臉譜(城邦)
結構:從自然物到人造物,萬物成形與屹立不搖的永恆祕密
結構:從自然物到人造物,萬物成形與屹立不搖的永恆祕密
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出版社: 臉譜(城邦)
作者: 詹姆斯.愛德華.戈登James Edward Gordon
譯者: null
規格: 17x22
裝訂: 平裝
頁數: 448
出版日: 10/31/2022
ISBN 13 : 9786263152045
內容簡介: 經典暢銷逾40年,繁體中文版首度問世!
Tesla伊隆•馬斯克力薦必讀「這是一本非常好的結構設計入門書」!
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★長踞Amazon「結構」、「土木工程」、「建築材料」分類暢銷榜,難以取代的經典著作!
★從人造結構、自然界的結構到萬事萬物的結構秩序,包含所有結構,又不只是結構!
★收錄逾150張圖解,融合科學知識與人文素養,旁徵博引,非專業人士也能無礙閱讀!
★Amazon 4.6顆星,《科學人》雜誌、《建築師期刊》讚譽推薦!
美國Business Insider網站列出「14本啟發伊隆.馬斯克的書」,其中一本便是J. E.戈登的這本名作。在這本書中,戈登不用難懂的技術性詞彙,以淺顯又有趣的文字說明了工程學的基本原理。
「結構」一詞,有人定義為「任何以荷重為目標的物質組合」;結構相關的研究是傳統的科學學門之一。工程結構假如損壞,可能會有人因此而死,所以工程師會竭盡所能,謹慎地研究各種結構的反應。但是,工程師和其他人談到他們的研究主題時,問題就大了,因為他們使用的語言十分怪異,導致有些人深信一件事:結構相關的研究,以及結構會怎麼承載重量,都是無法理解、無關緊要,又無趣至極的事。
然而,結構處處和我們的生活相關;畢竟,所有的動植物,以及幾乎所有的人造物,多多少少都需要承受一定程度的力學力而不損壞,也因此幾乎所有的東西都有某種結構。談到結構,我們問的問題不只有建築和橋梁為什麼會倒,或是機械和飛機為什麼有時候會解體而已;我們還要問:
․蚯蚓為什麼會長成那個形狀?
․蝙蝠怎麼有辦法飛進一叢玫瑰裡,翅膀卻不會被撕裂?
․我們的肌腱是怎麼運作的?
․我們為什麼會腰痛?
․翼手龍的重量怎麼會那麼輕?
․鳥類為什麼會有羽毛?
․我們的動脈是怎麼運作的?
․我們能怎麼幫助身障兒童?
․帆船的帆為什麼會做成那樣?
․奧德修斯的弓為什麼會那麼難裝弦?
․古人為什麼到了晚上會把戰車的輪子拆下來?
․古希臘的投石機是怎麼運作的?
․蘆葦為什麼會隨風飄逸?
․雅典的帕德嫩神廟為什麼那麼美?
․工程師能不能從自然結構獲得靈感?
․醫生、生物學家、藝術家和考古學家又能從工程師身上獲得什麼靈感?
結構有可能會崩壞,也確實會崩壞,而且崩壞可能十分重要,有時還十分戲劇化。吊橋為什麼承受八線道的車流也不會垮?為什麼有些水壩能擋住幾萬公升的水,有些卻不行?摩天大樓、斜裁洋裝,或甚至是一隻袋鼠——這些物體的背後又有哪些設計原理?這些問題在這本書中都有答案。
不論是建築物、動物軀體、飛機或蛋殼,本書以通俗的方式,說明撐起世界萬物的各種基本原理。戈登用風趣的文字,結合他熟稔的專業長才和百科全書般的知識,探討包括「怎麼設計一隻蚯蚓」和「身而為梁好處多」等逗趣的主題,讓讀者深入了解人類和大自然創造各種物體的原理。
此外,本書以清晰直白的用語解釋應力、應變、扭力、斷裂、壓縮等基本概念,即使是專業的建築師和工程師也能從中獲益。不論你想打造的是一棟房子、一艘帆船,或一台投石機,這本書都能讓你理解各種構件的運作原理,從接合、地板、天花板、船體、桅竿到古代大教堂的飛扶壁。
想要知道日常生活手邊各種事物的背後有哪些奇妙的科技,但又不想被專業術語淹沒?這本書就是深入淺出的最佳指南!
