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结构是什么？ Structures: Or Why Things Don’t Fall Down

作者：[英] 詹姆斯·爱德华·戈登 （James Edward Gordon） 著 李轻舟 译  刘新宇 审校

北京：中信出版社 ISBN: 978-7-5217-0654-3 开本：1/32 12.5MB/389页 256千字 2019年8月第一版

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女士们都知道，生产是一项涉及高应变和大挠度的大工程。

对科学家和工程师而言，数学是一种工具；对数学家而言，数学是一门宗教；但对普罗大众来说，数学则是一块绊脚石。

在结构中的某些未知区域，真实的应力肯定比计算出的应力大得多，因此“安全系数”有时也被称为“无知系数”。

对于我们在技术上关心的大部分结构性固体，破坏任一平面或截面的所有化学键所需的总能量大同小异，约为1焦耳/平方米。

一些结构据说是靠信仰的力量来维持的，另一些则全靠涂料或铁锈结合在一起。

简支梁等价于让两个悬臂背靠背并颠倒过来。

在某种意义上，结构是一种装置，其存在的目的就是延迟某些在能量上有利的事件的发生。

早在17世纪费奈隆就观察到，古典建筑的影响力要归功于这样一个事实，即它看起来比实际更重，而哥特式建筑看起来则比实际更轻。

内容简介

这是一本发现结构的原理、生动解释结构的基本特性的趣味读物，它将为你揭开关于结构力学的许多好玩的谜题。作者摒弃了工程师惯用的让人不知所云的技术术语，用浅显、幽默的语言为读者解释了结构的有趣原理，分析了不同结构的特性，并告诉我们，生物的生存需求和人类的设计需求影响了这些结构的发展，自然、科技、生活中存在的结构都有其各自的道理。

——转自豆瓣网

Synopsis

The book strips engineering of its confusing technical terms, communicating its founding principles in accessible, witty prose, but without jargon or oversimplification. It explains the basic forces that hold together the ordinary and essential things of this world, and opens up the marvels of technology to anyone interested in the foundations of our everyday lives.

About James Edward Gordon

Born: 1913

Died: 1998

One of the founders of materials science and biomechanics. He took a degree in naval architecture at Glasgow University and designed the sailing rescue dinghies carried at one time by most bomber aircraft. He was awarded the British Silver Medal of the Royal Aeronautical Society for work on aircraft plastics and also the Griffith Medal of the Materials Science Club for contributions to material science.

作者简介

詹姆斯·爱德华·戈登（1913–1998）

毕业于格拉斯哥大学造船专业，材料科学和生物力学研究领域的先驱者之一，他的三本结构和材料方面的普及读物影响深远，本书即为其中之一。他的作品被翻译成多种文字，并进入中学和大学教材。《泰晤士报》称他是“材料科学的先驱之一”，他的书“文学造诣颇高，专业人士和学生都会有兴趣”。

——转自豆瓣网

目  录   Contents

英文版封面  English edition

前言 III

第1章 如何与工程师无障碍地沟通

第一部分 弹性科学的前世今生

第2章 结构的根基——胡克定律与固体的弹性
第3章 应力与应变——柯西男爵与杨氏模量
第4章 设计的安全性——裂缝是怎么出现的？
第5章 如何同裂缝和应力集中共存——弓、投石器和袋鼠

第二部分 承张结构

第6章 承张结构与压力容器——锅炉、蝙蝠和中式平底帆船
第7章 接合、铆接、焊接的应用分布——蠕变和战车轮子
第8章 一只蠕虫的诞生——泊松比和弹性蛋白

第三部分 承压结构与承弯结构

第9章 墙、拱与坝——通天塔与砖石建筑如何保持稳定
第10章 倒下的和未倒下的桥梁——拱桥、铸铁桥和悬索桥
第11章 一道梁的益处——屋顶、桁架与桅杆
第12章 剪切与扭转的奥秘——北极星导弹与斜裁睡袍
第13章 承压的失败——三明治、头盖骨与欧拉博士

第四部分 结构与审美

第14章 设计的哲学——形状、重量与成本的平衡
第15章 罪魁祸首——误差、金属疲劳与操作不当
第16章 效率与美感——逃不掉的现实
致谢

附录I 推荐手册与公式
附录II 梁理论公式
附录Ⅲ 扭转公式
附录Ⅳ 压缩载荷作用下柱与板的效率

延伸阅读

本站简评

 Brief comment

称得上是一种科普典范，它聪明地让正文尽量远离公式（尽管偶尔不可避免），而又选择了少量让它们作为篇尾附录出现。

作者的学习与工作经历与舰船、飞机制造有关，所以他对结构的研究以机械设计为起点 ，不过也远远超过了行业界线，对于生物躯体的研究使得结构问题与生命本源结成一体，并且易于让大众进入角色。当然还有无法回避的建筑、土木工程 领域，那是作为科学技术存在的结构研究所关注的另一个重点。

由于面向非专业人士，几乎只能讨论基本结构问题 ，即便大部分概念都已覆盖，比如泊松比、杨氏模量、承压、承拉、剪切、扭转等等，但都是简单勾勒，最多选择靠近日常生活的例子辅助说明。 而在整个介绍过程中，作者在专业知识运用上略微跟其他同行有点不同的，可能是他特别重视材料性能，自始至终将结构与材料密切结合， 另外一个特点就是在有些章节里，他的能量概念比别人用得多，像应变能、内能、化学能等等。

全书文风通俗，很少连篇累牍地讲述科学问题，总是插科打诨，照顾到了阅读节奏。还频频引用诗歌警句小故事，无伤大雅的挖苦调侃也很常见。

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