材料力學 Know Why (下) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　材料力學經由假設平麵保持平麵的伸縮、彎麯、扭轉等變形，把骨架結構的各構件簡化成綫狀。假設材料為均質等嚮的綫性彈性材料，再藉由斷麵內力為斷麵應力的閤成，決定各種桿件的受力與變形關係，並決定齣斷麵的應力分佈。

　　同學應使用本書建立直觀且正確的觀念，並藉由題目的演練(不隻是讀)，培養齣解決問題的能力。除瞭本書的基本題與重要題外，同學最好能將Timoshenko老師的典型題自己思考解決之道。相信，你會開始認為材力是簡單而有用的科目瞭！

作者簡介

黃鈺

　　颱大應力所碩士
　　機械高考及格
　　土木高考及格
　　結構技師高考及格
　　土木技師檢覈及格

經曆：
　　上市公司機械設計工程
　　颱北市政府工務局
　　國科會
　　工程顧問公司設計部組長
　　大學講師

現職：
　　從事補習教育多年，講學著重觀念清晰、針針見血、深受同學愛戴，研究生遍及全國各國立大學

結構動力學基礎與工程應用 內容提要： 本書深入探討瞭結構動力學的基本理論、分析方法及其在土木、機械、航空航天等工程領域中的實際應用。全書共分為八章，內容涵蓋瞭從單自由度係統到復雜多自由度係統的振動分析，以及地震工程、衝擊與爆炸響應等前沿課題。本書旨在為工程師和研究生提供一套嚴謹而實用的動力學分析工具，強調理論推導與工程實例的緊密結閤，使讀者能夠準確預測和控製工程結構在動態載荷作用下的行為。 第一章：動力學基礎與振動分類 本章作為全書的基石，係統迴顧瞭經典力學中的運動學和動力學原理，並將其應用於工程結構問題。詳細闡述瞭自由振動、強迫振動、阻尼振動以及非綫性振動等基本概念。重點介紹瞭結構的固有頻率和振型，這是理解所有後續動力學分析的基礎。通過對不同類型的阻尼模型（如粘性阻尼、庫侖阻尼）的比較分析，確立瞭在工程分析中選擇閤適阻尼參數的原則。本章通過多個簡化模型的案例分析，幫助讀者建立對振動現象的直觀認識。 第二章：單自由度係統的自由振動與強迫振動 本章聚焦於最基本的動力學模型——單自由度（SDOF）係統。詳細推導瞭無阻尼和有阻尼係統的運動微分方程，並利用拉普拉斯變換和常數變易法求解瞭各種初始條件下的響應。特彆地，本章對簡諧激勵下的強迫振動進行瞭深入分析，詳細闡述瞭“共振”現象的物理本質及其在工程中的危害。通過引入頻率響應函數和轉移函數的概念，讀者將掌握如何評估係統對不同頻率輸入的敏感性。最後的討論部分關注瞭衝擊響應和瞬態響應的分析方法，為後續處理地震等瞬態載荷奠定基礎。 第三章：多自由度係統的振動分析 本章將理論從單自由度係統擴展到具有多個相互耦閤的自由度係統（MDOF）。推導瞭 MDOF 係統的運動微分方程，並采用質量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣的形式錶示。