机械学的数学方法

机械学的数学方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:上海交通大学出版社
作者:张纪元 编
出品人:
页数:214
译者:
出版时间:2003-1
价格:22.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787313032294
丛书系列:
图书标签:
  • 机械学
  • 数学方法
  • 工程数学
  • 理论力学
  • 应用数学
  • 矩阵分析
  • 微分方程
  • 数值分析
  • 振动理论
  • 有限元
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具体描述

本书内容包括线性代数方程组常用的直接解法和迭代解法;非线性代数方程组的一般迭代法;牛顿-拉夫逊法和詹重禧法;全咄咄怪事收敛解法:区间分析法、同伦法和消元法;函数逼近(包括插值逼近、一致逼近、平方逼近和函数拟合)的方法;数值微分和数值各分的常用算法;非线性微分方程的常用有效解法;约束最优化问题的实用算法;增广乘子法、直接解法和遗传算法,以及应用前景十分广阔的最新解法——分解法等。书中还有作者提出或改进的多种新算法。整书内容构成了求解机械学中常用数学模型的方法体系。

本书有三个特点:一是内容较新颖、方法有创新,二是方法实用、针对性强,三是语言叙述通俗易懂;是一本覆盖面较广、有一定深度、较有新意和一定程度上能满足工程需要的有关非线性问题解法的著作;对于非数学专业毕业的工程技术人员、科研人员、高校教师和研究生等都会有较大的使用价值。只要具备大学本科水平、掌握高等数学基本理论并有一定计算机语言知识的读者,经过努力都能看懂和使用本书。

