连续介质力学导论

连续介质力学导论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:冯元桢
出品人:
页数:380
译者:李松年
出版时间:1984-10
价格:1.90元
装帧:平装
isbn号码:
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

本书用笛卡儿张量系统地介绍连续介质力学。书中首先叙述了连续介质力学所需的基本物理知识和数学知识,然后论述了应力、应变、变形率,本构方程以及场方程。书中附有大量的例题和习题。

本书物理概念清晰,论述简明、扼要。

本书可供力学、应用数学专业大学生及有关工科专业研究生使用。也可供有关力学工作者参考。

《流体动力学基础:从经典到现代的视角》 本书旨在为读者构建一套严谨而全面的流体动力学理论框架,深入探讨流体运动的内在规律及其在自然科学和工程技术中的广泛应用。我们将从最基础的流体概念出发,逐步深入到复杂的流动现象,力求呈现一幅既有历史深度又具前沿视野的流体动力学图景。 第一部分:流体的基本描述与静力学 首先,我们将深入剖析流体的定义及其关键物理属性,包括密度、压力、粘度等。通过对微元体运动的受力分析,建立起流体静止状态下的基本方程——静力学方程。我们将详细阐述帕斯卡原理及其在液压系统中的应用,讨论浮力与阿基米德原理,并进一步探究流体在引力场中的分布规律,如大气压强随高度的变化。本部分还将涉及一些重要的流体测量工具和技术,以及表面张力带来的相关现象。 第二部分:流体运动学 本部分将着重于描述流体运动本身,而不考虑产生运动的原因。我们将引入两种主要的描述方法:拉格朗日描述和欧拉描述,并详细阐述它们之间的联系与区别。核心概念包括流线、迹线、涡线,以及速度场、加速度场、散度、旋度等描述流体运动特性的数学工具。我们将分析流体的连续性方程,这是保证质量守恒的基本约束。此外,还会探讨流体的环量及其变化规律,为后续的动力学分析奠定基础。 第三部分:流体动力学——理想流体 在理想流体(即无粘性、不可压缩流体)的框架下,我们将推导出流体动力学的核心方程——伯努利方程。通过对伯努利方程的详细推导和解释,我们将揭示流体在稳态流动中速度、压强和高度之间的能量转换关系。我们将通过一系列经典案例,如文丘里管、皮托管、以及飞机机翼的升力产生原理,来生动展示伯努利方程的实际应用。同时,本部分也将简要介绍一些适用于理想流体的流动模型,为理解更复杂的流动打下基础。 第四部分:流体动力学——粘性流体 本部分将引入粘性的概念,这是流体动力学中至关重要的一个物理量。我们将基于牛顿粘性定律,推导出描述粘性流体运动的纳维-斯托克斯方程。我们会深入分析纳维-斯托克斯方程的复杂性,并讨论其在不同流动条件下的简化形式,例如层流和紊流。层流部分将聚焦于泊肃叶流、圆管内流等典型流动,以及流体在管道中的压强损失计算。紊流部分将重点介绍紊流的统计描述方法、雷诺平均方程以及紊流模型的基本思想,并探讨紊流边界层理论。 第五部分:特殊流动现象与应用 在掌握了基本的流体动力学理论后,我们将探讨一些特殊的流动现象及其在工程和科学中的重要应用。这包括: 可压缩流体动力学入门: 重点介绍音速、马赫数、激波、膨胀波等概念,以及它们在超声速和高超声速流动中的作用。 边界层理论: 深入研究流体在固体表面附近的流动特性,包括边界层的产生、发展、分离以及其对阻力和升力的影响。 流动稳定性与转捩: 探讨流体从层流转变为紊流的过程,以及影响流动稳定性的各种因素。 非牛顿流体: 介绍具有复杂流变行为的流体,如剪切增稠流体、剪切稀化流体、宾汉流体等,并探讨它们的分析方法。 多相流: 触及包含两种或两种以上物质(如气液、固液、气固)的流动现象,这是许多工业过程中的关键。 计算流体动力学(CFD)简介: 简要介绍利用数值方法求解流体动力学方程的原理和基本流程,为读者了解现代工程模拟提供入门。 学习目标: 通过对本书的学习,读者将能够: 理解流体的基本概念、物理属性及其在静止状态下的行为。 掌握描述流体运动的运动学工具,并能分析流体的运动模式。 熟练运用伯努利方程分析理想流体流动,并理解其物理意义。 掌握纳维-斯托克斯方程及其简化形式,并能分析粘性流体的基本流动问题。 初步了解可压缩流、边界层、流动稳定性、非牛顿流体和多相流等复杂流动现象。 对计算流体动力学的基本概念和应用有所认识。 本书适合机械工程、航空航天工程、土木工程、化学工程、环境工程、物理学以及对流体运动规律感兴趣的广大读者。我们期望通过本书的讲解,能够激发读者对流体世界的好奇心,并为其进一步深入研究流体动力学打下坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

