統計學(概要) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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程大器

圖書標籤:

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好的，這是一份關於一本名為《工程力學基礎》的圖書的詳細簡介，旨在提供與《統計學(概要)》無關的、深入且專業的描述，篇幅大約1500字。 --- 《工程力學基礎》：結構與運動的精深探究 導言：力學——現代工程的基石 《工程力學基礎》是一部旨在係統闡述經典力學原理及其在工程應用中核心地位的專著。本書深入淺齣地剖析瞭物體在力、運動和平衡狀態下的基本規律，為機械、土木、航空航天等各個工程領域的專業人士和高年級學生提供瞭堅實的理論框架與實踐指導。力學，作為連接基礎科學與工程實踐的橋梁，其掌握的深度直接決定瞭工程設計的可靠性與創新潛力。本書不滿足於對公式的簡單羅列，而是緻力於構建一個完整的、具有高度自洽性的物理思維體係，使讀者能夠真正理解力作用下的世界規律。 第一部分：靜力學——平衡的藝術與結構分析的起點 靜力學部分是全書的奠基石，著重研究處於平衡狀態的物體所受的力係分析。我們從最基本的概念入手，如質點、剛體、力的概念、矢量錶示及其閤成與分解。 1. 力的平衡與約束： 詳細闡述瞭平衡的必要與充分條件，深入探討瞭二維與三維空間中物體的靜力平衡方程。本章節的重點在於對各種工程約束的精確建模，包括固定端約束、鉸接約束、滾動約束等。通過大量的工程實例，如桁架、框架結構的受力分析，讀者將學會如何準確地建立自由體圖（Free Body Diagram, FBD），這是解決所有力學問題的首要且關鍵的步驟。 2. 結構分析的深化： 在掌握基本平衡原理後，本書引導讀者進入更復雜的結構分析領域。我們詳細介紹瞭剛架結構的穩定性判斷，包括桁架（Truss）結構的幾何組成及其求解方法——節點法（Method of Joints）與截麵法（Method of Sections）的適用條件與精確操作步驟。針對框架（Frame）結構，本書引入瞭更通用的虛功原理（Principle of Virtual Work）作為輔助分析工具，為後續的結構動力學和彈性力學打下基礎。特彆地，書中闢齣一章專門探討瞭摩擦力的影響，從靜摩擦到動摩擦的轉換條件，並分析瞭楔塊、螺鏇機構中的摩擦應用。 3. 分布力與接觸應力初步： 麵對實際工程中常見的分布載荷（如梁上的均布荷載或集中荷載），本書提供瞭計算閤力、閤力矩的積分方法。同時，初步引入瞭接觸錶麵上的壓力分布概念，為理解後續的固體力學中的應力集中現象做鋪墊。 第二部分：運動學——描述運動的幾何規律 運動學是研究物體運動的幾何描述，而不涉及引起運動的力。這部分內容側重於精確的數學描述和坐標係的選擇。 1. 質點運動學： 從最簡單的直綫運動（一維）開始，逐步過渡到平麵運動和空間運動。本書嚴格區分瞭位移、速度和加速度的矢量特性，強調瞭瞬時速度和加速度的定義。對於麯綫運動，我們詳細推導瞭自然坐標係（法嚮加速度與切嚮加速度）的錶達方式，這對於分析運動物體（如車輛、航天器）的軌跡至關重要。 2. 剛體運動的分解： 剛體運動的復雜性源於其包含無限多個質點的運動疊加。本書係統地闡述瞭剛體運動的瞬時平移與瞬時轉動分解原理。通過引入角速度和角加速度的概念，我們詳細分析瞭繞定軸轉動、定點轉動以及復雜空間運動的運動規律。對歐拉角和四元數的應用，本書進行瞭詳實的介紹，以解決三維空間中姿態描述的奇異性問題。 第三部分：動力學——力與運動的內在聯係 動力學部分是將前兩部分內容綜閤起來，探究力如何引起物體運動變化的核心領域。 1. 質點動力學：牛頓定律的工程化： 本章緊密圍繞牛頓第二定律（$mathbf{F} = mmathbf{a}$），並拓展至不同參考係下的應用。書中詳細區分瞭慣性係和非慣性係，重點分析瞭在鏇轉參考係中引入科裏奧利力和離心力的必要性及其在工程計算中的實際意義。通過對平麵連杆機構、擺錘、彈簧-質量係統（振動初步）的分析，展示瞭如何將實際問題轉化為微分方程求解。 2. 動量與能量原理： 能量和動量守恒定律是解決動力學問題的兩大基石。本書深入探討瞭： 動量定理與動量矩定理： 側重於衝量、衝擊過程以及剛體繞定軸或運動軸的角動量變化，適用於分析碰撞和短時間高載荷過程。 功與能原理： 詳細定義瞭保守力、非保守力，並引入瞭動能定理和係統機械能守恒定律。虛功原理在動力學中的推廣——虛位移原理，被用來推導復雜係統的運動方程，為拉格朗日力學做好瞭鋪墊。 3. 剛體動力學： 剛體動力學是全書的難點和重點。本書采用牛頓-歐拉方程和拉格朗日方程兩種方法對剛體繞固定點轉動（如陀螺儀）、繞定軸轉動等問題進行求解。對轉動慣量的計算、平行軸定理的應用，以及主慣性軸的確定，均配有詳盡的圖解和計算實例，確保讀者能夠準確掌握復雜剛體運動的動力學分析。 第四部分：振動學初步——係統對擾動的響應 本部分作為工程力學的延伸，簡要介紹瞭綫性振動的基礎知識，這是結構安全性和機械可靠性的關鍵考量。 本書從單自由度係統（SDOF）的自由振動（無阻尼與有阻尼）開始，推導瞭特徵方程，確定瞭固有頻率。隨後分析瞭外部周期性激勵下的受迫振動，重點講解瞭共振現象及其危害，以及通過振動隔離和阻尼設計來控製振動的方法。 結語與教學特色 《工程力學基礎》的編寫遵循“概念清晰、推導嚴謹、應用導嚮”的原則。全書結構邏輯嚴密，章節之間層層遞進，確保瞭理論體係的完整性。每章末尾均附有大量的精選習題，覆蓋瞭從基礎概念驗證到復雜工程問題分析的各個層次。本書的語言力求精確而流暢，避免瞭不必要的術語堆砌，旨在培養讀者對物理現象的直覺判斷力和運用數學工具解決實際工程難題的能力。掌握本書內容，是成為閤格結構工程師或機械設計者的必經之路。