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《世界第一簡單材料力學》
 

 
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  作者介紹

  
  
  
  
  末益博志
  
  東京大學研究所工學院研究科博士。現為上智大學工學院教授，工學博士。主要日文著作有《工業力學》、《機械力學》（實教出版）；《複合材料力學入門》、《最新材料力學》（培風館出版）、《先進複合材料工學》（培風館出版）。
  
  長?利夫
  
  東京大學研究所工學院研究科博士。現為上智大學工學院教授，工學博士。主要日文著作有《meshfree method無網格法》（丸善出版）、《HPC程序設計》（歐姆社出版）。
  
  審訂者簡介
  
  林輝政 教授
  
  專長：複合材料、結構力學、風力能源
  
  現職：國立台灣大學工程科學及海洋工程系教授
  
  學歷：國立台灣大學造船工程博士
  
  經歷：
  國立澎湖科技大學校長、副校長
  國立澎湖科技大學海洋資源暨工程學院院長
  台大與工研院合設奈米科技研究中心副主任
  Visiting Professor, Dept. of Information and Electrical Eng., UMBC, U.S.A.
  Visiting researcher, Lab. of Material Science and Engineering, NIST, U.S.A.
  國立台灣大學 工程科學及海洋工程系教授、系主任、所長
  國立台灣大學 造船及海洋工程系教授、系主任、所長
  Visiting scholar, School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University, U.S.A.
   





 
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  譯者介紹

   
  
  
  謝承翰
   
  
   
   
  
  
  大學一年級考上日本語能力測驗1級之後，為了增加自己的實務經驗而投身兼職日文譯者的行列，到目前已經累積數年的翻譯經驗。從偏向生活的美容保養，到較為專業的技術性文件以及專利契約書等等都有接觸過。與數家翻譯社有合作關係。
   
  
   
   
  
  
  目前邊於國立台中科技大學日本市場暨商務策略研究所就讀，邊從事日文譯者的工作。希望透過自己的努力，將書籍最真實的一面呈現給各位讀者。
  
  
  
   





 

 
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  序章
   
  
  
  社團教室也要共用！？ 1
   
  
   
   
  
  
  第一章 變形物體的力學 13
   
  
   
   
  
  
  1. 思考施加於物體上的力 14出清特賣
   
  
  
  靈活運用向量吧（荷重） 14
   
  
  
  從反方向作用的力（反作用力） 17
   
  
  
  要好好地支撐住唷（支點） 20
   
  
  
  1N與1KGF的大小 23
   
  
  
  就像是不停打轉（力矩） 24
   
  
  
  回想起蹺蹺板吧（力矩的基本知識） 29
   
  
   
   
  
  
  2. 思考作用於物體上的力平衡 31
   
  
  
  自己畫看看吧（自由體圖） 31
   
  
  
  這些都是平衡的！
   
  
  
  （力和力矩的平衡方程式） 34
   
  
  
  三維問題以及自由度 39
   
  
   
   
  
  
  3. 桿件所承受的力 41
   
  
  
  橡皮擦的例子（力與變形） 41
   
  
  
  受到按壓（壓縮力） 43
   
  
  
  受到拉伸擴張（拉力、張力） 44
   
  
  
  彎曲（彎曲力矩以及剪力） 46
   
  
  
  扭轉（扭力矩） 50
   
  
   
   
  
  
  4. 物體受力將變形 52
   
  
  
  靜定問題以及超靜定問題 52
   
  
  
  微小變形以及有限變型 56
   
  
  
  詳細的計算過程（超靜定問題） 60
   
  
   
   
  
  
  第二章 應力 61
   
  
   
   
  
  
  1. 物體內部也有作用力 62
   
  
  
  用假想的菜刀切割！（內力和假想截面） 62
   
  
   
   
  
  
  2. 如何表示內力 68
   
  
  
  何謂應力（應力） 68
   
  
  
  注意方向（拉應力和壓應力） 72
   
  
  
  沿著截面位移的應力（剪應力） 74
   
  
   
   
  
  
  3. 應力是怎麼產生的 78
   
  
  
  分解應力向量（正應力以及剪應力） 78
   
  
  
  莫爾應力圓 82
   
  
   
   
  
  
  4應力在整個面上分布不均，因此會因位置不同而改變 ...........................................86
   
  
  
  不可以只除以面積！？（應力之求法） 86
   
  
  
  利用Δ（Delta）的應力計算公式 87
   
  
   
  好評
   
  
  
  第三章 應變和變形 91
   
  
   
   
  
  
  1. 如何表示變形程度？ 94
   
  
  
  何謂應變（應變） 94
   
  
  
  拉伸和壓縮時的長度和直徑為？（正應變） 98
   
  
  
  表示物體形狀的扭曲（剪應變） 101
   
  
   
   
  
  
  2. 由應變了解變形 104
   
  
  
  扭轉變形與剪應變的關係 104
   
  
  
  彎曲變形與正應變的關係 108
   
  
   
   
  
  
  第四章 材料強度和力學性質 117
  
  
  大力推薦
  
   
   
  戰利品
  
  1. 力和變形成正比 118
   
  
  
  為了製作不易損毀的物品（材料的力學性質） 118
   
  
  
  應力和應變成正比（虎克定律） 120
   
  
  
  正應力和正應變的關係（楊氏模量） 122
   
  
  
  剪應力和剪應變的關係（剪切彈性模量） 125
   
  
  
  測量材料特性的方法 127
   
  
   
   
  
  
  2. 材料的支撐力有其極限 129
   
  
  
  已到達極限（破斷） 129
   
  
  
  能否回復原狀？（彈性區和塑性區） 131
   
  
  
  設計的基準（屈服與強度） 134
   
  
   
   
  
  
  3. 具有韌性的材料以及具有脆性的材料 135
   
  
  
  韌性？脆性？（延性材料以及脆性材料） 135
   
  
   
   
  
  
  第五章 應力的計算方法 139
   
  
   
   
  
  
  1. 思考桿件的的拉伸以及壓縮問題 142
   
  
  
  拉伸荷重與正應力的關係、伸長量的計算 143
   
  
   
   
  
  
  2. 思考桿件的扭轉問題 146
   
  
  
  扭力矩以及剪應力的關係，扭轉角的計算 147
   
  
  
  什麼是rdrd ？（微面積的表示方法） 155
   
  
   
   
  
  
  3. 思考桿件的彎曲問題 157
   
  
  
  彎曲力矩和正應力的關係、曲率的計算 158
   
  
   
   
  
  
  第六章 材料力學的應用 171
   
  
   
   
  
  
  1. 為了製造不易損壞的結構體 174
   
  
  
  在損壞前就要知道（製造不易損毀結構體的步驟） 174
   
  
  
  截面為正方形的桿件之應力 176
   
  
  
  跳上去、大吵大鬧！？ 180
   
  
  
  長椅木板厚度的計算 184
   
  
   
   
  
  
  2. 不易變形也相當重要 192
   
  
  
  何謂剛度？（剛度） 192
   
  
  
  下功夫讓它變得更堅固（屈曲） 194
   
  
   
   
  
  
  3. 什麼情況的結構體是安全的？ 198
   
  
  
  要考慮到變因（安全係數） 198
   
  
  
  為了防範事故於未然 203
   
  
   
   
  
  
  卷末收錄 204
   
  
   
   
  
  
  附錄 215
   
  
  
  希臘字母與其讀法 215
   
  
  
  國際單位制（SI）詞頭 216
   
  
  
  各種截面的截面慣性力矩以及截面系數 217
   
  
  
  詳細的計算過程（超靜定梁） 218
   
  
  
  索引 220