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前些日子看到一篇评价连续介质力学教材的帖子,这本书公认为是连续介质力学的第一书。 相信用这本书的人不会不知道这本书的地位,这本书等同于铁木辛哥的《弹性理论》在弹性力学中的地位。 这本书和《弹性理论》的思路是一样的,就是让工程师看的懂力学中的数学问题。其他的就...

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用户评价

评分

这是一本真正能够激发读者思考的书,它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的塑造。作者以一种近乎艺术家的匠心,将原本可能枯燥的力学原理,注入了生命和活力。他从物质的宏观连续性这一根本出发,引申出一系列关于变形、流动和能量传递的讨论。我印象最深刻的是,作者在解释张量分析在连续介质力学中的应用时,并没有直接引入复杂的张量代数,而是先从向量的概念出发,探讨了如何用更普适的方式来描述物理量在不同坐标系下的变化。这种循序渐进、层层递进的讲解方式,极大地降低了学习门槛,也让我在不知不觉中掌握了强大的数学工具。书中的例子,无论是关于材料的各向异性还是非线性行为,都选取得恰到好处,既能体现理论的普适性,又能揭示现实世界的复杂性。作者在讨论形变梯度张量时,对于其几何意义的解读,让我对“变形”这个词有了全新的认识——它不再仅仅是形状的改变,而是一种空间映射的变换。这种深入本质的剖析,是许多同类书籍所难以企及的。

评分

一本真正能够引发我深度思考的书,它不仅仅是对理论的简单罗列,更是一种思维的启迪。作者在《连续介质力学导论》中,展现出了非凡的洞察力和清晰的逻辑。他没有回避任何关键的数学工具,例如微积分、向量分析等,但同时又以一种非常直观和易于理解的方式解释了它们在连续介质力学中的应用。我特别赞赏作者在介绍“应力”(stress)这个概念时的处理。他不仅仅是给出了应力张量的定义,更是从微元体受力分析出发,解释了应力分量和正应力、剪应力的物理意义。这种由内而外的讲解方式,让我能够更容易地理解抽象的概念。书中的例子,从固体的强度分析到流体的流动稳定性,都选取得非常经典且具有代表性。作者在讨论连续介质的边界条件时,也深入探讨了其物理含义和数学表达,这让我意识到,边界条件是影响力学行为的关键因素。读这本书,不仅仅是在学习知识,更是在培养一种对物理世界本质的探究精神。

评分

一本真正能够启迪心智的书。作者以其深厚的功底和独到的见解,将连续介质力学这一看似艰深晦涩的学科,展现得淋漓尽致。他并没有一味地追求数学的抽象和形式化,而是始终将物理的直觉和现象置于核心地位。我尤其喜欢作者在处理材料模型时的精妙之处。他首先介绍了线弹性模型,然后逐步引入了粘弹性、塑性等更复杂的模型,并清晰地阐述了不同模型之间的适用范围和物理基础。这种由简入繁、由表及里的讲解方式,让我在学习过程中能够牢牢把握住各个知识点的脉络。书中的例子,无论是从固体的断裂力学到流体的湍流,都展示了连续介质力学在解决现实世界问题中的强大能力。作者对于“连续”这个概念的定义和讨论,也让我对物质的尺度效应有了更深刻的认识。他巧妙地运用了统计物理的某些思想,来解释宏观连续性是如何从微观离散性中涌现出来的。读这本书,不仅仅是学习知识,更是一种思维的训练,它教会我如何从纷繁复杂的现象中提取出本质的规律。

