Vector Mechanics for Engineers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:McGraw-Hill College

作者:Beer, Ferdinand P./ Johnston, E. Russell/ Eisenberg, Elliot R./ Clausen, William E.

出品人:

页数:1360

译者:

出版时间:2006-5

价格:$ 253.97

装帧:HRD

isbn号码:9780073212227

丛书系列:

图书标签:

力学
工程力学
矢量力学
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具体描述

For the past fifty years Beer and Johnston have been the uncontested leaders in the teaching of undergraduate engineering mechanics. Over the years their textbooks have introduced significant theoretical and pedagogical innovations in statics, dynamics, and mechanics of materials education. At the same time, their careful presentation of content, unmatched levels of accuracy, and attention to detail have made their texts the standard for excellence. The new Eighth Edition of "Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics" marks the fiftieth anniversary of the "Beer/Johnston series". Continuing in the spirit of its successful previous editions, the Eighth Edition provides conceptually accurate and thorough coverage together with a significant addition of new problems, including biomechanics problems, and the most extensive media resources available.

机械动力学基础：结构与运动的精确解析书名：机械动力学基础：结构与运动的精确解析著者：[此处可填写作者姓名，例如：张伟，李明] 出版社：[此处可填写出版社名称，例如：高等教育出版社] --- 丛书定位与目标读者本书系“现代工程力学系列教材”中的核心卷册，专注于为工程技术领域，特别是机械工程、土木工程、航空航天工程以及材料科学等专业的本科生及研究生提供一套全面、深入且高度实用的动力学理论与应用基础。我们深知，理解物体的运动规律、分析系统在时间维度上的响应，是所有工程设计与创新的基石。本书的编写严格遵循“理论严谨性与工程实用性并重”的原则，旨在帮助读者从宏观的运动规律深入到微观的力-运动关系，最终掌握设计和预测复杂机械系统行为的能力。本书适合对象包括：完成大学普通物理学习并掌握了微积分、线性代数基础知识的工科学生；希望系统回顾和深化动力学知识的在职工程师；以及需要为更高级别的控制理论、振动分析或有限元分析打下坚实基础的研究生。 --- 内容结构与核心章节概览本书共分为十二章，布局清晰，循序渐进，从最基础的运动学概念出发，逐步过渡到复杂的刚体动力学和系统分析。第一部分：运动学基础与质点动力学（Kinematics and Particle Dynamics）第1章：绪论与运动学概述本章首先界定动力学的基本概念、研究范围及其在工程中的重要性。随后，我们引入描述运动的数学工具：坐标系的选择（笛卡尔、柱坐标、球坐标）和时间函数（位置、速度、加速度）。重点讲解了运动的描述方法——基于时间的描述与基于路径的描述之间的转换关系，强调了速度和加速度矢量的物理意义。第2章：质点运动方程——牛顿第二定律的建立这是全书的理论核心之一。本章详尽阐述了牛顿运动定律在工程中的应用，特别是引入了惯性力和非惯性参考系下的动力学分析。我们详细讨论了不同参考系（惯性系、旋转系）下的运动方程形式，并教授读者如何根据物理场景选择最简便的受力分析方法。第3章：功、能与保守力系统本章将分析的焦点从力直接转移到能量。详细介绍了功的定义、动能定理、保守力、势能的概念以及机械能守恒定律。通过引入虚功原理的初步概念，为后续的拉格朗日力学打下基础。大量算例集中在弹簧振动、重力场中的运动等典型问题。第4章：动量、冲量与系统分析本章侧重于描述系统状态随时间的累积变化。深入讲解了线动量和角动量（力矩）的概念。重点分析了动量定理和角动量定理的应用，特别是在涉及变质量系统（如火箭推进、渗流冲击）和瞬时冲击问题中的处理方法。 --- 第二部分：刚体动力学（Rigid Body Dynamics）刚体是工程中最普遍的理想化模型。本部分将动力学分析的复杂度提升到多自由度系统。第5章：刚体运动学：平动、转动与复合运动本章区分了刚体运动的几种基本形式：纯平动、绕定轴转动和一般空间运动。详细分析了刚体上任一点的速度和加速度与刚体运动参数（角速度、角加速度）之间的关系，特别是科里奥利加速度的几何和物理解释。第6章：刚体的转动动力学——欧拉方程本章是刚体动力学的核心。引入了刚体的转动惯量、惯性积、惯量张量等关键概念，并详细推导了欧拉动力学方程。通过分析绕固定轴的转动和自由陀螺的运动，展现了如何利用这些方程解决复杂工程问题，如高速旋转机械的稳定性分析。第7章：刚体动力学分析方法：牛顿-欧拉方程的应用本章将牛顿第二定律（质心运动）与欧拉方程（绕质心转动）相结合，构建出描述任意刚体运动的完整方程组。重点案例包括：带轴承的旋转体、具有移动支撑的结构件，以及在非惯性系中运动的刚体。第8章：拉格朗日力学基础与虚拟功原理本章提供了分析复杂多自由度系统（包括约束）的强大替代方法。详细介绍了广义坐标、动能和势能的表达，并利用拉格朗日方程（第一型和第二型）求解系统的运动微分方程。本方法尤其适用于处理复杂的几何约束。 --- 第三部分：高级应用与系统响应（Advanced Topics and System Response）第9章：振动基础：单自由度系统将动力学知识与系统响应分析相结合。本章专注于研究理想化的单自由度系统（弹簧-质量块系统），包括自由振动（无阻尼和有阻尼）的解法，以及受简谐激励下的强迫振动与共振现象。第10章：多自由度系统的振动分析导论将分析扩展到具有多个耦合自由度的系统。重点介绍系统的质量矩阵和刚度矩阵的建立，以及求解特征值问题以确定系统的固有频率和振型。这为理解复杂结构（如桥梁、机械框架）的动态特性奠定基础。第11章：冲击、碰撞与动量守恒的拓展应用本章聚焦于瞬态动力学问题。详细分析了弹性碰撞、非弹性碰撞，以及系数e（恢复系数）在动量传递中的作用。本章案例着重于机械冲击的能量吸收设计和结构抗冲击性能评估。第12章：变质量系统与轨道动力学初步对动力学原理的进一步延伸。讨论了变质量系统（如喷气发动机、流体泄漏）的动力学分析方法，侧重于如何正确处理质量随时间变化时的动量守恒。简要介绍了轨道力学中对重力影响下的运动求解。 --- 本书特色与教学优势 1. 深度与广度的平衡：本书在教授经典力学框架的同时，引入了现代工程分析所需的工具，如矩阵表示法和初步的系统模态分析，确保知识体系的先进性。 2. 丰富的工程实例：每个理论概念的引入都伴随着多个精心挑选的、源自实际工程背景的例题（如起重机臂架的运动、机器的平衡、飞行器的姿态控制等），帮助读者建立直观的物理图像。 3. 严格的数学推导：虽然强调应用，但所有核心方程的推导过程都清晰、完整，鼓励读者理解公式背后的物理逻辑，而非仅仅记忆公式。 4. 强调约束的处理：专门设立章节和大量例题讲解约束力的识别与消除，这是解决复杂机构动力学问题的关键难点。 5. 自学友好性：章节间的逻辑过渡平滑，对初学者友好的数学背景提示穿插其中，使学生能够较为独立地掌握复杂概念。通过对本书内容的系统学习，读者将不仅能够准确地分析已知结构的运动和受力，更能具备对新颖机械系统进行动力学建模和初步动态性能预测的核心能力。