從學(xué)科層面觀，固體力學(xué)牽涉范圍包括土木、機械、交通、航空、動力、水利、冶金、化工等領(lǐng)域，具體地說是涉及這些行業(yè)的裝備、物件或其產(chǎn)物。本書的研究對象即是所述物件中的長形構(gòu)件及其簡單組合，主要內(nèi)容是對受荷載作用后，對象的彈性變形的計算。眾所周知，《理論力學(xué)》是經(jīng)典力學(xué)傳承的第一門理論，亦是力學(xué)基礎(chǔ)課程，同時，其也是可變形固體構(gòu)件科學(xué)研究的先導(dǎo)理論，而桿的受力變形研討則依賴于兩本基本著述——《材料力學(xué)》和《結(jié)構(gòu)力學(xué)》。若細處著眼，在材料力學(xué)的范疇，前人使用多種計算方法及計算工具進行了研究，抽其精髓，保留下當前廣為流行的版本，理論框架、計算公式很少采用一個世紀以來的成果，稱為“經(jīng)典”恰如其分。反向觀，此狀況是否表示偌長的時間里無重要成果？無論如何，此狀況卻引導(dǎo)作者進行了探索。在計算工具方面，本書建立新的梁位移計算模式，使得一般需用積分方法計算的問題，改換為只用算術(shù)四則運算法計算的問題；在設(shè)計方法方面，本書另辟蹊徑，一定程度地貫通了材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。換言之，本書試圖用理論力學(xué)和材料力學(xué)中的梁位移相關(guān)理論，一并加上本書著者對梁內(nèi)容的一個方向的拓展，便能進行部分簡單結(jié)構(gòu)的計算而毋庸學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識，故而，對于一些沒有專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)但又需面對簡單結(jié)構(gòu)的工科行業(yè)、部分專業(yè)人員，這樣做是適宜的。探 知 收 益下面闡述著者對梁的位移內(nèi)容進行深入發(fā)掘的經(jīng)歷，或許可給人們以啟發(fā)。2000年，著者在《華東交通大學(xué)學(xué)報》發(fā)表了關(guān)于置換法的第一篇論文，當時此方法的基本實例呈現(xiàn)為各種梁的大撓度統(tǒng)一于它們各自對應(yīng)的一根懸臂梁，故在論文的題目里用上了“同一性”一詞。無疑，它提振了人們尋找簡單梁替代復(fù)雜梁進行分析的信心。2002年，著者第一次用置換法的簡支梁位移方程求解了任意簡支梁的位移，當時稱為“比擬梁法”，此名詞源于力學(xué)工作者都較為熟悉的“扭轉(zhuǎn)問題的薄膜比擬”，依問題的操作方式而借用于梁分析。2003年著者又探索了將懸臂梁撓曲線整體通過線位移和角位移恰當?shù)倪m配后，可以變化成研究對象梁的撓曲線的事實。2004年著者給出置換法的圖像證明。這樣，梁位移內(nèi)容研究推進到以懸臂梁位移的簡單結(jié)果，搭建了一個求解簡單梁位移的平臺。2006年著者參加在河南理工大學(xué)召開的第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議，會上宣讀了置換法求解簡單超靜定梁的論文。鑒于“比擬”的名稱較容易與諸如“比擬連續(xù)梁法”等相混淆，在此后發(fā)表的論文中將其改為“置換法”字樣，該方法實質(zhì)未變。對于連續(xù)梁求解，本法省略了結(jié)構(gòu)力學(xué)中的漸近法包含的轉(zhuǎn)動剛度、傳遞系數(shù)和分配系數(shù)等必備概念。2007年至2008年間，著者分門別類地研究了簡單剛架的置換法解法，例如，鉸接型鋼架、固端型鋼架，靜定鋼架、超靜定鋼架，無側(cè)移Γ形門形剛架、有側(cè)移的Γ形門形剛架等，擴大了置換法的運用范圍。