材料力學（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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本書乃依據專技院校及科技大學相關科係「材料力學」授課標準及授課時數，並參研國內外「材料力學」相關書籍資料十數種，廣泛的徵詢各校任課教師的教學意見與心得，經多次討論修改編輯而成。
　　
　　配閤專技學生實際程度，全書所有圖錶、例題、習題均經重新設計、繪製，內容敘述力求精簡，理論與實務並重，各章節並配閤授課時數有係統加以整理，重要名詞及定理均以粗體字型排印，其目的在使初學習者易於瞭解與熟悉材料力學之基本定義與概念，進而應用於結構學、流體力學及機械設計等相關課程。適閤大學、二技、五年製專科及二年製專科之機械、土木、化工、環工、紡織、工管及營建等相關科係教學及工程界人士參考之用。
　　
　　本書著重基本概念、基本理論之闡述，及實際應用之分析討論，論述力求簡明扼要，易於讀者理解。
　　
　　全書採用國際單位製（SI製），本書包含豐富之例題及習題，按難易排列，由淺入深，自簡而繁，可供讀者研習計算，進一步加深對基本概念與基本公式之認識，提高分析與求解問題之能力。各章之後並附有復習題，以幫助讀者明確學習重點，並檢查學習之效果。

經典力學與現代工程的橋梁：《理論力學（第十一版）》導讀 引言：理解世界的基石 《理論力學（第十一版）》並非僅僅是一本教科書，它是對物質世界運動規律進行精確、嚴謹描述的基石。自牛頓奠定經典力學體係以來，該學科便作為所有工程技術和基礎科學的通用語言，其重要性不言而喻。本版教材，秉承前版嚴謹治學的傳統，同時緊密結閤當代物理學和工程應用的發展趨勢，旨在為讀者提供一個全麵、深入且富有啓發性的理論力學學習體驗。 一、內容體係的深度與廣度 本書內容涵蓋瞭理論力學的主要分支，結構清晰，邏輯嚴密： 第一部分：質點動力學——運動的描述與分析 本部分是理論力學的核心起點，側重於分析單個質點（或理想化為質點的係統）在力的作用下的運動規律。 1. 運動學基礎： 詳細闡述瞭描述物體運動的數學工具，包括直角坐標係、柱坐標係、球坐標係下的位置、速度和加速度的錶達。特彆強調瞭相對運動的概念，這對理解復雜係統（如航空航天器、機器人）的運動至關重要。 2. 動力學基本定律： 深入剖析牛頓第二定律（$mathbf{F} = mmathbf{a}$）的矢量形式和分量形式。著重講解瞭變質量係統（如火箭推進）的運動分析，這是經典力學在現代工程中應用的一個重要拓展。 3. 功與能原理： 能量守恒定律在力學中的體現。係統闡述瞭保守力、非保守力的概念，以及動能、勢能的定義。本章會通過大量實例展示能量法在求解復雜運動問題中的高效性，尤其是在涉及非綫性約束和復雜功計算的場景。 4. 動量與衝量原理： 動量定理和角動量定理的推導與應用。詳細探討瞭係統在大量碰撞、爆炸等瞬時作用力情況下的分析方法。角動量守恒在陀螺儀穩定性和軌道力學中的應用會被深入探討。 第二部分：剛體動力學——鏇轉與平衡的藝術 剛體動力學是連接質點動力學和連續介質力學的關鍵環節，它將分析對象擴展到具有確定形狀和大小的宏觀物體。 1. 剛體運動學： 引入瞭剛體的瞬時運動中心、瞬時鏇轉軸等概念，用以描述剛體的復雜運動（如平麵運動、繞定軸轉動、一般空間運動）。對歐拉角和四元數在描述三維鏇轉方麵的應用進行瞭清晰的介紹。 2. 剛體的平衡條件： 集中於靜力學的原理，但從更廣闊的動力學角度重新審視平衡——即加速度為零的特殊狀態。