材料力学（第二版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本书乃依据专技院校及科技大学相关科系「材料力学」授课标准及授课时数，并参研国内外「材料力学」相关书籍资料十数种，广泛的征询各校任课教师的教学意见与心得，经多次讨论修改编辑而成。
　　
　　配合专技学生实际程度，全书所有图表、例题、习题均经重新设计、绘制，内容叙述力求精简，理论与实务并重，各章节并配合授课时数有系统加以整理，重要名词及定理均以粗体字型排印，其目的在使初学习者易于了解与熟悉材料力学之基本定义与概念，进而应用于结构学、流体力学及机械设计等相关课程。适合大学、二技、五年制专科及二年制专科之机械、土木、化工、环工、纺织、工管及营建等相关科系教学及工程界人士参考之用。
　　
　　本书着重基本概念、基本理论之阐述，及实际应用之分析讨论，论述力求简明扼要，易于读者理解。
　　
　　全书採用国际单位制（SI制），本书包含丰富之例题及习题，按难易排列，由浅入深，自简而繁，可供读者研习计算，进一步加深对基本概念与基本公式之认识，提高分析与求解问题之能力。各章之后并附有复习题，以帮助读者明确学习重点，并检查学习之效果。

经典力学与现代工程的桥梁：《理论力学（第十一版）》导读 引言：理解世界的基石 《理论力学（第十一版）》并非仅仅是一本教科书，它是对物质世界运动规律进行精确、严谨描述的基石。自牛顿奠定经典力学体系以来，该学科便作为所有工程技术和基础科学的通用语言，其重要性不言而喻。本版教材，秉承前版严谨治学的传统，同时紧密结合当代物理学和工程应用的发展趋势，旨在为读者提供一个全面、深入且富有启发性的理论力学学习体验。 一、内容体系的深度与广度 本书内容涵盖了理论力学的主要分支，结构清晰，逻辑严密： 第一部分：质点动力学——运动的描述与分析 本部分是理论力学的核心起点，侧重于分析单个质点（或理想化为质点的系统）在力的作用下的运动规律。 1. 运动学基础： 详细阐述了描述物体运动的数学工具，包括直角坐标系、柱坐标系、球坐标系下的位置、速度和加速度的表达。特别强调了相对运动的概念，这对理解复杂系统（如航空航天器、机器人）的运动至关重要。 2. 动力学基本定律： 深入剖析牛顿第二定律（$mathbf{F} = mmathbf{a}$）的矢量形式和分量形式。着重讲解了变质量系统（如火箭推进）的运动分析，这是经典力学在现代工程中应用的一个重要拓展。 3. 功与能原理： 能量守恒定律在力学中的体现。系统阐述了保守力、非保守力的概念，以及动能、势能的定义。本章会通过大量实例展示能量法在求解复杂运动问题中的高效性，尤其是在涉及非线性约束和复杂功计算的场景。 4. 动量与冲量原理： 动量定理和角动量定理的推导与应用。详细探讨了系统在大量碰撞、爆炸等瞬时作用力情况下的分析方法。角动量守恒在陀螺仪稳定性和轨道力学中的应用会被深入探讨。 第二部分：刚体动力学——旋转与平衡的艺术 刚体动力学是连接质点动力学和连续介质力学的关键环节，它将分析对象扩展到具有确定形状和大小的宏观物体。 1. 刚体运动学： 引入了刚体的瞬时运动中心、瞬时旋转轴等概念，用以描述刚体的复杂运动（如平面运动、绕定轴转动、一般空间运动）。对欧拉角和四元数在描述三维旋转方面的应用进行了清晰的介绍。 2. 刚体的平衡条件： 集中于静力学的原理，但从更广阔的动力学角度重新审视平衡——即加速度为零的特殊状态。详细讲解了约束力的性质和反力计算方法，这对于结构设计至关重要。 3. 刚体动力学方程： 重点推导并应用牛顿-欧拉方程（适用于质心运动）和绕固定点的欧拉方程（适用于旋转运动）。