核心內容集中在模態分析上，即求解係統的固有頻率和振型。本章詳細介紹瞭齊次運動方程的求解方法，特彆是特徵值問題的數值求解策略。隨後，通過模態疊加法（Modal Superposition Method），闡述瞭如何將復雜的 MDOF 響應分解為一係列獨立的 SDOF 響應的疊加，這是現代有限元分析軟件計算動態響應的關鍵步驟。 第四章：阻尼對多自由度係統的影響與數值方法 在 MDOF 係統中，阻尼的建模和處理變得更為復雜。本章探討瞭比例阻尼（Rayleigh Damping）和非比例阻尼在理論和實際中的應用差異。對於難以精確建模的實際結構，本章介紹瞭有效模態阻尼比的計算方法。此外，本章專門介紹瞭幾種重要的數值分析技術，包括時間步進法（如中心差分法、Newmark-$eta$法）在求解非綫性動力學問題中的應用。對算法的穩定性和收斂性進行瞭必要的討論，指導讀者在工程軟件中使用閤理的數值參數。 第五章：結構動力學的能量法與變分原理 為瞭提供更深刻的理論視角，本章引入瞭能量守恒原理和變分方法來建立動力學方程。詳細介紹瞭拉格朗日方程在建立復雜機械係統和連續體動力學模型中的優勢。通過瑞利-裏茲法（Rayleigh-Ritz Method），展示瞭如何利用能量原理來近似求解復雜結構的固有頻率和振型，這為理論力學背景較強的讀者提供瞭另一種強大的分析工具。 第六章：工程結構抗震設計原理 本章是動力學理論在土木工程中最直接的應用。係統闡述瞭地震波的特性、場地效應以及結構對地震輸入的響應機製。詳細介紹瞭反應譜分析法（Response Spectrum Analysis），解釋瞭如何根據規範提供的反應譜來快速評估結構的峰值響應，而無需進行復雜的時程分析。本章還涵蓋瞭動力彈塑性分析（Time History Analysis）的基本流程，以及如何應用先進的減隔震技術（如隔震支座、粘滯阻尼器）來提高結構抗震性能。 第七章：衝擊與爆炸載荷響應分析 本章關注於短時、高能量密度的動態載荷，如車輛碰撞、爆炸或流體衝擊。區彆於地震等長時程載荷，衝擊載荷分析需要考慮材料的高應變率效應和結構的幾何非綫性。本章推導瞭簡化模型下的衝擊響應公式，並重點討論瞭彈塑性大變形分析的數值技巧。通過對防護結構（如爆炸防護罩、防撞梁）的案例分析，展示瞭如何通過結構優化來控製衝擊能量的吸收和耗散。 第八章：連續體動力學初步與有限元基礎 本章將分析對象從集總參數模型推廣到連續體係統（如梁、闆、殼）。推導瞭歐拉-伯努利梁和剪切變形梁的動力學微分方程。最後，簡要介紹瞭有限元方法（FEM）在結構動力學中的核心地位，包括如何利用位移法在單元層次上建立質量和剛度矩陣，並匯集成全局矩陣方程，為讀者理解現代工程軟件的內部工作原理做好鋪墊。 本書配有大量的工程案例、圖錶和習題，旨在確保讀者不僅理解理論，更能熟練應用於實際的工程設計和評估中。

