近代织物力学和稳定性分析理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学出版社

作者:张义同

出品人:

页数:151

译者:

出版时间:2003-3

价格:14.00元

装帧:

isbn号码:9787301062289

丛书系列:

图书标签:

• 织物力学
• 稳定性分析
• 近代织物
• 结构力学
• 材料力学
• 纤维材料
• 纺织工程
• 力学分析
• 工程力学
• 结构稳定性

《材料科学中的结构与性能关联》 内容概述： 本书深入探讨了材料科学领域的核心议题——材料的宏观性能如何由其微观结构决定。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在为材料学、机械工程、化学工程以及相关领域的研究人员和高年级本科生提供一个全面而深入的理论框架和实验验证方法。 全书共分六大部分，共计十八章。 第一部分：材料微观结构基础 本部分首先回顾了晶体学和非晶态结构的物理基础。详细阐述了晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成、类型及对材料力学性能的初始影响。重点分析了位错理论，包括位错的运动机制、交滑移、缠结以及它们在塑性变形中的主导作用。对于高分子和复合材料，本部分引入了分子链的拓扑结构、微相分离以及纤维与基体界面结合的结构特征，为后续的性能分析奠定基础。 第二部分：弹性与粘弹性响应 本部分聚焦于材料在小应变范围内的线性响应。详细推导了广义胡克定律在各向异性材料（如单晶、轧制板材）中的应用，并引入了弹性模量张量和柔顺度张量的概念。针对聚合物和生物材料，本书系统地阐述了粘弹性理论，包括蠕变、应力松弛现象的数学描述。引入了时间-温度等效原理（如Williams-Landel-Ferry方程），并讨论了体粘弹性模型（如Maxwell、Voigt模型）的构建与应用，特别是在动态力学分析（DMA）中的实际操作。 第三部分：塑性变形与本构关系 这是本书的核心部分之一。本部分从微观角度深入剖析了金属材料的塑性流动机制，详细阐述了滑移系、孪晶与相变。重点介绍了屈服准则，包括Tresca和Von Mises准则的物理意义和适用范围。对于复杂加载路径，本书详尽讨论了强化机制，如加工硬化（运动硬化与静水硬化），并引入了后继的硬化法则，如Chaboche背应力模型和非线性随动硬化模型，以准确描述循环加载下的材料行为。针对陶瓷材料，本部分分析了脆性断裂的特征，并讨论了微裂纹的萌生与扩展。 第四部分：断裂力学与损伤演化 本部分构建了材料失效的理论基础。首先回顾了Griffith能量平衡理论，并系统地阐述了线弹性断裂力学（LEFM）的基石——应力强度因子（K）。本书详细介绍了K的计算方法，包括边界条件处理和数值模拟（如有限元法）中的积分计算。随后，转向弹塑性断裂领域，重点引入了J积分理论，解释了其作为能量释放率在存在大应变塑性区时的优越性。对于疲劳问题，本书详细阐述了高周疲劳（S-N曲线、Basquin关系）和低周疲劳（Manson-Coffin关系），并讨论了Paris-Erdogan疲劳裂纹扩展定律。最后，引入了损伤力学概念，如内聚力区模型（CZMs）在模拟材料分离过程中的应用。 第五部分：结构稳定性分析 本部分侧重于材料在宏观尺度下，因几何非线性或材料非线性导致的整体失稳问题。详细讨论了欧拉屈曲理论的局限性，并引入了基于能量法的有限元稳定性分析框架。书中详细分析了梁、板和壳结构的临界屈曲载荷计算方法，包括引入初始缺陷的影响。对于非线性屈曲问题，如后屈曲行为，本书采用弧长法等数值技术，详细演示了如何追踪平衡路径，并分析了挫屈（buckling）与局部屈曲（wrinkling）的区别。特别地，针对薄壁结构，讨论了局部失稳与整体失稳的耦合效应。 第六部分：先进材料的结构-性能关联 最后一部分将前述理论应用于特定先进材料。详细分析了复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的层合板理论，包括经典层合板理论（CLT）的推导及其在分析铺层对模量和刚度的影响。对于多孔材料，本书引入了有效介质理论（如Maxwell-Garnett模型）来预测孔隙率对弹性模量的衰减规律。最后，探讨了功能梯度材料（FGMs）的梯度设计对热力学响应和界面强度的影响。 读者对象： 本书适合研究生、博士后研究人员，以及从事材料设计、结构分析和失效评估的高级工程师。其深度和广度使其成为结构材料性能研究的权威参考书。