转动惯量和转动惯量张量的计算（包括平行轴定理和主惯性轴的概念）是本部分的难点和重点，本书提供了丰富的矩阵计算方法辅助理解。 4. 转动与冲击： 分析刚体在冲击载荷下的响应，特别是转动冲击问题，这对机械碰撞分析具有直接指导意义。 第三部分：分析力学——更高维度的视角 分析力学是经典力学的现代形式，它摆脱了对力的显式依赖，转而利用能量和约束关系来简化问题求解，是通往量子力学和场论的桥梁。 1. 约束的几何描述： 详细区分了完整约束（Holonomic）和非完整约束（Nonholonomic），以及等值约束（SCF）和不等式约束。这为后续引入广义坐标奠定基础。 2. 虚位移原理与达朗贝尔原理： 虚位移原理作为静力学和平衡问题的强大工具被详细阐述。达朗贝尔原理将动力学问题转化为一个惯性力参与的瞬时平衡问题，是建立微分方程的关键。 3. 拉格朗日力学： 本书的核心突破点之一。系统推导了拉格朗日方程（基于拉格朗日量 $L = T - V$）。通过使用广义坐标，该方法极大地简化了具有大量约束的复杂系统（如多连杆机构、复杂振动系统）的运动方程的建立过程，避免了计算大量约束力。 4. 哈密顿力学简介： 作为拉格朗日力学的进一步推广，本书对哈密顿量、相空间、泊松括号等概念进行了介绍，为学习高等数学物理和分析力学提供了初步的认知框架。 二、教学特色与工程衔接 本版教材高度重视理论与实践的结合，尤其注重培养读者的工程思维： 计算工具的整合： 鉴于现代工程实践中依赖数值计算，书中在涉及复杂积分和张量运算时，引入了如MATLAB/Python等软件辅助计算的思路，使抽象的数学表达更易于落地。 丰富的应用实例： 每一个理论单元后都附带有精选的工程案例，例如：卫星绕轨动力学、陀螺仪进动分析、复杂机械臂的运动学反解启示等。这些实例并非简单的数值代入，而是引导学生思考如何将实际问题理想化、模型化的过程。 概念辨析的加强： 针对学生容易混淆的概念（如动量守恒与角动量守恒的适用条件、保守力与非保守力的判断标准、完整约束与非完整约束的区别），设置了专门的“深度思考”栏目进行辨析和总结。 三、适用读者对象 《理论力学（第十一版）》是为高等工科院校（如机械工程、土木工程、航空航天、车辆工程等专业）的学生编写的，适用于： 1. 承担第一轮（或第二轮）系统理论力学课程的本科生。 2. 准备从事工程力学、结构动力学、控制理论等领域深入研究的研究生。 3. 需要回顾和巩固经典力学基础，以应对更高级别结构分析或物理建模的工程师和研究人员。 结论： 本书不仅教授“如何解题”，更重要的是教会读者“如何思考”一个力学问题。通过对经典框架的坚守和对分析力学前沿的适度引入，本教材旨在培养具备扎实理论基础和强大问题解决能力的未来工程师与科学家。掌握了本书内容，便如同获得了理解宏观世界运行机制的通用钥匙。

第一章　绪论
1-1　概说
1-2　内力与剖面法
1-3　正向应力与剪应力
1-4　正向应变与剪应变

第二章　拉伸、压缩与剪切
2-1　前言
2-2　轴向负载桿之内力
2-3　轴向负载桿横剖面之应力
2-4　轴向负载桿斜剖面支应力
2-5　应力－应变图
2-6　弹性与塑性变形
2-7　延性与脆性材料之力学性质
2-8　容许应力与容许负载
2-9　虎克定律
2-10　轴向负载桿之变形
2-11　拉伸与压缩时之静不定问题
2-12　热应力与预应力
2-13　拉伸与压缩时之应变能
2-14　剪切问题

第三章　扭转
3-1　前言
3-2　纯剪与剪切虎克定律
3-3　圆轴扭转横剖面之应力
3-4　圆轴扭转斜剖面之应力
3-5　圆轴扭转之变形
3-6　非均匀扭转
3-7　静不定轴
3-8　圆轴之动力传递
3-9　扭转与纯剪之应变能
3-10　薄壁管之扭转
3-11　密圈螺旋弹簧