自2011年始，著者向更廣闊的外界介紹置換法，參加有關(guān)國際學(xué)術(shù)會議并宣讀論文，分別解決了單墩橋梁、無側(cè)移簡單剛架、簡單對稱剛架的置換法求解問題，提出分段剛化法結(jié)合置換法和截斷-置換法等以往不曾有過的方法，旨在提升置換法的水平。2014年《力學(xué)與實踐》雜志刊登了著者置換法解外伸梁問題的論文；隨后，2015年著者又證明了置換法位移方程的自身關(guān)系，得出結(jié)論：以該法位移方程表示的撓度與轉(zhuǎn)角嚴格符合一階導(dǎo)數(shù)關(guān)系，置換法位移方程在數(shù)理上成立。簡言之，置換法就是利用懸臂梁的撓曲線相對容易把控，其大轉(zhuǎn)角、大撓度結(jié)果簡單這一特點，針對簡支梁、懸臂梁和外伸梁分別搭建“置換法位移方程”這個平臺，在計算了任意梁對應(yīng)的懸臂梁的位移后，通過這個平臺就能求解出原梁位移，“置換”的道理即是此意。本書相關(guān)研究曾獲得華東交通大學(xué)首屆科學(xué)技術(shù)獎勵大會的獎項（喻曉今，靜定梁位移計算的新方法——比擬梁法，獲“自然科學(xué)三等獎”，2004年9月10日，證書號：kjcg��2004��1��3��3�睤00）；獲得第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議“中青年優(yōu)秀論文獎”。此方面的研究，以著者主持并結(jié)題的江西省教育廳教改項目“結(jié)構(gòu)中力與位移關(guān)系內(nèi)容的適應(yīng)削減課時的置換法建造（課題編號：JXJG��14��5��31）”而告一段落。宣 開 初 衷下面講述在相關(guān)領(lǐng)域的材料力學(xué)教育中集中推廣置換法的理由�，F(xiàn)在的工科，由于增加課種、縮減學(xué)時等原因，材料力學(xué)中梁的位移內(nèi)容只介紹積分法和疊加法，歷史上所出現(xiàn)的其他方法，由于一些不便，諸如需另開一個知識體系、需要記憶較多系數(shù)或是掌握其算法需要耗時日等，就不再在本書采用了。即便是疊加法，每每計算都得查用相應(yīng)的位移結(jié)果圖表等，效率很低。而置換法卻與眾不同，在操作層面，只要記憶少量系數(shù)、公式等，便能較好地手算梁的位移，甚至分析簡單結(jié)構(gòu)，結(jié)果還是解析解，有鑒于此，該方法有推廣使用的現(xiàn)實需求。為將已經(jīng)獲得方法的優(yōu)勢廣泛地、迅速有效地告知科技青年、業(yè)內(nèi)師生，著者一直在力行。2017年在貴州凱里學(xué)院承辦的第四屆全國力學(xué)實驗教學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第五屆西南東北華東三地區(qū)力學(xué)教學(xué)暨學(xué)術(shù)交流會上，著者的置換法報告引起不少青年學(xué)者、教師的興趣，這更堅定了作者的信心——出版專著介紹該成果。淬 煉 經(jīng) 歷寫作中以何種形式、風(fēng)格來傳達科學(xué)內(nèi)容而又不失閱讀味道，如何點綴、描繪甚至渲染呢？著者憶起自己認識事物、汲取知識養(yǎng)分并成就一些實績的歷程。20世紀60年代初期，著者被祖母帶到贛江邊的船上，望著中流風(fēng)帆縱橫游走，一幅風(fēng)檣動景象，奇怪，旋風(fēng)？后來從科普圖書中得到了分力、合力的概念。20世紀60年代中期，鄰居伙伴的小人書引來作者好奇心：加加林上天了，好高，那里沒有重量，人們在飛船里走路要用腳背勾著像輪船上的爬梯一樣的腳套，好玩！這就是簡單結(jié)構(gòu)。筒子樓里漸有戰(zhàn)斗氣息了，比有槍的伙伴還牛的是他對面住的中學(xué)生，他從褲兜里掏出一個木柄手榴彈，擰開后蓋，露出白色引線，告訴大家：這是拉環(huán)，一拉就投出去�；锇榫尤簧焓志鸵�拉！