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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Ferdinand Beer

出品人:

页数:816

译者:

出版时间:2008-5-8

价格:$ 231.93

装帧:Hardcover

isbn号码:9780077221409

丛书系列:

图书标签:

英文原版
材料学
工程
力学
材料力学
固体力学
材料科学
工程力学
结构力学
弹性力学
应力分析
变形分析
机械工程
工程材料

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具体描述

At McGraw-Hill, we believe Beer and Johnston's Mechanics of Materials is the uncontested leader for the teaching of solid mechanics. Used by thousands of students around the globe since it's publication in 1981, Mechanics of Materials, provides a precise presentation of the subject illustrated with numerous engineering examples that students both understand and relate to theory and application. The tried and true methodology for presenting material gives your student the best opportunity to succeed in this course. From the detailed examples, to the homework problems, to the carefully developed solutions manual, you and your students can be confident the material is clearly explained and accurately represented. If you want the best book for your students, we feel Beer, Johnston's Mechanics of Materials, 5th edition is your only choice.

《强度之钥：结构稳固的科学》本书深入探索了材料如何抵抗外力作用，以及如何设计能够承受预期载荷的结构。从基础的应力与应变概念出发，我们将逐层解析材料在拉伸、压缩、剪切、弯曲和扭转等各种受力状态下的行为。每一项力学原理都通过清晰的图示和实际的工程案例来阐释，确保读者能够直观理解抽象的理论。第一部分：力学基础与材料响应应力与应变：本书开篇便确立了工程力学中的核心概念——应力与应变。我们将详细介绍正应力、剪应力、正应变和剪应变，并通过大量图例展示它们在材料内部的分布。你将了解杨氏模量（弹性模量）、泊松比以及剪切模量等关键的材料力学性质，这些性质决定了材料在受力时的变形程度。我们将探讨胡克定律的普适性及其在弹性范围内的应用，并深入研究应力-应变曲线，从中解读材料的屈服强度、抗拉强度、断裂伸长率以及韧性等重要特性。材料的力学行为：我们将分类介绍不同类型材料的力学特性，包括金属（如钢、铝）、聚合物、陶瓷以及复合材料。重点分析它们的应力-应变行为，例如延性材料的屈服和强化过程，脆性材料的断裂模式。还将讨论疲劳（循环载荷下的材料失效）和蠕变（长时间恒定载荷下的缓慢变形）等关键的长期力学行为，这些是评估材料在实际工程应用中耐久性的重要依据。第二部分：应力分析与结构设计梁的弯曲与剪切：梁是工程结构中最常见的构件之一。本部分将详尽阐述梁在集中载荷、分布载荷以及组合载荷下的弯曲应力和剪应力分析。我们将介绍剪力图和弯矩图的绘制方法，这是理解梁内应力分布的关键。读者将学习如何根据这些图表计算梁的最大弯曲应力和剪应力，并掌握根据材料许用应力设计安全梁截面的方法。我们将探讨不同梁支承方式（简支梁、悬臂梁、固定梁）下的应力特点。轴的扭转：轴在机械传动中扮演着至关重要的角色。本书将深入分析圆轴在扭矩作用下的剪应力分布和角度变形。你将理解扭转刚度、最大剪应力以及相对扭转角等概念，并学会如何根据这些参数设计能够承受预期扭矩的轴。我们将讨论薄壁圆管的扭转以及轴的连接（如花键连接）的应力集中问题。柱的稳定性（欧拉稳定性）：当细长杆状构件受到轴向压力时，可能发生失稳（屈曲）现象，即使其应力远未达到材料的屈服强度。本部分将重点介绍细长柱的屈曲问题，详细推导和应用欧拉屈曲公式，分析不同端部约束条件对临界屈曲载荷的影响。我们将探讨实际工程中如何考虑柱的截面形状、长度以及材料性质来防止屈曲失效。应力集中与疲劳：工程结构中常常存在几何突变（如孔、槽、圆角），这些区域会引起应力集中，导致局部应力显著高于平均应力，从而加速材料的疲劳破坏。本节将分析不同几何形状引起的应力集中系数，并介绍减少应力集中的设计策略，如圆角过渡。我们将详细阐述疲劳裂纹的萌生、扩展和断裂过程，介绍S-N曲线（应力-寿命曲线）在疲劳分析中的应用，以及表面处理等提高抗疲劳性能的方法。第三部分：高级力学概念与应用应力状态与主应力：在三维空间中，材料内部的应力状态由六个独立的应力分量描述。本部分将介绍应力张量的概念，并展示如何通过坐标变换来寻找使剪应力为零的面，这些面上的正应力即为主应力。理解主应力对于评估材料的强度和预测失效模式至关重要，我们将介绍摩尔圆法作为一种直观的分析工具。组合应力与失效准则：许多工程构件同时承受多种应力组合，例如弯曲和轴向载荷的组合，或弯曲和扭转的组合。本节将讲解如何叠加不同载荷引起的应力，并介绍各种失效准则（如最大正应力准则、最大剪应力准则、扭用应力准则、Von Mises 准则等），以预测材料在复杂应力状态下的失效。材料在温度变化下的行为：温度变化会导致材料产生热膨胀或收缩，从而产生热应力。本书将分析不同约束条件下热应力的产生机理，以及如何设计结构以减小热应力带来的不利影响。本书旨在为工程师、设计师以及相关领域的学生提供坚实的力学理论基础，帮助他们理解材料在各种工程应用中的行为，并掌握设计安全、可靠、经济的工程结构的关键技能。通过对这些基本原理的透彻学习，您将能够自信地应对复杂的设计挑战。