第四章　剪力与弯矩
4-1　前言
4-2　樑之负载与支承反力
4-3　剪力与弯矩
4-4　剪力图与弯矩图
4-5　剪力、弯矩与负载间之关系

第五章　樑之应力
5-1　前言
5-2　樑之正向应力
5-3　矩形剖面樑之剪应力
5-4　圆形与宽翼形剖面樑之剪应力
5-5　樑之强度与设计
5-6　组合樑
5-7　复合樑
5-8　轴向负载樑
5-9　曲樑

第六章　樑之变形
6-1　前言
6-2　挠度曲线微分方程式
6-3　积分法求挠度
6-4　力矩面积法求挠度
6-5　重叠法求挠度
6-6　弯曲之应变能
6-7　麦考利法求挠度

第七章　静不定樑
7-1　前言
7-2　力矩面积法
7-3　重叠法
7-4　连续樑
7-5　积分法
7-6　樑端之轴向位移

第八章　应力与应变分析
8-1　前言
8-2　平面应力
8-3　平面应力之莫尔图
8-4　最大应力与主应力
8-5　平面应力之虎克定律
8-6　弯曲与扭转之组合
8-7　樑之主应力
8-8　樑变形之剪切效应
8-9　球形与圆筒形容器
8-10　三轴向应力
8-11　平面应变
8-12　应变莫尔圆与主应变

第九章　柱
9-1　前言
9-2　两端铰接柱
9-3　其它支承柱
9-4　临界应力
9-5　承受偏心压力之长柱
9-6　柱之经验公式
9-7　偏心承载柱之设计

第十章　能量法
10-1　功与应变能之一般表达式
10-2　卡式定理
10-3　虚功定理与单位负载法

第十一章　强度学说
11-1　材料破坏学说
11-2　最大拉应力理论
11-3　最大拉应变理论
11-4　最大剪应力理论
11-5　畸变能理论
11-6　弯扭组合强度准则
11-7　强度理论试验研究

第十二章　塑性分析
12-1　前言
12-2　轴向负载桿系之塑性分析
12-3　圆轴之塑性扭转
12-4　塑性弯曲
12-5　樑之塑性分析

评分☆☆☆☆☆

這本書的邏輯架構非常清晰。它從基本的受力分析，到材料本身的響應，再到結構整體的變形和穩定性，層層遞進，環環相扣。我認為它最成功的地方，在於它將「應力」和「應變」這兩個核心概念，貫穿了整本書的始終。無論是講解梁的彎曲，還是軸的扭轉，最終都離不開對材料內部應力分佈的分析，以及由此產生的應變和變形。 我特別欣賞書中在講述「能量法」時，詳細解釋了虛功原理和功的互等定理。雖然一開始有點難理解，但在書中幾個範例的引導下，我逐漸掌握了這種解題思路。它讓我可以從一個全新的角度來分析複雜結構的變形，並且通常能得到更簡潔的結果。這讓我覺得，材料力學不僅僅是一門關於計算的學科，更是一門充滿智慧的思考方式。

评分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個非本科背景，但又需要在工作中接觸材料力學的人來說，這本《材料力學（第二版）》簡直是量身定做的。它避開了過於學術化的冗餘，而是將重點放在核心概念和實際應用上。書中有很多「實用技巧」和「注意事項」，例如如何選擇合適的材料、如何避免應力集中、以及在進行結構分析時需要注意的一些陷阱。這些內容，往往在其他教科書中是找不到的。 我印象最深刻的是，書中有一個章節專門講述了「材料選擇」的原則。它不是簡單地列出材料的性質，而是結合了強度、剛度、重量、成本、以及環境因素等，給出了一個系統性的決策流程。這讓我意識到，工程師在做設計時，需要考慮的因素是如此多樣化。我曾經試著將書中的一個案例，套用到我實際工作中的一個小零件上，發現確實能得到一些很有價值的啟發。