差一點就要“翻了兜”，伙伴們都為“真家伙”所迷。在八一橋頭，作者見到支左部隊浩浩蕩蕩列隊環(huán)城游行，那高射炮直指蒼穹、顫顫巍巍，又是何等氣宇軒昂。后來知道，德國法西斯軍隊曾用高炮平射來當反坦克炮使。不久后，一輛解放牌卡車將作者一家人載往“廣闊的天地”，作者便將車描繪了下來。20世紀60年代末，著者在田埂上見到了人力水車，見到了這種木制簡單結(jié)構(gòu)的受力變形，吱吱嘎嘎、晃晃悠悠，并有幸見證了其被抽水機完全替換的過程。在興修水利的贛江大堤上，作者見到了人民戰(zhàn)爭式的壯觀場景：風(fēng)雷動，旌旗奮，銀鋤落，鐵臂搖。一些場景被作者用粉筆反映在了班級的黑板報上。20世紀70年代前期，夜里剛躺下的作者被人叫起：“快來看衛(wèi)星！”厲害了，趕上蘇聯(lián)了，怎么上去的？小人書中的事在中國也實現(xiàn)了！夏夜星空竹床上，父親給著者講述“動者恒動，靜者恒靜”的物理，這是空中物體的平衡原理。剛下農(nóng)村時是在祠堂里上課，后來“五七中學(xué)”建設(shè)新校舍，著者見識了支架圓木房梁、三角形屋架等過程，大家也自己動手打坯燒磚�！半p搶”時學(xué)生也要放假以支援搶收搶種，著者也見多了田間地頭的青年們的扁擔角力運動游戲；挑選扁擔時的按壓試力等，都是長形物的力與變形的實例。70年代中期，著者體驗了多種勞動，在青云譜苗圃學(xué)習(xí)園藝時，對多種樹木寫生畫畫。在揭露法西斯的集中營罪惡的書里，有成堆的人發(fā)工藝品照片及其他相片，著者臨摹了幾張，其中有一張名為“捷克南部風(fēng)光”，內(nèi)有連續(xù)梁例型。就這樣，著者學(xué)繪畫，玩樂器，買元器件組裝礦石收音機等，“蹉跎”了一段歲月，其實也就在不經(jīng)意之間，成就了一類青年的好事——能夠在停招后第一次全國統(tǒng)一高考招生中踏入大學(xué)校門。高考時著者所在地的做法是先填志愿后考試，著者不假思索地便填寫了首都的一所國防工業(yè)院校，當時腦海里滿是電影《長城新曲》中那輾轉(zhuǎn)騰躍的坦克，總在想象北方那一排白楊樹下的一排戰(zhàn)車是怎樣的風(fēng)光。大學(xué)畢業(yè)后，著者也果真奔赴了國家第一個五年計劃中建設(shè)的156個蘇援項目之一的央企，并且參加了國防科工委十大重點項目之一的研制工作。在同一專業(yè)前輩的帶領(lǐng)下，完成了任務(wù)，參與研制的武器在天安門國慶閱兵中得以展示。后來，著者的那只“看不見的手”又指使作者冥冥之中在部隊里拿到了一個防護工程的課題合作項目。醉 味 畫 風(fēng)上面所述的一些閱歷就組成了著者的基本素材庫，著者會把經(jīng)歷中有趣或“有戲”的部分寫入本書，以供大家“好玩”，也存“玩物開智”的欲念。前有榜樣，力學(xué)里的一些成果是一位叫作達·芬奇的歐洲藝術(shù)家“玩”出來的，故也想以輕松活潑的形式來普及一點力學(xué)知識。如此考量，采用何樣體裁，作者便有路數(shù)在心——既嚴謹，又耐看。有一種夸張的說法：歐美的青少年是玩大的，或許這就是其創(chuàng)造力的本源。好萊塢會玩，且玩出了科技意義，一些系列大片不僅在中國切走一塊蛋糕，而且暗中助推投入世界各地戰(zhàn)場的美軍士兵，為美國建功立業(yè)�！霸谏萄陨獭�，我們何不如法炮制呢？因此，作者想做一點科普的事兒，作者受科普益，何不益科普？這也是教育本分。深層思量，頗有道理，若學(xué)科沒有情感，誰會去直面學(xué)科的蒼白？若科學(xué)沒有溫度，誰又會去擁抱科學(xué)的春天呢？此理念推著著者向釋縛釋惑方向使力，并在亦莊亦諧中展開。以積累多年教學(xué)經(jīng)驗，并迎合大眾口味來鋪陳，希望能開啟青少年的科技感覺。在讀過梁的彎曲位移內(nèi)容后，著者便發(fā)現(xiàn)，此置換法是新法，是教科書中不曾見過的解法，而通過置換法就能夠解決結(jié)構(gòu)師的一些問題，這是期盼。