评分

很少有一本书能让我有如此强烈的“豁然开朗”的感觉。作者在编写《连续介质力学导论》时,仿佛是一位经验丰富的向导,带领着我在未知的知识领域中穿梭。他没有回避任何关键的理论难题,反而以一种自信而清晰的方式,逐一击破。我特别欣赏作者在介绍热力学耦合效应时的处理,他没有将热学和力学割裂开来,而是巧妙地将温度场和应力场联系在一起,解释了热胀冷缩如何影响材料的力学行为,以及力学做功如何转化为热能。这种跨学科的整合能力,正是连续介质力学所追求的精髓。书中的数学推导,虽然严谨,但作者总是会适时地插入一些物理意义的解释,让我明白每个数学步骤背后的物理含义。例如,在讲解应力张量的散度和旋度时,他用流体的连续性方程和涡旋演化方程来类比,极大地增强了我的理解。读这本书,就像是在与一位学识渊博、循循善诱的老师对话,他总能预见到我可能遇到的困惑,并提前给出解答。

评分

一本真正引人入胜的书,它不仅仅是理论的堆砌,更像是一次深邃的探索之旅。从翻开第一页起,我就被作者那严谨又不失诗意的语言所吸引。他没有直接抛出晦涩的公式,而是循序渐进地勾勒出连续介质力学的宏伟蓝图。初读时,我脑海中浮现的是古希腊哲学家们对物质本质的思考,那种试图用统一的原理来解释万事万物的渴望,在作者的笔下得到了完美的传承和发展。书中的例子选取得非常巧妙,从日常生活中的水流到宏观宇宙的星系运动,都巧妙地融入了连续介质力学的框架。尤其令我印象深刻的是,作者在讲解弹性变形时,并没有止步于简单的应力应变关系,而是深入探讨了材料的微观结构如何影响其宏观表现,这让我对“连续”这个概念有了更深刻的理解——它并非抹杀了物质的离散性,而是在更大的尺度上捕捉其整体行为的规律。那种将抽象概念具象化的能力,实在是令人赞叹。即便是涉及到一些复杂的数学推导,作者也总是能够辅以直观的物理图像,让我在迷失于符号海洋之前,找到指引方向的灯塔。读完一章,我不仅掌握了新的知识,更对物理世界的多样性与统一性有了更深的敬畏。

评分

这本书的魅力在于它的深度和广度,它以一种极其负责任的态度,带领读者走过连续介质力学这座宏伟的知识殿堂。作者在处理每一个概念时,都展现出非凡的洞察力。例如,在讲解流体动力学时,他并没有简单地罗列纳维-斯托克斯方程,而是先从动量守恒这一基本原理出发,层层剥离,最终导出了方程的形式。在这个过程中,他对各种假设条件的解释,以及这些假设对模型适用范围的影响,都分析得鞭辟入里。这让我意识到,任何一个力学模型,都是在一定近似下对现实世界的简化,理解这些近似的边界,才能更准确地运用这些模型。书中的图示也起到了至关重要的作用,它们不仅仅是插图,更是理解复杂概念的视觉语言。那些精心绘制的矢量场、应力张量可视化图,都为抽象的数学描述注入了生命力。我尤其喜欢作者在讨论激波和边界层理论时的处理方式,他通过生动的类比,将这些通常被认为非常困难的概念变得易于理解,仿佛我能够亲眼看到流体在边界处的粘滞效应,或者感受到激波压缩带来的剧烈变化。这是一本需要反复阅读的书,每一次重温,都能从中发现新的闪光点。