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这本书的装帧设计初看颇有些严肃，封面设计简洁到近乎朴素，那种深沉的墨绿色调和略带粗砺感的纸张，让人感觉它并非是面向大众读物的轻松读物，而是一本需要坐下来，沉下心去研读的学术专著。我最初抱着一种审慎的好奇心翻开了它，期待着能从中找到一些关于材料科学基础的严谨论述。然而，当我真正深入阅读时，却发现它所涵盖的内容远超我最初的想象。它并未停留在纯粹的物理定律层面，而是巧妙地将理论模型与实际工程应用进行了深度融合。尤其是在关于结构优化和失效预测的那几章，作者的论述逻辑性极强，每一步的推导都清晰可见，仿佛在为读者搭建一座通往复杂问题的坚实桥梁。我特别欣赏其中对于材料本构关系描述的细致入微，那种对微观形变到宏观响应之间联系的洞察，确实体现了作者深厚的学术功底。这本书的排版布局也十分考究，大段的公式和图表穿插得恰到好处，不会让人产生视觉疲劳，只是，对于初涉此领域的读者来说，可能需要多花一些时间去适应其高密度的信息量。

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说实话，我拿起这本书时，最大的疑虑在于其标题所暗示的专业深度是否会让非专业人士感到望而却步。但阅读过程中的体验却出乎意料地流畅，这主要归功于作者在叙事上采取的渐进式教学法。他没有一开始就抛出晦涩难懂的复杂方程组，而是从一个非常基础的、关于纤维间相互作用的几何模型入手，逐步引入应力张量、应变率等核心概念。这种由浅入深的铺垫，使得那些原本需要反复阅读才能理解的力学原理，变得清晰易懂。最令人称赞的是，作者在阐述理论的同时，总能结合历史上的几次关键实验案例进行佐证，这极大地增强了理论的可信度和直观感受。例如，他对某个特定织物结构在极端温度下的力学响应分析，简直像是在进行一次精彩的虚拟实验演示。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更深入地解释了“为什么会这样”，成功地架起了理论与实践之间的鸿沟。

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这本书的语言风格非常独特，它在保持学术严谨性的同时，透露出一种老派工程师特有的务实和冷静。很少看到如此坦诚地讨论研究局限性的技术书籍。作者在介绍某些先进的数值模拟方法时，毫不避讳地指出了当前模型在处理非线性蠕变问题时的计算瓶颈和近似误差，这种对自身研究边界的清晰界定，反而让读者更加信任作者的判断。我尤其留意了关于动态冲击响应那一章节的措辞，语气极其审慎，没有使用任何夸大的宣传性语言，所有结论都基于扎实的数据支撑。整本书读下来，给我一种在与一位经验丰富、一丝不苟的导师对话的感觉。它不像某些新近出版的教材那样，热衷于介绍最新但未经充分检验的技术，而是更侧重于对那些经过时间考验的、具有普适性的基础理论进行深刻的挖掘和重塑。

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坦白讲，这本书的阅读体验对于非专业人士而言，可能更接近于“攻克”而非“享受”。它的文字密度极高，即便是背景知识相对扎实的读者，也需要频繁地查阅附录中的数学符号定义。我注意到书中对高阶偏微分方程的应用非常频繁，且对求解过程中所依赖的数值算法的收敛性讨论相当深入，这无疑抬高了阅读门槛。但对于那些真正致力于深入理解材料行为的科研人员来说，这种“硬核”恰恰是其核心价值所在。它没有为读者提供任何捷径，而是直接展示了研究前沿的真实面貌——充满了复杂的相互依赖关系和尚未完全解决的难题。我个人尤其欣赏其中关于多尺度建模的章节，作者试图将宏观力学性能与亚微米级的纤维缠绕结构联系起来的努力，展示了一种跨越尺度的宏大视野，这种视野在当下的许多应用型研究中是相当罕见的。

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这是一部内容结构极其严密的著作，其逻辑推进的紧凑程度，让人联想到精密机械的内部构造。章节之间的衔接几乎是无缝的，上一个单元讨论的边界条件，会自然而然地成为下一个单元引入新变量的起点。我发现自己不得不放慢阅读速度，因为很多关键性的推导步骤——比如对能量耗散机制的解析——需要我停下来，在草稿纸上重新画图、验算，才能真正体会到其中蕴含的物理意义。这绝不是那种可以囫囵吞枣的书籍；它要求读者具备高度的专注力和一定的数学基础。最让我感到惊艳的是，书中对特定参数敏感度的分析部分，作者通过多维度的参数扫描和图谱展示，清晰地揭示了材料设计中哪些微小的调整会引发整体性能的巨大变化。这种对细节的把控能力，对于从事材料研发的人员来说，无疑是一笔宝贵的财富，它提供了一种自上而下的、全景式的理解视角。

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