新特色本書在材料力學(xué)關(guān)于變形方面的新表述、新方式和新過程等，有以下數(shù)項：“置換法”、“分段剛化-置換法”、“截斷-置換法”，為解法�！跋鄬ψ冃危ㄎ灰疲�”、“牽連位移”和“絕對變形（位移）”概念，利用運動學(xué)概念的延伸，借雞生蛋。“力元素分布表”是在聯(lián)立求解多元一次方程時，分析未知力因素分布情況的列表。“消元步驟進行圖”是確立力元素替代解算具體步驟的路線圖。為了體現(xiàn)通俗性、趣味性，全書在有關(guān)段落處的正文外，會用生動的短句提示讀者，起到解釋、引人入勝的作用，有時是點題，有時是頓悟，幾處還出現(xiàn)小插曲等。節(jié)后每每也會給出口訣、詩文或?qū)β?lián)式的結(jié)語。著者認為這不是一般的課本，通過這些手段，能較為充分地展示置換法良好的親和力。本書的插圖均由著者本人繪制，一些圖案是現(xiàn)場速寫而顯示了真實性，因此，也具有了一定的史料性質(zhì)。近貿(mào)易摩擦不斷，它與“專利”相關(guān)，“專利”與“創(chuàng)造力”相關(guān)，“創(chuàng)造力”又與“科技素養(yǎng)”相關(guān)，因而“貿(mào)易摩擦”與“科普讀物”相關(guān)，那就讓此書為提升民眾力學(xué)素質(zhì)出力吧。鳴 謝 同 仁置換法的成書要感謝幫助作者申報各級課題的華東交通大學(xué)的同事——余學(xué)文、胡淑蘭、肖挺松和梁平英等老師，并向激勵作者探索的諸多同行致謝！一并對編審人士的慧眼靈犀深表謝忱！文思看山崢嶸，一波三折為獵奇，理念削峰填谷，三教九流盼歸一。高樓攀云破霧，似昔日煙囪電柱，長橋越水過隧，如當今芯片網(wǎng)路。摩天鱗次櫛比，當比土地爺伸臂？天塹車水馬龍，合龍憑懸臂對齊？簧片婀娜多姿，可以懸臂梁比擬，跳板彈飛冠軍，已然置換梁托舉。著者二零一九年三月于南昌贛江之濱從學(xué)科層面觀，固體力學(xué)牽涉范圍包括土木、機械、交通、航空、動力、水利、冶金、化工等領(lǐng)域，具體地說是涉及這些行業(yè)的裝備、物件或其產(chǎn)物。本書的研究對象即是所述物件中的長形構(gòu)件及其簡單組合，主要內(nèi)容是對受荷載作用后，對象的彈性變形的計算。眾所周知，《理論力學(xué)》是經(jīng)典力學(xué)傳承的第一門理論，亦是力學(xué)基礎(chǔ)課程，同時，其也是可變形固體構(gòu)件科學(xué)研究的先導(dǎo)理論，而桿的受力變形研討則依賴于兩本基本著述——《材料力學(xué)》和《結(jié)構(gòu)力學(xué)》。若細處著眼，在材料力學(xué)的范疇，前人使用多種計算方法及計算工具進行了研究，抽其精髓，保留下當前廣為流行的版本，理論框架、計算公式很少采用一個世紀以來的成果，稱為“經(jīng)典”恰如其分。反向觀，此狀況是否表示偌長的時間里無重要成果？無論如何，此狀況卻引導(dǎo)作者進行了探索。在計算工具方面，本書建立新的梁位移計算模式，使得一般需用積分方法計算的問題，改換為只用算術(shù)四則運算法計算的問題；在設(shè)計方法方面，本書另辟蹊徑，一定程度地貫通了材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)。換言之，本書試圖用理論力學(xué)和材料力學(xué)中的梁位移相關(guān)理論，一并加上本書著者對梁內(nèi)容的一個方向的拓展，便能進行部分簡單結(jié)構(gòu)的計算而毋庸學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識，故而，對于一些沒有專業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)但又需面對簡單結(jié)構(gòu)的工科行業(yè)、部分專業(yè)人員，這樣做是適宜的。