弹性力学是力学、机械、土木、航空航天等专业的基础课。作为一门基础课的教材,一方面要准确、生动地介绍课程相关的概念和知识,为读者后续的学习奠定基础; 另一方面,还需要系统、条理表述本学科的研究方法,便于读者在后续的工作中借鉴和使用。
在阐述弹性力学基本概念时,教材注重科学(弹性力学)和技术(工程)的结合。以第7章弹性力学的经典例题为例,教材首先介绍其工程背景,说明“从哪儿来”; 然后在此基础上抽象出物理模型; 在数学求解之后,则给出求解结果的工程应用,指出“到哪儿去”。每个例题的内容,体现了“认识世界”到“改造世界”的过程。书中各章的内容都给出了大量的工程实例。
在介绍弹性力学的求解方法时,教材注重阐述整个求解思路。首先,通过介绍弹性力学及其经典例题的发展历史来体现: 较详细地介绍了科学家如何寻求和定义合适的物理量,如何建立不同形式的方程,以及如何采用不同的化简方法来求解的历史,还原了弹性力学的发展历程。其次,通过章节安排来体现: 先介绍基本物理量(第3章),再介绍方程组(第5章),再重点介绍如何简化求解的过程(第6章)。弹性力学的发展历史和求解方法的演变,实际上折射出科学研究的过程和方法,以期读者能够从中受益。
教材还注重和其他学科的交叉和融汇。除第2章外,在每章内容中增加“重点概念阐释及知识延伸”部分,将本章涉及的重点概念进行深入内涵地解释或证明,将本章涉及的其他学科的知识点也进行了介绍、对比、关联,以期起到学科间的交叉和融会贯通、扩展视野的作用。
本书同时采用多种方式来表达课程内容。在每章中尽量安排框图来表达各部分内容的逻辑关系; 通过曲线、云图、照片等表达求解结果; 对于经典例题,通过多种求解方法来介绍,以期加深读者的印象。
北京航空航天大学能源与动力工程学院航空推进系的部分博士生和硕士生参加了本书的文字、图片的输入和整理工作,在此表示感谢!他们是博士生: 张锴,陈霞,黄大伟,陈操,刘志伟,李达,高晔,张龙,毛建兴,蒋康河; 硕士生: 任军,朱畅,高伟思,杨宝锋,杨艺,聂超,张顺杰。
在本书作为讲义使用阶段,北京航空航天大学能源与动力工程学院2012级本科生对书中的内容提出了大量的建议,在此表示感谢!
限于作者水平,疏漏和不足之处难免,恳请读者指正!
编者2015年春