◎章節概要
? 第 一 章 我們生活中的結構
活的結構╱科技的結構╱結構與美學╱彈性理論,或稱:東西為什麼會掉下來?
? 第 二 章 結構為何能荷重?
虎克定律╱彈性何以受累
? 第 三 章 應力與應變的發明
應力——不是應變,切勿混淆╱應力的單位╱勁度或楊氏模數的單位╱強度
? 第 四 章 為安全著想的設計
重理論的法國人,重實用的英國人╱安全係數與無知係數╱應力集中,或稱:裂縫是怎麼開始的?
? 第 五 章 應變能和現代的破裂力學
用「能量」的概念來分析結構╱汽車、滑雪選手和袋鼠╱弓╱投石機╱彈性能,或稱「有多麼會反彈」╱應變能成為拉力破裂的原因╱破裂能量或「破裂功」╱格里菲斯——或稱:怎麼和裂縫與應力集中共存╱「軟」鋼和「高拉力鋼」╱骨頭的脆度
? 第 六 章 抗拉結構和壓力容器
水管和壓力容器╱球狀壓力容器╱柱狀壓力容器╱中國工程學——或稱:寧膨勿破╱蝙蝠和翼手龍╱鳥為什麼會有羽毛?
? 第 七 章 接合裝置和人
接合要強,但人性脆弱╱接合處的應力分布╱鉚釘接合╱焊接合╱潛變
? 第 八 章 軟物質和有生命的結構
表面張力╱真正軟組織的運作方式╱帕松比——動脈是這樣運作的╱安全性——動物的韌性╱軟組織的組成
? 第 九 章 牆垣、拱門和水壩
推力線和牆的穩定度╱水壩╱拱╱等比例放大和安全性╱關於脊柱和骨骼
? 第 十 章 關於橋梁二三事
拱橋╱鑄鐵橋╱懸吊路面的拱橋╱吊橋╱拱和吊橋的推力線╱弓弦大梁的發展
? 第十一章 身而為梁好處多
屋頂桁架╱用桁架造船╱懸臂梁和「簡支梁」╱橋桁架╱桁和梁內的應力系統╱縱向彎曲應力
? 第十二章 剪力與扭力之祕辛
剪力的語彙╱抗剪腹板——等向性和異向性物質╱皺褶與華格納拉力場╱扭力或扭轉╱彎曲中心和壓力中心
? 第十三章 各種壓縮崩塌的方式
抗碎應力——或稱:各種支柱受壓狀態下的崩塌╱物質受拉和受壓時的斷裂應力╱木材與複合材質的抗壓強度╱歐拉與細柱和薄板的挫曲╱管子、船和竹子——兼談布萊澤挫曲╱葉子、三明治和蜂巢
? 第十四章 設計的哲學
抗拉結構的設計╱比較抗拉和抗壓結構的重量╱等比例縮放的效應——或稱:重新思考「平方—立方法則」╱立體構架和單殼結構╱膨脹式結構╱鋼絲輪╱如何挑選更好的材質——還有,什麼樣的材質才算「更好」?
? 第十五章 一整章的意外
強度計算的準確度╱靠實驗來設計╱它能維持多久?╱金屬疲勞、哈尼先生,以及其他有的沒的╱木船的意外╱更多關於渦爐和壓力容器二三事——裡面還有滾燙熱油╱論在東西裡打洞╱論重量過重╱氣動彈性力學——在風中搖曳的蘆葦╱工程設計為應用神學
? 第十六章 效率和美學
論效率和功能主義╱形式主義與應力╱擬真物、偽物和裝飾
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