詳細講解瞭約束力的性質和反力計算方法，這對於結構設計至關重要。 3. 剛體動力學方程： 重點推導並應用牛頓-歐拉方程（適用於質心運動）和繞固定點的歐拉方程（適用於鏇轉運動）。轉動慣量和轉動慣量張量的計算（包括平行軸定理和主慣性軸的概念）是本部分的難點和重點，本書提供瞭豐富的矩陣計算方法輔助理解。 4. 轉動與衝擊： 分析剛體在衝擊載荷下的響應，特彆是轉動衝擊問題，這對機械碰撞分析具有直接指導意義。 第三部分：分析力學——更高維度的視角 分析力學是經典力學的現代形式，它擺脫瞭對力的顯式依賴，轉而利用能量和約束關係來簡化問題求解，是通往量子力學和場論的橋梁。 1. 約束的幾何描述： 詳細區分瞭完整約束（Holonomic）和非完整約束（Nonholonomic），以及等值約束（SCF）和不等式約束。這為後續引入廣義坐標奠定基礎。 2. 虛位移原理與達朗貝爾原理： 虛位移原理作為靜力學和平衡問題的強大工具被詳細闡述。達朗貝爾原理將動力學問題轉化為一個慣性力參與的瞬時平衡問題，是建立微分方程的關鍵。 3. 拉格朗日力學： 本書的核心突破點之一。係統推導瞭拉格朗日方程（基於拉格朗日量 $L = T - V$）。通過使用廣義坐標，該方法極大地簡化瞭具有大量約束的復雜係統（如多連杆機構、復雜振動係統）的運動方程的建立過程，避免瞭計算大量約束力。 4. 哈密頓力學簡介： 作為拉格朗日力學的進一步推廣，本書對哈密頓量、相空間、泊鬆括號等概念進行瞭介紹，為學習高等數學物理和分析力學提供瞭初步的認知框架。 二、教學特色與工程銜接 本版教材高度重視理論與實踐的結閤，尤其注重培養讀者的工程思維： 計算工具的整閤： 鑒於現代工程實踐中依賴數值計算，書中在涉及復雜積分和張量運算時，引入瞭如MATLAB/Python等軟件輔助計算的思路，使抽象的數學錶達更易於落地。 豐富的應用實例： 每一個理論單元後都附帶有精選的工程案例，例如：衛星繞軌動力學、陀螺儀進動分析、復雜機械臂的運動學反解啓示等。這些實例並非簡單的數值代入，而是引導學生思考如何將實際問題理想化、模型化的過程。 概念辨析的加強： 針對學生容易混淆的概念（如動量守恒與角動量守恒的適用條件、保守力與非保守力的判斷標準、完整約束與非完整約束的區彆），設置瞭專門的“深度思考”欄目進行辨析和總結。 三、適用讀者對象 《理論力學（第十一版）》是為高等工科院校（如機械工程、土木工程、航空航天、車輛工程等專業）的學生編寫的，適用於： 1. 承擔第一輪（或第二輪）係統理論力學課程的本科生。 2. 準備從事工程力學、結構動力學、控製理論等領域深入研究的研究生。 3. 需要迴顧和鞏固經典力學基礎，以應對更高級彆結構分析或物理建模的工程師和研究人員。 結論： 本書不僅教授“如何解題”，更重要的是教會讀者“如何思考”一個力學問題。通過對經典框架的堅守和對分析力學前沿的適度引入，本教材旨在培養具備紮實理論基礎和強大問題解決能力的未來工程師與科學傢。掌握瞭本書內容，便如同獲得瞭理解宏觀世界運行機製的通用鑰匙。

第一章　緒論
1-1　概說
1-2　內力與剖麵法
1-3　正嚮應力與剪應力
1-4　正嚮應變與剪應變

第二章　拉伸、壓縮與剪切
2-1　前言
2-2　軸嚮負載桿之內力
2-3　軸嚮負載桿橫剖麵之應力
2-4　軸嚮負載桿斜剖麵支應力
2-5　應力－應變圖
2-6　彈性與塑性變形
2-7　延性與脆性材料之力學性質
2-8　容許應力與容許負載
2-9　虎剋定律
2-10　軸嚮負載桿之變形
2-11　拉伸與壓縮時之靜不定問題
2-12　熱應力與預應力
2-13　拉伸與壓縮時之應變能
2-14　剪切問題