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这本书给我带来的最大感受是,它让我对“理解”有了更深的体会。作者在讲解连续介质力学时,仿佛是一位经验丰富的建筑师,他不仅仅给出蓝图,更解释了每一块砖石的意义,以及它们如何构成一个稳固的整体。他对本构关系(constitutive relations)的讲解,尤其令我印象深刻。他不仅仅是给出各种本构方程,更是深入探讨了这些方程背后的物理假设,以及它们如何反映材料的内在属性。例如,他对于幂律流体和牛顿流体的区分,以及它们在不同流动条件下的行为差异,都分析得极为透彻。书中的图示,例如应力-应变曲线、流线图等,都起到了画龙点睛的作用,它们将抽象的数学概念具象化,帮助我在脑海中构建出清晰的物理图像。作者在讨论能量耗散时,也引入了熵增的概念,将力学与热力学紧密联系起来,展现了物理学思想的统一性。这本书的阅读体验,就像是在进行一场智力探险,每一步都充满了发现的乐趣。

评分

这是一本真正能够“带你入门”的书,它以一种极其负责任的态度,为读者打开了连续介质力学的大门。作者的写作风格非常独特,既有严谨的学术深度,又不失人文关怀的温度。他并没有将连续介质力学仅仅视为一门技术学科,而是将其置于更广阔的物理学背景下进行探讨。我尤其赞赏作者在介绍形变(deformation)这个概念时的处理方式。他不仅仅是解释了位移场,更是深入分析了形变梯度张量,并将其分解为旋转和伸缩,这让我对材料的变形过程有了更全面的理解。书中的例子,涵盖了固体和流体的力学行为,从简单的应力分析到复杂的非线性动力学,都进行了细致的讲解。作者在讨论能量守恒和动量守恒时,也巧妙地引入了第一类和第二类守恒律的思想,让我对物理学的基本原理有了更深的认识。读这本书,就像是在与一位睿智的长者交流,他不仅传授知识,更分享智慧。

评分

很少有一本书能够让我从一开始就感受到如此强烈的吸引力。作者在《连续介质力学导论》中,以一种近乎于“讲故事”的方式,将抽象的力学概念娓娓道来。他并没有一开始就抛出复杂的数学公式,而是先从宏观的物质属性和运动现象入手,逐步引导读者深入到微观的力学分析。我印象特别深刻的是,作者在讲解应变(strain)时,并没有简单地给出数学定义,而是从测量两个无穷近点的相对位移出发,解释了线性应变张量的由来。这种从物理现象到数学描述的过渡,让我能够更容易地理解公式背后的含义。书中的例子,涵盖了从材料的弹性响应到流体的粘滞行为,都选取得十分恰当。作者在讨论连续介质的假设时,也深入探讨了其有效性和局限性,这让我意识到,任何一个物理模型,都是对现实世界的近似。读这本书,不仅仅是在学习知识,更是在培养一种严谨的科学思维。

评分

很少有一本书能让我如此沉浸其中,欲罢不能。作者在《连续介质力学导论》中展现出的才华,不仅体现在他对理论的精通,更体现在他如何将这些理论以一种最容易被读者接受的方式呈现出来。他没有回避任何关键的数学工具,例如张量分析、微分几何等,但同时又用极其生动和直观的方式解释了它们在连续介质力学中的应用。我特别欣赏他对“张量”这个概念的引入,他从坐标变换的角度出发,解释了为什么需要张量来描述物理量,以及张量如何保证物理定律在不同参考系下的协变性。这让我对数学的本质有了更深刻的认识。书中的例子,从固体的线弹性变形到流体的不可压缩性,都选取得非常经典,且具有代表性。作者在讲解连续性方程时,不仅仅是给出数学形式,更是从物质微元的质量守恒来推导,赋予了冰冷的公式以生命。这本书不仅仅是理论的讲解,更是一种对科学精神的传承,它鼓励读者去思考,去探索。

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