丁承先、段元鋒、吳東嶽編著的《向量式結構力學(附光盤)》的重點是講解一個不同於傳統方法的分析概念，因此內容偏重於對結構基本理論的探討。首先，書中提出了設計分析與行為分析在應用及需求上的區別；向量式理論是為了在工程上進行行為分析而產生的。行為分析的目的是要對真實的結構和行為進行準確的解析和預測。引用傳統結構學的標準處理方式，無論是早期的手算方法還是近期的多功能軟件，都有相當的困難。

向量式理論是結構行為分析的一個創新概念。此 法為求解大變形、大變位、踫撞、倒塌等力學行為應 運而生。以此理論為基礎，可以用簡單而繫統化的程 序對結構做實境模擬，通過計算，預測出在受到外力 之後結構的真實反應。丁承先、段元鋒、吳東嶽編著 的《向量式結構力學(附光盤)》的重點在於詮釋和比 較傳統理論和向量式理論的基本概念和分析步驟。在 推導公式並解說了計算步驟之後，每一章都舉出一組 例題。例題中除了有控制公式，也列出詳細的計算步 驟和MATLAB程序。計算結果除了有數據，還展示了結 構行為的動畫。 《向量式結構力學(附光盤)》可供結構力學、結 構動力學等學科領域的研究人員及高等院校土木工程 、機械工程、航天航空專業的師生參考。

序
前言
第1章 結構的行為分析
1.1 設計分析
1.2 行為分析
1.3 結構理論的修正
1.4 討論
1.5 向量式分析
1.6 本書的內容規劃
第2章 綜合概念
2.1 傳統結構力學的概念
2.1.1 結構體繫
2.1.2 控制方程
2.1.3 數值計算
2.1.4 行為的驗證
2.1.5 討論
2.2 向量式分析的概念
2.2.1 點值描述
2.2.2 途徑單元
2.2.3 逆向運動
2.2.4 討論
第3章 傳統結構力學的分析方法
3.1 廣義的剛架
3.2 簡化假設一：剛性構件
3.3 簡化假設二：位置與幾何變化的分解
3.4 簡化假設三：靜態解及路徑獨立的過程
3.5 結構理論的修正
3.5.1 剛架振動
3.5.2 屈曲公式
3.5.3 幾何變形
3.6 結論
第4章 向量式結構力學的分析方法
4.1 結構的點值描述
4.2 構件的空間點值描述
4.2.1 概述
4.2.2 內插函數與結構單元
4.2.3 討論
4.3 途徑或軌跡的時間點值描述
4.4 討論
4.4.1 構件描述
4.4.2 剛架與廣義質點
4.5 內力計算
4.5.1 簡化限制
4.5.2 內力計算步驟
4.6 組合、約束及荷載
4.6.1 組合
4.6.2 運動約束
4.6.3 接觸
4.6.4 結構荷載
4.7 例題：簡單的桁架分析
4.7.1 例題1：剛性杆件和點連接模式
4.7.2 例題2：柔性杆件和體連接模式
4.8 結語
4.8.1 靜態分析及路徑獨立
4.8.2 離散模式
第5章 剛性軸力杆件結構
5.1 剛性軸力杆件
5.1.1 點值描述
5.1.2 點公式
5.1.3 節點外力
5.1.4 節點內力
5.1.5 後處理
5.2 計算公式：顯式積分
5.2.1 中央差分
5.2.2 計算公式
5.2.3 程序撰寫
5.3 中央差分式的討論
5.3.1 討論基礎
5.3.2 中央差分的步長估算
5.3.3 靜態分析
5.4 綜合討論
5.5 例題
5.5.1 例題1
5.5.2 例題2
5.5.3 例題3
5.5.4 例題4
第6章 柔性軸力杆件結構
6.1 柔性結構
6.2 柔性杆件元的內力計算
6.2.1 基礎架構
6.2.2 節點位置
6.2.3 逆向運動
6.2.4 應變及應力
6.2.5 節點內力
6.2.6 正向運動
6.3 內力計算的討論
6.3.1 有位置變化的構件變形
6.3.2 客觀性
6.3.3 向量式分析
6.3.4 杆件問題
6.3.5 討論
6.4 例題
6.4.1 例題1：大變位的剛性杆件結構
6.4.2 例題2：柔性杆件結構
6.4.3 例題3：大變位桁架
6.4.4 例題4：柔性杆件結構
第7章 軸力杆件結構的形態變化
7.1 途徑單元
7.1.1 基本概念
7.1.2 幾個應用途徑單元的簡例
7.1.3 簡單的計算方法
7.2 例題
7.2.1 例題1：機構運動
7.2.2 例題2：杆件結構的突跳和斷裂
7.2.3 例題3：杆件的彈塑性變形和斷裂
7.2.4 例題4：懸索上的移動力
第8章 三維空間軸力杆件結構
8.1 結構體繫的點運動公式
8.2 杆件元的位移和純變形
8.3 杆件元的節點內力
8.4 杆件元的等效作用力
8.5 例題
8.5.1 例題1：三杆空間桁架
8.5.2 例題2：十四杆空間桁架
8.5.3 例題3：淺型星狀空間桁架
第9章 平面彎曲杆件結構
9.1 途徑單元
9.2 結構體繫的點運動公式
9.3 彎曲杆件元的位移和變形
9.3.1 逆向運動
9.3.2 杆件元的變形函數
9.3.3 討論
9.4 彎曲杆件元的節點內力
9.5 杆件元的等效空間點外力
9.6 結構體繫的點質量計算
9.7 討論
9.8 例題
9.8.1 例題1：懸臂梁
9.8.2 例題2：折彎的梁
9.8.3 例題3：平面剛架
**0章 平面彎曲杆件結構的形態變化
10.1 懸臂梁的大彎曲問題
10.2 梁的碎裂與碎塊運動
10.3 塑性鉸與極限分析
10.3.1 例題1：超靜定梁
10.3.2 例題2：超靜定剛架
10.4 接觸問題
**1章 三維空間彎曲杆件結構
11.1 結構體繫的點運動公式
11.2 杆件元的主軸方向
11.3 杆件元的變形
11.3.1 前處理
11.3.2 逆向運動
11.3.3 杆件元的節點變形
11.4 節點內力和彎矩的計算
11.4.1 虛擬位置
11.4.2 正向運動
11.5 等效空間點外力和力矩的計算
11.6 空間點質量及點慣性矩的計算
11.7 討論：彎曲元在平面上的運動
11.8 例題
11.8.1 例題1：懸臂梁
11.8.2 例題2：六面錐形的空間剛架
附錄
附錄A 廣義剛架公式的推導
附錄B 位置與幾何變化分解之推導
附錄C 非線性杆件分析與柔性杆件分析
附錄D 應變公式討論
附錄E 空間向量的轉動公式