《彈性力學(xué)引論 (修訂本)》共分十一章,內(nèi)容包括線性彈性力學(xué)問題基本提法、彈性力學(xué)變分原理、圣維南問題、平面問題、空間問題,以及板殼理論等,特別對有關(guān)的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)做了嚴格而簡要的敘述。各章末附有習(xí)題。在最后一章匯集了常見彈性力學(xué)問題的解析解。
書中各方程統(tǒng)一在正交曲線坐標中討論,由于采用了外微分和并矢的工具使得敘述變得簡法明了。書末附錄列出了各種常見曲線坐標系中的公式集以便讀者查考。
《彈性力學(xué)引論 (修訂本)》可做為大學(xué)系本科生彈性力學(xué)課教材及研究生基礎(chǔ)課教材,也可供應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)以及土建、機械、航空、造船等專業(yè)的師生和有關(guān)人員參考。
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本書出版到現(xiàn)在已近20個年頭了。在這段不算短的時間里,我們?nèi)艘恢北3种鴮椥粤W(xué)基本問題的濃厚興趣。在教學(xué)中,又積累了不少經(jīng)驗,吸收了同行的熱情批評和建議。所以我們在保持原書風(fēng)格的基礎(chǔ)上,對本書第一版進行了必要的修改和補充。
這一版與第一版相比,主要作了以下增刪:
(1)改正了原書敘述不準確的地方和明顯的原稿筆誤與印刷錯誤;
(2)增加了數(shù)十個習(xí)題;
(3)收集整理了常見的彈性力學(xué)問題解析解,作為第十一章;
(4)改寫和擴充了應(yīng)力函數(shù)、彎曲中心和彈性勢論等節(jié)。
應(yīng)當(dāng)說明的是,在新版中,王煒教授承擔(dān)修訂、增刪等全部工作。
還應(yīng)當(dāng)說明的是,新版是在近20多年教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,而這段時間里王敏中教授一直主講北京大學(xué)力學(xué)系彈性力學(xué)課程,這些教學(xué)經(jīng)驗的積累除了我們?nèi)藢虒W(xué)的熱情外,也來自固體力學(xué)教研室全體同仁的關(guān)心和支持,特別是歷屆輔導(dǎo)教員蘇先樾、馬蓮芬、張元、周青和徐昱等做了不少積累性的工作。遼寧大學(xué)戴天民教授和陳勉同學(xué)曾指出了本書附錄中一些錯誤,在此一并向他們致謝。
作者們感謝清華大學(xué)陸明萬教授和北京大學(xué)王大鈞教授給予再版的支持與鼓勵。
武際可,北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師,1958年畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系。曾任中國力學(xué)學(xué)會副理事長,《力學(xué)與實踐》雜志主編。
王敏中,北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師,1962年畢業(yè)于大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系。
王煒,北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師,1970年畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系。
修訂版前言
第一版前言
緒論
1 彈性力學(xué)
2 彈性力學(xué)的基礎(chǔ)
第一章 曲線坐標和微分形
1 正交曲線坐標與活動標架
1.1 曲線坐標
1.2 正交曲線坐標
2 曲線坐標中的度量與活動標架的微分
2.1 曲線坐標中的度量
2.2 活動標架的微分
2.3 矢量的微分
3 微分形和外微分
3.1 微分形
3.2 外微分
3.3 例子
4 Poincare逆定理
5 Stokes定理
6 矢量與張量的一 些公式
6.1 并矢與張量
6.2 矢量與張量的代數(shù)運算
6.3 矢量與張量分析的若干公式
習(xí)題
第二章 變形分析