探 知 收 益下面闡述著者對梁的位移內(nèi)容進行深入發(fā)掘的經(jīng)歷，或許可給人們以啟發(fā)。2000年，著者在《華東交通大學(xué)學(xué)報》發(fā)表了關(guān)于置換法的第一篇論文，當時此方法的基本實例呈現(xiàn)為各種梁的大撓度統(tǒng)一于它們各自對應(yīng)的一根懸臂梁，故在論文的題目里用上了“同一性”一詞。無疑，它提振了人們尋找簡單梁替代復(fù)雜梁進行分析的信心。2002年，著者第一次用置換法的簡支梁位移方程求解了任意簡支梁的位移，當時稱為“比擬梁法”，此名詞源于力學(xué)工作者都較為熟悉的“扭轉(zhuǎn)問題的薄膜比擬”，依問題的操作方式而借用于梁分析。2003年著者又探索了將懸臂梁撓曲線整體通過線位移和角位移恰當?shù)倪m配后，可以變化成研究對象梁的撓曲線的事實。2004年著者給出置換法的圖像證明。這樣，梁位移內(nèi)容研究推進到以懸臂梁位移的簡單結(jié)果，搭建了一個求解簡單梁位移的平臺。2006年著者參加在河南理工大學(xué)召開的第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議，會上宣讀了置換法求解簡單超靜定梁的論文。鑒于“比擬”的名稱較容易與諸如“比擬連續(xù)梁法”等相混淆，在此后發(fā)表的論文中將其改為“置換法”字樣，該方法實質(zhì)未變。對于連續(xù)梁求解，本法省略了結(jié)構(gòu)力學(xué)中的漸近法包含的轉(zhuǎn)動剛度、傳遞系數(shù)和分配系數(shù)等必備概念。2007年至2008年間，著者分門別類地研究了簡單剛架的置換法解法，例如，鉸接型鋼架、固端型鋼架，靜定鋼架、超靜定鋼架，無側(cè)移Γ形門形剛架、有側(cè)移的Γ形門形剛架等，擴大了置換法的運用范圍。自2011年始，著者向更廣闊的外界介紹置換法，參加有關(guān)國際學(xué)術(shù)會議并宣讀論文，分別解決了單墩橋梁、無側(cè)移簡單剛架、簡單對稱剛架的置換法求解問題，提出分段剛化法結(jié)合置換法和截斷-置換法等以往不曾有過的方法，旨在提升置換法的水平。2014年《力學(xué)與實踐》雜志刊登了著者置換法解外伸梁問題的論文；隨后，2015年著者又證明了置換法位移方程的自身關(guān)系，得出結(jié)論：以該法位移方程表示的撓度與轉(zhuǎn)角嚴格符合一階導(dǎo)數(shù)關(guān)系，置換法位移方程在數(shù)理上成立。簡言之，置換法就是利用懸臂梁的撓曲線相對容易把控，其大轉(zhuǎn)角、大撓度結(jié)果簡單這一特點，針對簡支梁、懸臂梁和外伸梁分別搭建“置換法位移方程”這個平臺，在計算了任意梁對應(yīng)的懸臂梁的位移后，通過這個平臺就能求解出原梁位移，“置換”的道理即是此意。本書相關(guān)研究曾獲得華東交通大學(xué)首屆科學(xué)技術(shù)獎勵大會的獎項（喻曉今，靜定梁位移計算的新方法——比擬梁法，獲“自然科學(xué)三等獎”，2004年9月10日，證書號：kjcg��2004��1��3��3�睤00）；獲得第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議“中青年優(yōu)秀論文獎”。此方面的研究，以著者主持并結(jié)題的江西省教育廳教改項目“結(jié)構(gòu)中力與位移關(guān)系內(nèi)容的適應(yīng)削減課時的置換法建造（課題編號：JXJG��14��5��31）”而告一段落。宣 開 初 衷下面講述在相關(guān)領(lǐng)域的材料力學(xué)教育中集中推廣置換法的理由�，F(xiàn)在的工科，由于增加課種、縮減學(xué)時等原因，材料力學(xué)中梁的位移內(nèi)容只介紹積分法和疊加法，歷史上所出現(xiàn)的其他方法，由于一些不便，諸如需另開一個知識體系、需要記憶較多系數(shù)或是掌握其算法需要耗時日等，就不再在本書采用了。