第10章　柱的挫麯
第11章　能量法
第12章　塑性分析

评分☆☆☆☆☆

我對這本《材料力學 Know Why (下)》的另一個期望，是它能否在講解一些複雜的力學問題時，提供一些「捷徑」或「技巧」。當然，我不是指投機取巧，而是指那些能夠幫助我們更快速、更準確地理解和解決問題的方法。例如，在處理複雜的應力分析問題時，是否有什麼簡化的方法？在理解某些難懂的公式推導時，是否有什麼更直觀的輔助理解手段？我非常希望這本書能夠在這方麵有所體現。我曾經看過一些國外的優秀教材，它們在講解一些關鍵概念時，會採用一些巧妙的類比，或者設計一些能夠引發思考的練習題，這對我來說非常有幫助。因此，我希望這本《材料力學 Know Why (下)》也能在教學方法上有所創新，讓我能夠更有效率地學習。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，好的教材，應該是要能夠啟發學習者的好奇心，而不是讓他們感到枯燥乏味。《材料力學 Know Why (下)》這個書名，就正好搔到瞭我的癢處。我非常希望能透過這本書，深入瞭解各種材料在不同應力狀態下的行為。像是，當材料受到壓縮、拉伸、彎麯、扭轉時，它們內部會發生什麼樣的變化？應力應變麯線又是如何反映齣材料的各種特性，例如彈性、塑性、屈服強度、極限強度等等。我特別希望它能深入探討各種材料的破壞準則，以及它們在不同環境條件下的力學性能變化，例如溫度、濕度等因素的影響。因為在實際工程應用中，材料的性能往往不是一成不變的，瞭解這些影響因素對於設計是至關重要的。我還希望它能涵蓋一些比較進階的材料力學概念，例如塑性力學、斷裂力學中的一些基本原理，讓我能對材料的極限行為有更全麵的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本《材料力學 Know Why (下)》的包裝和排版，就給人一種非常紮實、專業的感覺，這點讓我印象很深刻。封麵設計雖然不花俏，但卻很有質感，不是那種廉價的印刷感。拿到手的時候，紙張的厚度和觸感都很好，翻閱起來很舒服，也不容易泛黃。更重要的是，它的內頁排版，我看瞭一下，字體大小適中，行距也很剛好，不會讓人覺得擁擠，閱讀起來眼睛不會那麼容易疲勞。而且，圖錶的繪製非常精細，線條清晰，標示也很清楚，這對於理解複雜的力學概念來說，簡直是太重要瞭！我以前看過的某些教科書，圖都畫得含糊不清，標示也亂七八糟，看瞭就頭痛。但這本書，單從視覺呈現上，就已經建立瞭我很大的信心。我特別欣賞它在一些關鍵概念的圖解，感覺作者花瞭心思去設計，讓抽象的物理現象變得更容易想像。例如，在講到應力集中這個問題的時候，如果能配上一張清晰的圖，模擬齣應力在某些幾何形狀上的聚集情況，那絕對比單純的文字敘述來得更有幫助。我希望這本書能在這一點上做得非常齣色，讓我能夠真正「看到」材料力學中的各種現象。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，過去在學校裡念材料力學，常常會覺得內容既枯燥又艱澀，很多時候都是硬著頭皮在讀，考完試就幾乎還給老師瞭。但是，這次入手《材料力學 Know Why (下)》，我對材料力學的看法，似乎有點被打破瞭！「Know Why」這三個字，真的不是隨便說說的。它讓我開始思考，為什麼這些公式會有這樣的形式？為什麼材料會有這樣的行為？它不是直接丟給你一個結論，而是引導你去探究背後的原理，那種感覺就像在解開一個科學謎題，很有趣！尤其是在探討材料失效的機製時，我一直覺得這是一個非常關鍵的環節，但也很難理解。我希望這本書能把各種失效模式，像是延性斷裂、脆性斷裂、疲勞、蠕變等，都講得非常清楚，而且解釋它們發生的原因和條件。我特別想知道，在不同的應力狀態下，材料的斷裂行為會有哪些差異，以及如何透過材料的微觀結構來理解這些宏觀的力學錶現。如果這本書能夠將這些理論與實際的材料破壞案例結閤起來，那就更棒瞭，這樣纔能讓學習過程更加生動，也更能體會材料力學在工程應用上的價值。

评分☆☆☆☆☆

我對這本《材料力學 Know Why (下)》的期待，其實是在於它能否真正提升我對材料行為的「直覺」和「洞察力」。以前學的時候，很多時候都像是照本宣科，看到題目就套公式。但是，真正優秀的工程師，應該不僅僅是會套公式，而是能夠理解公式背後的物理意義，並能根據實際情況做齣判斷。我希望這本書能夠幫助我培養這種能力。例如，當我看到一個結構，我希望能立刻想到，在這個部位，主要的受力形式是什麼？應力集中會在哪裡發生？材料的強度是否足夠？等等。這種「直覺」不是憑空產生的，而是建立在紮實的理論基礎和豐富的案例之上。我希望這本書能在理論闡述的同時，輔以足夠多的實際例子，讓我能夠將書本上的知識應用到實際情境中。像是，為什麼飛機的機翼設計成這種形狀？為什麼橋樑的材料選擇會有講究？這些背後都隱藏著深刻的材料力學原理。如果這本書能夠讓我對這些問題有更深入的瞭解，那我對它的滿意度絕對會非常高。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對材料力學的學習過程，一直以來都有些「斷層」。總覺得很多知識點，雖然記住瞭，但卻沒有融會貫通，更談不上舉一反三。《材料力學 Know Why (下)》這個標題，聽起來就像是為瞭解決這個問題而來。我希望它能像一位循循善誘的老師，引導我一步一步地理解那些我曾經感到睏惑的概念。我特別希望它能深入探討材料在承受極端載荷時的行為，例如超高溫、極低溫、或是瞬間的衝擊載荷，這些情況下的材料力學行為往往非常複雜，但又非常重要。我希望透過這本書，能夠對這些極端情況下的材料失效機製有更深刻的認識，並且瞭解如何從理論上進行分析和預測。這對我來說，不僅僅是學術上的提升，更是對工程安全的一種責任感。

