密度等才有可能是連續(xù)的,才有可能用連續(xù)函數(shù),或用僅在個別地方間斷的連續(xù)函數(shù)來表示。物體的變形過程變成了物體中的點在物體變形前后一對一的映射過程。從而使我們可以使用極限過程以及由此引出的一切分析手段。2.完全彈性假設(shè)完全彈性假設(shè)也稱線彈性假設(shè),即假定物體在外力等因素作用下發(fā)生變形與應(yīng)力,當(dāng)外力等因素卸除后,物體中的變形與應(yīng)力也同時隨之卸除,即物體恢復(fù)到原來狀態(tài);并且物體的變形與應(yīng)力與物體的變形過程無關(guān),它們之間呈線性對應(yīng)關(guān)系,即應(yīng)變與應(yīng)力間服從胡克(H00ke)定律。或者更明確地說,應(yīng)力增加(或減少)多少倍,應(yīng)變也增加(或減少)多少倍。應(yīng)力改變符號,應(yīng)變也改變符號,反之亦然。完全彈性假設(shè)也可以用一句話來說,那就是認(rèn)為材料服從胡克定律的假設(shè)。對于脆性材料,當(dāng)物體中的應(yīng)力在比例極限以內(nèi),對于韌性材料,當(dāng)應(yīng)力在屈服極限以內(nèi)時,胡克定律都是近似成立的。因此,把完全彈性這一限定材料性質(zhì)的假設(shè)引入經(jīng)典彈性力學(xué)模型之中,不但現(xiàn)實,而且也會有效地簡化經(jīng)典彈性力學(xué)數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性。從另一個角度來說,當(dāng)物體的變形很小時,物體中的內(nèi)能(或自由能)可以近似寫成應(yīng)變的齊二次函數(shù),對變形的熱力學(xué)過程作某些假定后,由內(nèi)能(或自由能)取極值的條件,即可推出胡克定律。這又從另一個層面上為經(jīng)典彈性力學(xué)采用完全彈性假設(shè)的可行性提供了佐證。3.均勻性假設(shè)均勻性假設(shè)認(rèn)為物體的各個部分,不管它是大還是小,也不管它是處于物體的哪一個位置上都應(yīng)是由同一種材料組成的,也就是說,它們應(yīng)有完全相同的密度、彈性等力學(xué)性質(zhì)?;蛘吒唵蔚卣f,均勻性假設(shè)就是認(rèn)為物體是由(純而又純的)同一種物質(zhì)組成的。嚴(yán)格來說,完全滿足這一假設(shè)的物體在世界上是很難找到的。但是,只要微細(xì)觀的不均勻性在整個物體上分布是均勻的,把整個物體看成是滿足均勻假設(shè)的物體,并不會影響物體客觀應(yīng)變與應(yīng)力的分析。例如當(dāng)物體由兩種或兩種以上材料組成時,只要每種材料的顆粒在物體中分布均勻,而且顆粒的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體的尺寸,則物體力學(xué)性能就是各組分材料的綜合性能,而整個物體就可以看成是均勻的。
編輯推薦
《彈性力學(xué)(套裝上下冊)》由哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版。
圖書封面
評論、評分、閱讀與下載