1 變形體內(nèi)的位移場
1.1 位移場
1.2 位移場的微分
2 無限小微元的應(yīng)變
2.1 無限小微元的伸長應(yīng)變
2.2 兩個垂直方向的剪應(yīng)變
2.3 應(yīng)變張量
3 主應(yīng)變與不變量
3.1 主方向
3.2 主方向的性質(zhì)與應(yīng)變不變量
3.3 一 點鄰近的位移
4 應(yīng)變協(xié)調(diào)方程
4.1 應(yīng)變協(xié)調(diào)方程
4.2 位移通過應(yīng)變的積分表達式
4.3 協(xié)調(diào)方程的進一 步討論
習(xí)題
第三章 應(yīng)力張量與平衡條件
1 應(yīng)力張量
2 平衡方程
2.1 從靜力平衡條件來推導(dǎo)平衡方程
2.2 用虛功原理來推導(dǎo)平衡方程
2.3 應(yīng)力函數(shù)
2.4 對平衡方程的幾點說明
3 主應(yīng)力與最大剪應(yīng)力
3.1 主應(yīng)力
3.2 最大剪應(yīng)力
習(xí)題
第四章 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
l 熱力學(xué)定律與本構(gòu)關(guān)系
1.1 本構(gòu)關(guān)系
1.2 內(nèi)力功的表達式
1.3 熱力學(xué)定律與熱力學(xué)平衡條件
2 各向同性材料的Hooke定律
3 應(yīng)變能有溫度變化時的Hooke定律
3.1 克拉伯龍(Clapeyron)定理
3.2 有溫度變化時的彈性關(guān)系
4 各向異性材料的Hooke定律
4.1 各向異性材料
4.2 幾種特殊的各向異性材料
習(xí)題
第五章 彈性力學(xué)的邊值問題及其求解
l 彈性力學(xué)的基本方程
1.1 各種方程的小結(jié)
1.2 以位移、應(yīng)變或應(yīng)力表示的方程組
2 彈性力學(xué)問題的邊界條件.圣維南(Saint-Venant)原理
2.1 彈性力學(xué)問題的邊界條件
2.2 關(guān)于以應(yīng)力表示的彈性力學(xué)方程邊值問題的說明
2.3 Saint-Venant原理
3 疊加原理與唯一 性定理
3.1 線性彈性力學(xué)中的疊加原理
3.2 彈性力學(xué)問題解的唯一 性定理
4 若干例子
4.1 自重作用下的豎直桿
4.2 空心球殼
習(xí)題
第六章 saint-Venant問題
1 問題的提法
2 問題的求解
2.1 利用半逆解法求解Saint-Venant問題
2.2 常數(shù)的確定
2.3 位移的確定
3 Sainl-Venanl問題的分解
3.1 問題的分解
3.2 簡單拉伸
3.3 力偶下彎曲
3.4 扭轉(zhuǎn)
3.5 扭轉(zhuǎn)問題的幾個一 般性質(zhì)
3.6 懸臂梁的彎曲
4 Saint-Venant問題的若干典型例子
4.1 橢圓截面桿的扭轉(zhuǎn)
4.2 矩形截面桿的扭轉(zhuǎn)
4.3 圓柱的彎曲
4.4 圓筒的彎曲
4.5 彎曲中心的HOBO>KHJIOB公式
習(xí)題
第七章 彈性力學(xué)的平面問題
1 平面問題的提法
1.1 平面應(yīng)變問題
1.2 平面應(yīng)力問題
1.3 Airy應(yīng)力函數(shù)
2 平面問題的復(fù)數(shù)表示
2.1 雙調(diào)和函數(shù)的復(fù)數(shù)表示
2.2 應(yīng)力的復(fù)數(shù)表示
2.3 位移的復(fù)數(shù)表示
2.4 合力和合力矩的復(fù)數(shù)表示
2.5 Φ,Ψ等函數(shù)的確定程度
2.6 多連通區(qū)域的情形
2.7 無窮區(qū)域的情形
2.8 邊值問題
3 狹長的矩形梁
4 保角變換解法
4.1 圓域問題的解
4.2 保角變換的應(yīng)用
4.3 橢圓孔
4.4 例子——帶有橢圓孔的平板的拉伸
5 半平面問題
習(xí)題
第八章 彈性力學(xué)的三維問題
1 彈性力學(xué)的通解
2 彈性力學(xué)問題中的勢論
3 半空間問題與接觸問題
第九章 彈性力學(xué)的變分原理
第十章 彈性薄板與薄殼
第十一章 彈性力學(xué)一些問題的解析解
附錄 曲線坐標下的彈性力學(xué)方程式
參考文獻
索引