第三章　扭轉
3-1　前言
3-2　純剪與剪切虎剋定律
3-3　圓軸扭轉橫剖麵之應力
3-4　圓軸扭轉斜剖麵之應力
3-5　圓軸扭轉之變形
3-6　非均勻扭轉
3-7　靜不定軸
3-8　圓軸之動力傳遞
3-9　扭轉與純剪之應變能
3-10　薄壁管之扭轉
3-11　密圈螺鏇彈簧

第四章　剪力與彎矩
4-1　前言
4-2　樑之負載與支承反力
4-3　剪力與彎矩
4-4　剪力圖與彎矩圖
4-5　剪力、彎矩與負載間之關係

第五章　樑之應力
5-1　前言
5-2　樑之正嚮應力
5-3　矩形剖麵樑之剪應力
5-4　圓形與寬翼形剖麵樑之剪應力
5-5　樑之強度與設計
5-6　組閤樑
5-7　復閤樑
5-8　軸嚮負載樑
5-9　麯樑

第六章　樑之變形
6-1　前言
6-2　撓度麯綫微分方程式
6-3　積分法求撓度
6-4　力矩麵積法求撓度
6-5　重疊法求撓度
6-6　彎麯之應變能
6-7　麥考利法求撓度

第七章　靜不定樑
7-1　前言
7-2　力矩麵積法
7-3　重疊法
7-4　連續樑
7-5　積分法
7-6　樑端之軸嚮位移

第八章　應力與應變分析
8-1　前言
8-2　平麵應力
8-3　平麵應力之莫爾圖
8-4　最大應力與主應力
8-5　平麵應力之虎剋定律
8-6　彎麯與扭轉之組閤
8-7　樑之主應力
8-8　樑變形之剪切效應
8-9　球形與圓筒形容器
8-10　三軸嚮應力
8-11　平麵應變
8-12　應變莫爾圓與主應變

第九章　柱
9-1　前言
9-2　兩端鉸接柱
9-3　其它支承柱
9-4　臨界應力
9-5　承受偏心壓力之長柱
9-6　柱之經驗公式
9-7　偏心承載柱之設計

第十章　能量法
10-1　功與應變能之一般錶達式
10-2　卡式定理
10-3　虛功定理與單位負載法

第十一章　強度學說
11-1　材料破壞學說
11-2　最大拉應力理論
11-3　最大拉應變理論
11-4　最大剪應力理論
11-5　畸變能理論
11-6　彎扭組閤強度準則
11-7　強度理論試驗研究

第十二章　塑性分析
12-1　前言
12-2　軸嚮負載桿係之塑性分析
12-3　圓軸之塑性扭轉
12-4　塑性彎麯
12-5　樑之塑性分析

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，都非常清楚地說明瞭所做的假設，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，書中不僅給齣瞭剪應力與剪力的關係，還探討瞭材料的剪切強度，並解釋瞭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，書中還穿插瞭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傢的貢獻。這讓學習過程不那麼枯燥，也讓我對這門學科有瞭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，詳細比較瞭它們的區別，並給齣瞭在不同工程設計中，哪個指標更為重要的判斷原則。這避免瞭我過去常常混淆這兩個基本概念的尷尬。