即便是疊加法，每每計算都得查用相應(yīng)的位移結(jié)果圖表等，效率很低。而置換法卻與眾不同，在操作層面，只要記憶少量系數(shù)、公式等，便能較好地手算梁的位移，甚至分析簡單結(jié)構(gòu)，結(jié)果還是解析解，有鑒于此，該方法有推廣使用的現(xiàn)實需求。為將已經(jīng)獲得方法的優(yōu)勢廣泛地、迅速有效地告知科技青年、業(yè)內(nèi)師生，著者一直在力行。2017年在貴州凱里學(xué)院承辦的第四屆全國力學(xué)實驗教學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第五屆西南東北華東三地區(qū)力學(xué)教學(xué)暨學(xué)術(shù)交流會上，著者的置換法報告引起不少青年學(xué)者、教師的興趣，這更堅定了作者的信心——出版專著介紹該成果。淬 煉 經(jīng) 歷寫作中以何種形式、風(fēng)格來傳達科學(xué)內(nèi)容而又不失閱讀味道，如何點綴、描繪甚至渲染呢？著者憶起自己認識事物、汲取知識養(yǎng)分并成就一些實績的歷程。20世紀60年代初期，著者被祖母帶到贛江邊的船上，望著中流風(fēng)帆縱橫游走，一幅風(fēng)檣動景象，奇怪，旋風(fēng)？后來從科普圖書中得到了分力、合力的概念。20世紀60年代中期，鄰居伙伴的小人書引來作者好奇心：加加林上天了，好高，那里沒有重量，人們在飛船里走路要用腳背勾著像輪船上的爬梯一樣的腳套，好玩！這就是簡單結(jié)構(gòu)。筒子樓里漸有戰(zhàn)斗氣息了，比有槍的伙伴還牛的是他對面住的中學(xué)生，他從褲兜里掏出一個木柄手榴彈，擰開后蓋，露出白色引線，告訴大家：這是拉環(huán)，一拉就投出去。伙伴居然伸手就要拉！差一點就要“翻了兜”，伙伴們都為“真家伙”所迷。在八一橋頭，作者見到支左部隊浩浩蕩蕩列隊環(huán)城游行，那高射炮直指蒼穹、顫顫巍巍，又是何等氣宇軒昂。后來知道，德國法西斯軍隊曾用高炮平射來當反坦克炮使。不久后，一輛解放牌卡車將作者一家人載往“廣闊的天地”，作者便將車描繪了下來。20世紀60年代末，著者在田埂上見到了人力水車，見到了這種木制簡單結(jié)構(gòu)的受力變形，吱吱嘎嘎、晃晃悠悠，并有幸見證了其被抽水機完全替換的過程。在興修水利的贛江大堤上，作者見到了人民戰(zhàn)爭式的壯觀場景：風(fēng)雷動，旌旗奮，銀鋤落，鐵臂搖。一些場景被作者用粉筆反映在了班級的黑板報上。20世紀70年代前期，夜里剛躺下的作者被人叫起：“快來看衛(wèi)星！”厲害了，趕上蘇聯(lián)了，怎么上去的？小人書中的事在中國也實現(xiàn)了！夏夜星空竹床上，父親給著者講述“動者恒動，靜者恒靜”的物理，這是空中物體的平衡原理。剛下農(nóng)村時是在祠堂里上課，后來“五七中學(xué)”建設(shè)新校舍，著者見識了支架圓木房梁、三角形屋架等過程，大家也自己動手打坯燒磚�！半p搶”時學(xué)生也要放假以支援搶收搶種，著者也見多了田間地頭的青年們的扁擔角力運動游戲；挑選扁擔時的按壓試力等，都是長形物的力與變形的實例。70年代中期，著者體驗了多種勞動，在青云譜苗圃學(xué)習(xí)園藝時，對多種樹木寫生畫畫。在揭露法西斯的集中營罪惡的書里，有成堆的人發(fā)工藝品照片及其他相片，著者臨摹了幾張，其中有一張名為“捷克南部風(fēng)光”，內(nèi)有連續(xù)梁例型。就這樣，著者學(xué)繪畫，玩樂器，買元器件組裝礦石收音機等，“蹉跎”了一段歲月，其實也就在不經(jīng)意之間，成就了一類青年的好事——能夠在停招后第一次全國統(tǒng)一高考招生中踏入大學(xué)校門。