《机械学的数学方法》 内容简介 本书是一部深入探讨机械学核心原理的著作,旨在为读者构建一个严谨、系统的数学框架,以理解和分析各种力学现象。全书以数学语言为载体,将抽象的物理概念具象化,揭示隐藏在机械运动背后的普遍规律。 核心内容概述: 本书的内容涵盖了机械学的基础理论、经典力学的重要分支以及现代力学研究中常用的数学工具。具体而言,内容组织如下: 绪论与数学基础: 力学概览: 简要介绍力学的起源、发展历程以及在科学技术中的地位,阐述力学作为一门基础学科的重要性。 向量代数与微积分: 系统回顾与力学分析密切相关的向量运算(点乘、叉乘、向量的加减法、数乘)、向量函数及其导数、积分,以及多元函数微分(梯度、散度、旋度)和积分(线积分、面积分、体积分)等关键数学概念。强调这些工具在描述位移、速度、加速度、力、力矩等物理量中的作用。 微分方程: 介绍常微分方程和偏微分方程的基本概念、解法及其在描述动态系统(如振动、运动轨迹)中的应用。例如,牛顿第二定律的微分方程形式,以及振动系统的二阶线性常微分方程。 静力学: 力的概念与合成、分解: 详细阐述力的性质、表示方法,以及力的叠加原理。通过向量运算演示力的合成与分解,分析平面及空间汇交力系、平行力系和任意力系的平衡条件。 平衡方程: 深入讲解物体处于静止状态时满足的力平衡和力矩平衡条件,并应用于各种静力学问题,如梁、桁架、滑轮等结构的受力分析。 摩擦: 探讨静摩擦与动摩擦的概念、库仑摩擦定律,并分析摩擦在机械系统中的影响,如轴承、制动器等。 虚功原理: 介绍虚位移和虚功的概念,以及虚功原理在判断静平衡状态中的应用,这是分析复杂静力学系统的强大工具。 运动学: 运动的描述: 通过坐标系、位移、速度、加速度等基本概念,精确描述物体的运动状态。讲解直线运动、曲线运动的运动学方程。 刚体运动学: 深入分析刚体的平动、转动以及一般的平面运动。引入角位移、角速度、角加速度等概念,并运用瞬时轴、瞬时中心等方法分析平面运动。 相对运动: 阐述绝对运动、相对运动和牵连运动之间的关系,以及科氏力等相对运动效应。 动力学: 质点动力学: 牛顿运动定律: 系统阐述牛顿第一、第二、第三定律,并以数学形式详细推导。重点讲解动量、冲量、动量定理,以及动量守恒定律在解决碰撞、爆炸等问题中的应用。 功和能: 定义动能、势能,推导功与动能的关系(动能定理),以及机械能守恒定律。探讨保守力与非保守力及其对能量的影响。 振动: 详细分析简谐振动(SHM)的数学模型、振幅、周期、频率、相位等参数,研究受迫振动和阻尼振动,并介绍傅里叶级数在分析复杂振动中的应用。 刚体动力学: 转动惯量: 定义刚体的转动惯量,推导常见形状刚体的转动惯量公式,并介绍转动惯量张量。 转动定律: 引入力矩的概念,阐述牛顿第二定律在转动中的类比形式(力矩等于转动惯量乘以角加速度)。 角动量与角动量守恒: 定义刚体的角动量,推导角动量定理和角动量守恒定律,并分析其在行星运动、陀螺等现象中的应用。 功、能与动量在刚体转动中的应用: 将功、能、动量等概念推广到刚体的转动,分析转动动能,以及刚体绕固定轴转动和平面运动的动力学问题。 振动与波动: 机械振动: 深入研究各种类型的机械振动,包括单自由度振动系统、多自由度振动系统,以及振动的耦合、共振现象。 机械波: 介绍波动的基本概念,如波长、频率、波速、振幅、相位等。探讨横波和纵波,以及波的叠加、干涉、衍射等现象。 分析力学方法: 拉格朗日方程: 介绍广义坐标、广义力、动能、势能和拉格朗日量,推导拉格朗日方程,并展示其在解决复杂力学问题中的优势,特别是针对多自由度系统和约束系统。 哈密顿方程: 介绍正则坐标、正则动量和哈密顿量,推导哈密顿方程,并阐述其在理论力学和量子力学中的重要地位。 本书特色: 数学严谨性: 全书严格遵循数学推理的逻辑,每一步推导都清晰、准确,强调物理概念的数学表达。 系统性与全面性: 内容涵盖了从基础到进阶的机械学知识,形成了一个完整的知识体系。 应用导向: 理论知识与实际应用紧密结合,通过大量的例题和练习题,帮助读者掌握解决实际工程问题的能力。 逻辑清晰的章节结构: 循序渐进,从基本的数学工具到复杂的力学理论,层层递进,便于读者理解和掌握。 适用读者: 本书适合高等院校理工科专业学生(如机械工程、航空航天工程、土木工程、物理学等),以及需要深入理解机械学原理的研究人员、工程师和对力学有浓厚兴趣的读者。掌握了本书内容,将能够为后续更高级的力学学习和相关领域的科学研究奠定坚实的基础。

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读后感

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这是一本让我对机械工程的数学基础有了全新认识的书。封面设计简约而不失力量感,正如其书名“机械学的数学方法”所揭示的那样,它似乎是一本致力于揭示机械系统背后数学逻辑的宝典。我一直觉得,机械工程不仅仅是工程师们敲敲打打的实践活动,更是建立在深厚数学理论之上的科学。这本书的出现,正好填补了我在这方面的知识空白。初步翻阅,我被其中严谨的逻辑和详尽的公式所震撼,它似乎涵盖了从最基础的代数、微积分,到更复杂的线性代数、微分方程、甚至可能还有一些更前沿的数学在机械领域的应用。我尤其期待书中对于连续介质力学数学方法的阐述,例如如何运用张量分析来描述材料的应力和应变,以及如何通过偏微分方程来模拟流体的流动或者结构的形变。这本书无疑将为我理解那些复杂的工程问题提供坚实的理论基础,让我能够从更深层次去洞察机械世界的运行规律。