评分☆☆☆☆☆

我對於這本《材料力學 Know Why (下)》的另一個重要期待，是它能否幫助我建立起一個完整的材料力學知識體係。你知道，材料力學的內容很多，從基礎的應力應變，到後麵的彈性力學、塑性力學，甚至是更進階的有限元素法，環環相扣。我希望這本書能夠在「下」冊的內容中，將這些知識點有機地串聯起來，讓我有那種「一點通」的感覺。例如，在探討材料的疲勞失效時，我希望能知道它與材料的微觀結構、應力集中，以及過去的載荷歷史之間的關係。我更希望它能引導我思考，在進行結構設計時，應該如何考慮這些複雜的因素。此外，對於一些比較特殊的材料，例如複閤材料、高分子材料等，它們的力學行為與傳統的金屬材料可能會有很大的差異。我希望這本書能對這些特殊材料的力學特性有所介紹，並探討它們在工程應用上的獨特優勢與挑戰。

评分☆☆☆☆☆

在我看來，一本好的材料力學教科書，除瞭理論上的嚴謹，更重要的是能夠培養讀者的工程思維。這本《材料力學 Know Why (下)》，就我初步瞭解，似乎非常注重這一點。我希望它不僅僅是告訴我「是什麼」，更重要的是告訴我「如何運用」和「為什麼要這樣」。例如，當我們在設計一個機械零件時，如何根據材料力學的原理來選擇閤適的材料，確定閤理的尺寸，以及預測它在承受外力時的錶現。我希望這本書能提供豐富的工程案例分析，讓我能夠將書本上的理論知識與實際工程問題聯繫起來。例如，分析橋樑受力、飛機機翼的設計、汽車車身的結構強度等。如果能看到這些實際的應用，那學習材料力學的動力也會大增，更能體會到它的實用價值。

评分☆☆☆☆☆

拿到《材料力學 Know Why (下)》，我最期待的，就是它能不能把那些原本很抽象、很難想像的物理概念，變得具體、清晰。你知道嗎，以前在課堂上，聽到什麼「主應力」、「莫爾圓」之類的，腦袋裡一片模糊，感覺就像在背誦天書。但這本書，從它的名字「Know Why」就可以感覺到，它應該會用一種更深入、更係統的方式來解釋這些東西。我希望它能透過生動的比喻、精確的圖示，甚至是模擬動畫（如果有的話），讓我真正理解這些概念的物理意義。例如，當講到應力張量的時候，我希望能知道它到底代錶瞭什麼，為什麼要用一個張量來描述，以及它和我們實際感受到的力之間的關係。我還希望它能解釋清楚，為什麼在某些情況下，材料會發生扭麯或彎麯，以及這些變形是如何與材料的內應力相關聯的。總之，我追求的是一種「豁然開朗」的學習體驗，而不是死記硬背。

评分☆☆☆☆☆

喔，拿到這本《材料力學 Know Why (下)》，說實話，第一眼就被它「Know Why」這個標題給吸引住瞭。你知道嗎，念書的時候，很多公式、原理，我們都隻是死記硬背，考試考過瞭就忘瞭，很少真的去想「為什麼會這樣？」。以前學材料力學，常常覺得很多東西是天上掉下來的，突然就齣現瞭這個公式，然後就要我們套用。但這本書，從書名就透露著一種打破砂鍋問到底的精神，這點對於我這種有點鑽牛角尖，喜歡追根究柢的人來說，簡直是福音！我特別期待它能把那些抽象的概念，例如應力、應變、斷裂韌性等等，用一種比較直觀、有說服力的方式來解釋。我希望它能帶我看到這些原理背後的物理圖像，而不是隻看到一堆數學符號。尤其是我看過一些網路上的討論，很多人都說這本書在概念的建立上做得特別好，能夠讓學習者真正理解「為什麼」會齣現這樣子的現象。這對我來說非常重要，因為如果我真的理解瞭背後的道理，那不管遇到什麼樣的題目，我都能觸類旁通，而不是死記硬背。而且「下」冊，錶示它應該會涵蓋更深入、更複雜的內容，這正是我想要的。我希望能從中學到一些關於材料在承受外力時，內部應力分佈的細緻情況，以及不同材料在不同載荷下的行為模式。例如，對於一些疲勞失效、蠕變等現象，我一直覺得很難掌握，希望這本書能給我一個清晰的解釋。