高考時著者所在地的做法是先填志愿后考試，著者不假思索地便填寫了首都的一所國防工業(yè)院校，當時腦海里滿是電影《長城新曲》中那輾轉(zhuǎn)騰躍的坦克，總在想象北方那一排白楊樹下的一排戰(zhàn)車是怎樣的風(fēng)光。大學(xué)畢業(yè)后，著者也果真奔赴了國家第一個五年計劃中建設(shè)的156個蘇援項目之一的央企，并且參加了國防科工委十大重點項目之一的研制工作。在同一專業(yè)前輩的帶領(lǐng)下，完成了任務(wù)，參與研制的武器在天安門國慶閱兵中得以展示。后來，著者的那只“看不見的手”又指使作者冥冥之中在部隊里拿到了一個防護工程的課題合作項目。醉 味 畫 風(fēng)上面所述的一些閱歷就組成了著者的基本素材庫，著者會把經(jīng)歷中有趣或“有戲”的部分寫入本書，以供大家“好玩”，也存“玩物開智”的欲念。前有榜樣，力學(xué)里的一些成果是一位叫作達·芬奇的歐洲藝術(shù)家“玩”出來的，故也想以輕松活潑的形式來普及一點力學(xué)知識。如此考量，采用何樣體裁，作者便有路數(shù)在心——既嚴謹，又耐看。有一種夸張的說法：歐美的青少年是玩大的，或許這就是其創(chuàng)造力的本源。好萊塢會玩，且玩出了科技意義，一些系列大片不僅在中國切走一塊蛋糕，而且暗中助推投入世界各地戰(zhàn)場的美軍士兵，為美國建功立業(yè)。“在商言商”，我們何不如法炮制呢？因此，作者想做一點科普的事兒，作者受科普益，何不益科普？這也是教育本分。深層思量，頗有道理，若學(xué)科沒有情感，誰會去直面學(xué)科的蒼白？若科學(xué)沒有溫度，誰又會去擁抱科學(xué)的春天呢？此理念推著著者向釋縛釋惑方向使力，并在亦莊亦諧中展開。以積累多年教學(xué)經(jīng)驗，并迎合大眾口味來鋪陳，希望能開啟青少年的科技感覺。在讀過梁的彎曲位移內(nèi)容后，著者便發(fā)現(xiàn)，此置換法是新法，是教科書中不曾見過的解法，而通過置換法就能夠解決結(jié)構(gòu)師的一些問題，這是期盼。新特色本書在材料力學(xué)關(guān)于變形方面的新表述、新方式和新過程等，有以下數(shù)項：“置換法”、“分段剛化-置換法”、“截斷-置換法”，為解法�！跋鄬ψ冃危ㄎ灰疲�”、“牽連位移”和“絕對變形（位移）”概念，利用運動學(xué)概念的延伸，借雞生蛋�！傲υ�素分布表”是在聯(lián)立求解多元一次方程時，分析未知力因素分布情況的列表�！跋�元步驟進行圖”是確立力元素替代解算具體步驟的路線圖。為了體現(xiàn)通俗性、趣味性，全書在有關(guān)段落處的正文外，會用生動的短句提示讀者，起到解釋、引人入勝的作用，有時是點題，有時是頓悟，幾處還出現(xiàn)小插曲等。節(jié)后每每也會給出口訣、詩文或?qū)β?lián)式的結(jié)語。著者認為這不是一般的課本，通過這些手段，能較為充分地展示置換法良好的親和力。本書的插圖均由著者本人繪制，一些圖案是現(xiàn)場速寫而顯示了真實性，因此，也具有了一定的史料性質(zhì)。近貿(mào)易摩擦不斷，它與“專利”相關(guān)，“專利”與“創(chuàng)造力”相關(guān)，“創(chuàng)造力”又與“科技素養(yǎng)”相關(guān)，因而“貿(mào)易摩擦”與“科普讀物”相關(guān)，那就讓此書為提升民眾力學(xué)素質(zhì)出力吧。鳴 謝 同 仁置換法的成書要感謝幫助作者申報各級課題的華東交通大學(xué)的同事——余學(xué)文、胡淑蘭、肖挺松和梁平英等老師，并向激勵作者探索的諸多同行致謝！一并對編審人士的慧眼靈犀深表謝忱！文思看山崢嶸，一波三折為獵奇，理念削峰填谷，三教九流盼歸一。高樓攀云破霧，似昔日煙囪電柱，長橋越水過隧，如當今芯片網(wǎng)路。摩天鱗次櫛比，當比土地爺伸臂？天塹車水馬龍，合龍憑懸臂對齊？簧片婀娜多姿，可以懸臂梁比擬，跳板彈飛冠軍，已然置換梁托舉。著者二零一九年三月于南昌贛江之濱