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拿到这本《机械学的数学方法》,首先感受到的是它沉甸甸的分量,这让我对其中蕴含的丰富知识充满了期待。书名本身就昭示着它将带我们深入机械工程的数学肌理。我一直对那些看似复杂的机械装置如何被精确地设计和操控感到好奇,而我深知,这一切都离不开数学的支撑。从初步的浏览来看,这本书似乎涵盖了机械学领域所需的各种数学工具,从基础的微积分、线性代数,到更复杂的微分几何、张量分析,甚至可能还包括一些概率统计在机械系统中的应用。我特别希望能从中学习到如何用数学模型来描述动态系统的行为,例如如何通过微分方程来模拟振动和控制,或者如何运用数值分析的方法来求解那些解析解难以获得的工程问题。我相信,这本书将帮助我建立起一个更清晰、更系统的数学框架,让我能够更好地理解和运用机械设计的原理。

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这本书的书名是《机械学的数学方法》。 一本厚重的书摆在书架上,封面设计简洁,但“机械学的数学方法”几个字透着一股严谨和学术的气息。我拿到这本书的时候,首先被它沉甸甸的分量所吸引,这似乎预示着里面蕴含着丰富的知识。书页泛着淡淡的纸张特有的味道,翻开几页,扑面而来的是密密麻麻的公式和符号,还有那些我只能模糊理解的图示。作为一名对机械工程有着浓厚兴趣的业余爱好者,我一直想深入了解其背后支撑的数学原理,但苦于找不到合适的入门路径。这本书的出现,无疑为我打开了一扇新的大门。虽然我还没有完全深入研读,但从前几章的浏览来看,它似乎涵盖了从基础的向量分析、微积分,到更高级的微分方程、张量分析等内容,这些都是理解复杂机械系统行为的基石。我期待这本书能够帮助我构建起一个扎实的理论框架,让我能够更清晰地理解那些在工程实践中看似神秘的现象。比如,如何用数学模型来描述物体的运动轨迹,如何通过求解微分方程来预测结构的受力情况,这些都是我非常好奇的地方。我希望这本书能够循序渐进,即使是对于数学基础相对薄弱的读者,也能找到学习的乐趣和方法。

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当这本书静静地躺在桌上,书名“机械学的数学方法”仿佛在低语着科学的严谨与力量。我一直认为,机械工程的精妙之处,很大程度上在于它背后那套优雅而强大的数学语言。而这本书,正是通往这片数学海洋的指南。我初次翻阅,就被书中那些符号、公式和定理所吸引,它们似乎是通往理解复杂机械系统运行规律的钥匙。我尤其期待书中能够详细阐述关于弹性力学和流体力学的数学建模方法,例如如何运用张量分析来描述材料的应力-应变关系,以及如何利用微分方程来模拟流体的运动特性。我相信,这本书将为我提供一个坚实的数学基础,使我能够更深入地理解那些工程设计中的挑战,并且在分析和解决实际问题时,能够更具科学性和前瞻性。

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这本书的包装着实让人眼前一亮,简洁大方的设计风格,与“机械学的数学方法”这个书名相得益彰,传递出一种专业而又不失格调的质感。我拿到它时,第一感觉就是内容肯定非常扎实。我一直对机械领域那些精密的计算和严谨的推导过程充满了好奇,总觉得它们背后一定有着一套优雅而强大的数学工具在支撑。这本书,恰好满足了我这种探索的欲望。从初步的章节预览来看,它似乎系统地梳理了机械学所涉及到的各种数学方法,从最基础的代数和几何,到更深奥的微积分、微分几何,甚至可能涉及到一些现代数学的工具。我特别希望能从书中找到关于动力学建模的数学原理,例如如何利用拉格朗日方程或哈密顿方程来分析复杂系统的运动,以及如何运用傅里叶变换或拉普拉斯变换来处理系统的动态响应。我相信,通过对这些数学方法的深入理解,我能够更好地把握机械设计中的那些关键要素,并且在遇到实际工程问题时,能够更有效地运用数学工具来寻找解决方案。

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