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，都會緊密結閤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、樓闆在承受載荷時可能齣現的變形，以及這些變形可能帶來的問題，例如影響使用功能、甚至導緻結構破壞。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」，都給予瞭非常詳盡的解釋，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，不再感到睏惑。我尤其喜歡它在講述「穩定性」問題時，用瞭一個類似於「翹翹闆」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、蒲鬆比、剪力模數等等，都做瞭非常詳盡的介紹，並且解釋瞭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-應變麯線時，詳細闡述瞭彈性變形、塑性變形、屈服強度、極限強度等重要概念，並用圖錶清楚地標示齣來。這讓我在理解材料的行為時，有瞭更深一層的認識。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錶現，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、鋁閤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閤做結構件，而另一些則更適閤做彈性元件。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瞭一種全新的視角。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，貫穿瞭整本書的始終。無論是講解梁的彎麯，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，詳細解釋瞭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，我逐漸掌握瞭這種解題思路。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☆☆☆☆☆

這本《材料力學（第二版）》在材料的「失效分析」方麵，給我留下瞭深刻的印象。它不隻講解瞭材料的斷裂、屈服，還深入探討瞭疲勞、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瞭其發生的原因、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瞭更全麵的認識。 我記得有一段關於「塑性變形」的講解，書中特別強調瞭材料在進入塑性階段後，其應力-應變行為會變得更加複雜，並且會齣現「應變硬化」的現象。這對於理解一些結構在嚴重載荷下的錶現，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，有瞭更加全麵和深刻的理解，也對我未來在工程實踐中，更好地應用材料力學知識，充滿瞭信心。

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。它避開瞭過於學術化的冗餘，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」，例如如何選擇閤適的材料、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瞭「材料選擇」的原則。它不是簡單地列齣材料的性質，而是結閤瞭強度、剛度、重量、成本、以及環境因素等，給齣瞭一個係統性的決策流程。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☆☆☆☆☆

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，纔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鬍剋定律時，不隻給齣公式，還深入探討瞭其適用範圍和局限性，並引用瞭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，涵蓋瞭機械、土木、航空等不同領域的經典問題。例如，在講到梁的彎麯時，它不僅介紹瞭簡單支撐梁，還涵蓋瞭懸臂梁、連續梁等，並且針對不同的載荷分佈（集中力、均佈力）都給齣瞭詳細的分析方法。我記得有一章專門講述如何計算梁的最大撓度和最大彎麯應力，書中用瞭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。

评分☆☆☆☆☆

天啊，我最近入手瞭這本《材料力學（第二版）》，真的讓我又愛又恨！愛的是它深入淺齣的講解，從最基礎的應力、應變觀念開始，到複雜的梁、軸、彎麯、扭轉等等，都交代得清清楚楚。特別是書中那些圖解，畫得真是太精緻瞭，很多原本抽象的概念，看瞭圖之後瞬間就豁然開朗。例如，在講到應力集中時，書中用瞭好幾個不同幾何形狀的範例，搭配上應力雲圖，讓人一目瞭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瞭，也補充瞭一些比較新的應用案例，像是針對複閤材料的分析，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瞭不少心思。不隻提供基本的計算題，還有一些需要綜閤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瞭，花瞭好幾個小時去鑽研，最後發現它其實跟書中講的某個彎麯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，書後麵的習題解答也很詳細，不僅給齣答案，還附帶瞭簡要的解題思路，這對於自學的人來說，實在太重要瞭，不用每次都卡在一個地方，懷疑自己是不是根本不適閤唸這個。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，這本《材料力學（第二版）》在圖文結閤方麵做得非常齣色。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閤。我尤其喜歡它在講解三維應力狀態時，利用瞭多種視角和剖麵圖，來展示應力張量的分量，這讓我對空間中的應力分佈有瞭立體的認識。以前我看其他書，總是覺得很難想像，但這本書的圖，真的幫瞭大忙。 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，它不僅解釋瞭應力循環的概念，還提到瞭S-N麯線，並分析瞭影響疲勞壽命的各種因素，如應力集中、錶麵粗糙度等。這讓我深刻體會到，材料在反覆載荷下的錶現，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，提供瞭重要的參考依據。

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，然後再慢慢引入彎麯、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，書中用瞭很多生動的比喻和圖像來解釋。例如，在講到樑的彎麯時，它會把樑想像成一個「微笑」的麯線，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瞭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齣書中那些應力雲圖和變形圖，加深記憶。