评分☆☆☆☆☆

天啊，我最近入手了這本《材料力學（第二版）》，真的讓我又愛又恨！愛的是它深入淺出的講解，從最基礎的應力、應變觀念開始，到複雜的梁、軸、彎曲、扭轉等等，都交代得清清楚楚。特別是書中那些圖解，畫得真是太精緻了，很多原本抽象的概念，看了圖之後瞬間就豁然開朗。例如，在講到應力集中時，書中用了好幾個不同幾何形狀的範例，搭配上應力雲圖，讓人一目了然知道在哪裡受力最大，這對我這個工程新手來說，簡直是救星。而且，第二版相比第一版，好像在一些公式的推導上更加嚴謹了，也補充了一些比較新的應用案例，像是針對複合材料的分析，我覺得這點做得非常棒，能讓讀者跟上時代的腳步。 再者，它在練習題的編排上也花了不少心思。不只提供基本的計算題，還有一些需要綜合運用多種觀念的應用題，甚至還有一些開放式的題目，鼓勵讀者去思考實際工程問題。我記得有一次，我被一道關於薄殼結構穩定性的題目卡住了，花了好幾個小時去鑽研，最後發現它其實跟書中講的某個彎曲理論的應用息息相關。這種「突然頓悟」的感覺，真的非常過癮。而且，書後面的習題解答也很詳細，不僅給出答案，還附帶了簡要的解題思路，這對於自學的人來說，實在太重要了，不用每次都卡在一個地方，懷疑自己是不是根本不適合唸這個。

