经典畅销逾40年,繁体中文版首度问世!
Tesla伊隆•马斯克力荐必读“这是一本非常好的结构设计入门书”!
★长踞Amazon“结构”、“土木工程”、“建筑材料”分类畅销榜,难以取代的经典著作!
★收录逾150张图解,融合科学知识与人文素养,旁征博引,非专业人士也能无碍阅读!
★Amazon 4.6颗星,《科学人》杂志、《建筑师期刊》赞誉推荐!
从人造结构、自然界的结构到万事万物的结构秩序,包含所有结构,又不只是结构!
“结构”一词,有人定义为“任何以荷重为目标的物质组合”;结构相关的研究是传统的科学学门之一。工程结构假如损坏,可能会有人因此而死,所以工程师会竭尽所能,谨慎地研究各种结构的反应。但是,工程师和其他人谈到他们的研究主题时,问题就大了,因为他们使用的语言十分怪异,导致有些人深信一件事:结构相关的研究,以及结构会怎么承载重量,都是无法理解、无关紧要,又无趣至极的事。
然而,结构处处和我们的生活相关;毕竟,所有的动植物,以及几乎所有的人造物,多多少少都需要承受一定程度的力学力而不损坏,也因此几乎所有的东西都有某种结构。谈到结构,我们问的问题不只有建筑和桥梁为什么会倒,或是机械和飞机为什么有时候会解体而已;我们还要问:
蚯蚓为什么会长成那个形状?
蝙蝠怎么有办法飞进一丛玫瑰里,翅膀却不会被撕裂?
我们的肌腱是怎么运作的?
我们为什么会腰痛?
翼手龙的重量怎么会那么轻?
鸟类为什么会有羽毛?
我们的动脉是怎么运作的?
我们能怎么帮助身障儿童?
帆船的帆为什么会做成那样?
奥德修斯的弓为什么会那么难装弦?
古人为什么到了晚上会把战车的轮子拆下来?
古希腊的投石机是怎么运作的?
芦苇为什么会随风飘逸?
雅典的帕德嫩神庙为什么那么美?
工程师能不能从自然结构获得灵感?
医生、生物学家、艺术家和考古学家又能从工程师身上获得什么灵感?
结构有可能会崩坏,也确实会崩坏,而且崩坏可能十分重要,有时还十分戏剧化。吊桥为什么承受八线道的车流也不会垮?为什么有些水坝能挡住几万升的水,有些却不行?摩天大楼、斜裁洋装,或甚至是一只袋鼠——这些物体的背后又有哪些设计原理?这些问题在这本书中都有答案。
不论是建筑物、动物躯体、飞机或蛋壳,本书以通俗的方式,说明撑起世界万物的各种基本原理。戈登用风趣的文字,结合他熟稔的专业长才和百科全书般的知识,探讨包括“怎么设计一只蚯蚓”和“身而为梁好处多”等逗趣的主题,让读者深入了解人类和大自然创造各种物体的原理。此外,本书以清晰直白的用语解释应力、应变、扭力、断裂、压缩等基本概念,即使是专业的建筑师和工程师也能从中获益。不论你想打造的是一栋房子、一艘帆船,或一台投石机,这本书都能让你理解各种构件的运作原理,从接合、地板、天花板、船体、桅竿到古代大教堂的飞扶壁。
想要知道日常生活手边各种事物的背后有哪些奇妙的科技,但又不想被专业术语淹没?这本书就是深入浅出的指南!
前言
谢辞
第 一 章 我们生活中的结构(或称:怎么和工程师沟通?)
第 一 部 弹性学诞生,真是不好生
第 二 章 结构为何能荷重?(或称:固体有弹力)
第 三 章 应力与应变的发明(或称:柯西男爵与杨氏模数的解读过程)
第 四 章 为安全着想的设计(或称:计算出来的强度数值真的能相信吗?)
第 五 章 应变能和现代的破裂力学——兼论弓、投石机和袋鼠
第 二 部 抗拉结构
第 六 章 抗拉结构和压力容器——兼谈锅炉、蝙蝠和戎克船
第 七 章 接合装置和人——兼谈潜变和战车车轮
第 八 章 软物质和有生命的结构(或称:怎么设计一只蚯蚓?)
第 三 部 压缩和弯曲结构
第 九 章 墙垣、拱门和水坝(或称:直达云霄的高塔,以及石工结构有多么稳固)
第 十 章 关于桥梁二三事(或称:圣贝内泽和圣伊桑巴德)
第十一章 身而为梁好处多——兼论屋顶、桁架和桅竿
第十二章 剪力与扭力之秘辛(或称:北极星与斜裁的睡袍)
第十三章 各种压缩崩塌的方式(或称:三明治、颅骨和欧拉博士)
第 四 部 结果如下......
第十四章 设计的哲学(或称:形状、重量与成本)
第十五章 一整章的意外(罪恶、失误和金属疲劳的研究)
第十六章 效率和美学(或称:我们被迫居住的世界)
附录一 手册和公式
附录二 梁理论
附录三 扭力
附录四 柱板受压力负荷的效率
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