评分☆☆☆☆☆

我認為《材料力學（第二版）》的優點之一，在於它非常注重「實際應用」的落實。書中的每一個理論，都會緊密結合實際工程案例來進行說明。例如，在講到樑的撓度計算時，它會舉例說明橋樑、樓板在承受載荷時可能出現的變形，以及這些變形可能帶來的問題，例如影響使用功能、甚至導致結構破壞。這讓我明白，學習材料力學，最終是要用來解決實際工程問題的。 而且，書中對於一些比較抽象的概念，例如「剪力流」和「應力集中」，都給予了非常詳盡的解釋，並且配以豐富的圖示。這讓我在理解這些複雜的力學現象時，不再感到困惑。我尤其喜歡它在講述「穩定性」問題時，用了一個類似於「翹翹板」的比喻，來解釋失穩的現象，這讓原本非常學術的內容，變得生動易懂。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學（第二版）》的內容編排，我個人覺得非常紮實。它從最根本的材料性質，像是楊氏模數、蒲松比、剪力模數等等，都做了非常詳盡的介紹，並且解釋了這些參數在實際受力情況下的物理意義。我特別喜歡它在講解應力-應變曲線時，詳細闡述了彈性變形、塑性變形、屈服強度、極限強度等重要概念，並用圖表清楚地標示出來。這讓我在理解材料的行為時，有了更深一層的認識。有時候，看著書中的實驗數據圖，我會想像著實際材料在拉伸試驗機上的表現，這讓學習過程變得更加生動有趣。 書中對於各種材料的力學行為，從鋼、鋁合金到一些較為特殊的工程塑膠，都有提及，並且會比較它們在不同載荷下的特性差異。例如，它會說明為什麼某些材料適合做結構件，而另一些則更適合做彈性元件。這不僅僅是理論上的知識，很多時候能直接連結到我們日常生活中所見到的各種產品，讓我對周遭世界的工程設計有了一種全新的視角。我會開始注意身邊的橋樑、建築、甚至是汽車零件，試圖去辨識其中可能應用到的材料力學原理。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學（第二版）》在材料的「失效分析」方面，給我留下了深刻的印象。它不只講解了材料的斷裂、屈服，還深入探討了疲勞、蠕變、以及應力腐蝕等更為複雜的失效模式。書中對每一種失效模式都詳細闡述了其發生的原因、影響因素、以及如何通過設計和材料選擇來避免。這讓我對材料的壽命和可靠性有了更全面的認識。 我記得有一段關於「塑性變形」的講解，書中特別強調了材料在進入塑性階段後，其應力-應變行為會變得更加複雜，並且會出現「應變硬化」的現象。這對於理解一些結構在嚴重載荷下的表現，有著至關重要的意義。總的來說，這本書讓我對材料在各種外力作用下的行為，有了更加全面和深刻的理解，也對我未來在工程實踐中，更好地應用材料力學知識，充滿了信心。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學（第二版）》的學術嚴謹性，確實讓我印象深刻。它在推導每一個公式時，都非常清楚地說明了所做的假設，以及這些假設的物理基礎。這讓我在理解公式的來源和應用條件時，不會產生混淆。例如，在講到剪力的時候，書中不僅給出了剪應力與剪力的關係，還探討了材料的剪切強度，並解釋了為什麼在某些情況下，材料會因為剪切破壞而失效。這對於我理解材料的失效模式，有著決定性的幫助。 而且，書中還穿插了一些關於材料力學發展歷史的小故事，以及一些重要的科學家的貢獻。這讓學習過程不那麼枯燥，也讓我對這門學科有了更深厚的文化背景認知。我尤其喜歡它在提到「強度」與「剛度」兩個概念時，詳細比較了它們的區別，並給出了在不同工程設計中，哪個指標更為重要的判斷原則。這避免了我過去常常混淆這兩個基本概念的尷尬。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學（第二版）》的講解方式，有一種循序漸進的「引導感」。它不會一上來就丟給你一堆複雜的公式，而是先從最簡單的拉伸和壓縮開始，讓你建立起基本概念，然後再慢慢引入彎曲、扭轉等更複雜的議題。我喜歡它在講解每一個新的力學模型時，都會先介紹這個模型的物理意義，以及它所能解決的實際問題。這讓我在學習過程中，始終能看到學習的目標和意義，而不是漫無目的地記憶公式。 特別是關於「變形」的部分，書中用了很多生動的比喻和圖像來解釋。例如，在講到樑的彎曲時，它會把樑想像成一個「微笑」的曲線，然後分析不同點的應力分佈。這種擬人化的講解方式，雖然看似簡單，但卻非常有效地幫助我理解了那些本來很難想像的內力與變形的關係。我還會自己動手在紙上畫出書中那些應力雲圖和變形圖，加深記憶。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，這本《材料力學（第二版）》在圖文結合方面做得非常出色。它沒有華麗的排版，但每一個圖形都畫得清晰、準確，並且與文字內容完美契合。我尤其喜歡它在講解三維應力狀態時，利用了多種視角和剖面圖，來展示應力張量的分量，這讓我對空間中的應力分佈有了立體的認識。以前我看其他書，總是覺得很難想像，但這本書的圖，真的幫了大忙。 書中對於一些關鍵概念的解釋，也極具啟發性。例如，在討論疲勞失效時，它不僅解釋了應力循環的概念，還提到了S-N曲線，並分析了影響疲勞壽命的各種因素，如應力集中、表面粗糙度等。這讓我深刻體會到，材料在反覆載荷下的表現，與靜態載荷有著天壤之別。這對我未來在設計承受動態載荷的零件時，提供了重要的參考依據。

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《材料力學（第二版）》時，我對它的厚度有點卻步，但實際翻開後，才發現它的內容組織得非常有條理。它循序漸進，從靜力平衡、受力分析開始，逐步深入到材料內部如何抵抗外力，以及變形如何產生。我尤其欣賞它在講解胡克定律時，不只給出公式，還深入探討了其適用範圍和局限性，並引用了實際材料的實驗數據來驗證。這對於我這種需要將理論應用於實際工程的人來說，是非常寶貴的。 書中的例子都非常貼切，涵蓋了機械、土木、航空等不同領域的經典問題。例如，在講到梁的彎曲時，它不僅介紹了簡單支撐梁，還涵蓋了懸臂梁、連續梁等，並且針對不同的載荷分佈（集中力、均佈力）都給出了詳細的分析方法。我記得有一章專門講述如何計算梁的最大撓度和最大彎曲應力，書中用了一個實際橋樑受力的例子，一步步指導讀者如何應用公式，這讓我非常有成就感，感覺自己也像個小工程師一樣。