连续统力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:A.C.爱林根 (Erigen A.C.)

出品人:

页数:584

译者:

出版时间:1991

价格:CNY 158.00

装帧:平装

isbn号码:9787030019370

丛书系列:力学丛书

图书标签:

• 力学
• 数学
• 连续介质力学
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• 固体力学
• 流体力学
• 材料力学
• 弹性力学
• 塑性力学
• 粘弹性力学
• 有限元分析
• 数值方法
• 工程力学

《连续统力学》是一本深入探讨物质连续体运动与变形规律的学术专著。本书旨在为读者提供一个全面而严谨的理论框架，理解宏观尺度下物质的力学行为。 全书内容围绕“连续体”这一核心概念展开，将物质视为一个不可分割的整体，而非由离散的原子或分子构成。这一假设是宏观力学分析的基础，也正是本书力求阐释的精髓所在。 第一部分：基本概念与数学工具 本书伊始，作者便为读者奠定坚实的理论基础。首先，详细阐述了连续体假设及其适用范围，解释了为何在许多工程和物理问题中，将物质视为连续体是一种行之有效的近似。接着，引入了描述连续体状态的基本物理量，包括位移、速度、加速度等，并定义了与之相关的几何量，如应变张量，用以量化物质的变形。 为了准确描述这些物理量在连续体中的分布和变化，本书引入了张量分析和微分几何的工具。读者将学习如何运用张量来表示应力、应变等复杂物理量，并掌握在不同坐标系下进行变换的方法。梯度、散度和旋度等微分算子在描述场量的变化趋势和内在性质方面起着至关重要的作用，本书对此进行了详细的讲解。此外，矢量微积分的基础知识，如线积分、面积分和体积分，也是理解物质守恒定律和动量方程的必要铺垫。 第二部分：静力学与流体力学基础 在掌握了基本的数学工具后，本书转向具体的力学分支。静力学部分，重点探讨了物体在不受力或受力平衡时的状态。读者将深入理解应力的概念，它是物质内部抵抗外力作用而产生的内力，并通过柯西应力张量来精确描述。平衡方程是静力学的核心，本书详细推导了这些方程，并展示了如何利用它们来求解静态结构中的应力分布。弹性变形作为静力学的重要研究对象，本书对其进行了深入的分析，包括胡克定律及其在各向同性材料中的具体形式，并介绍了应变能密度的概念。 流体力学部分，本书首先区分了理想流体和实际流体。对于理想流体，本书介绍了伯努利方程，该方程揭示了流体在稳定流动中压力、速度和高度之间的能量关系。对于实际流体，则引入了粘性的概念，即流体内部的摩擦力。纳维-斯托克斯方程是描述粘性不可压缩流体运动的基本方程组，本书将对其进行详细的推导和解释，尽管求解这些方程往往需要复杂的数值方法。此外，本书还探讨了流体在管道中的流动，包括层流和湍流的特征，以及雷诺数在判断流动状态中的作用。 第三部分：动力学与热力学耦合 进入动力学部分，本书的核心是运动方程，特别是牛顿第二定律在连续体上的推广。质量守恒定律，也称为连续性方程，描述了物质在空间中的迁移和分布变化。动量守恒定律，即柯西运动方程，是动力学的基石，它将物质的加速度与其所受的力（包括表面力和体积力）联系起来。本书详细讲解了这些方程的推导过程，并展示了它们在分析各种动力学问题中的应用。 热力学与力学的耦合是本书的一大亮点。本书探讨了热力学第一定律（能量守恒）和热力学第二定律（熵增原理）在连续体中的体现。热传导是描述温度在物质中扩散的过程，本书介绍了傅里叶定律，该定律将热流密度与温度梯度联系起来。热膨胀描述了物质因温度变化而产生的体积变化，本书分析了这种效应如何影响应力分布。热弹性理论将热力学效应与弹性力学相结合，用于分析受温度场影响的弹性体的力学行为。 第四部分：特种连续体与应用 在对一般连续体进行了深入的理论分析之后，本书还将目光投向特种连续体。塑性力学部分，本书区分了弹性变形和塑性变形，介绍了屈服准则，如冯·米塞斯准则和莫尔-库仑准则，它们标志着物质从弹性状态进入塑性状态的界限。流动法则则描述了塑性变形的进行方式。粘弹性介于粘性和弹性之间，本书分析了具有记忆效应的材料的力学行为，并介绍了蠕变和应力松弛等现象。 本书的最后一章通常会探讨连续统力学在各个领域的应用，例如固体力学中的桥梁、建筑、飞机结构设计；流体力学中的飞机和船舶设计、天气预报、血液循环研究；以及地球物理学中的板块运动、地震波传播等。通过这些实际案例，读者可以更直观地理解连续统力学理论的强大生命力和实际价值。 总而言之，《连续统力学》以其严谨的数学推导、清晰的逻辑结构和广泛的理论应用，为读者构建了一个理解宏观物质世界力学行为的坚固平台。本书适合于物理学、力学、工程学以及相关交叉学科的研究生和高年级本科生阅读，也是相关领域专业人士的重要参考书籍。

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这本书的语言风格带着一种英式学术的内敛与精准，每一个句子的构建都经过了深思熟虑，极少有冗余的词汇。这种精确性在阐述边界条件和本征方程组的建立过程中表现得淋漓尽致。我特别留意了作者在处理速度梯度和应变率张量分解时的表述，他清晰地界定了旋转和平移对物质变形描述的影响，这在处理高速冲击或强旋转流动问题时是至关重要的区分点。书中引用的参考文献列表也相当丰富且具有前瞻性，涵盖了从经典文献到近些年顶尖期刊的工作，显示出作者对该领域发展现状的全面掌握。总而言之，这本书不仅仅是知识的传授，更像是一场关于“如何思考连续介质问题”的思维训练。它不提供现成的答案，而是提供了一套严密、普适的提问和求解的框架，这本书的价值在于它能够将一个初级的学习者，在持之以恒的阅读后，培养成一个能够独立构建和分析复杂物理模型的科研工作者。

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这本书的排版和印刷质量非常精良，这对于一本需要频繁查阅公式和图表的专业书籍来说至关重要。纸张的质感很好，长时间阅读眼睛不易疲劳。但更让我印象深刻的是作者在处理“非线性”问题时的态度。他没有回避非线性带来的复杂性，而是系统地介绍了逐步逼近的数值方法和变分原理在处理大变形和材料非线性时的应用。与其他教材不同，这本书在介绍这些计算工具时，始终不忘将其与背后的物理直觉联系起来。例如，在讨论有限元法的基本单元时，作者会先用一个简化的、可几何解释的模型来阐明插值函数的意义，然后再推导出变分形式，这种“先知其意，后察其形”的教学顺序，极大地缓解了读者面对复杂离散化方法时的畏惧感。对于我这样希望将理论知识转化为实际工程模拟的工程师来说，这种理论与实践紧密结合的叙事方式，是最高效的学习路径。

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这本书的封面设计简洁而有力，那种深沉的墨蓝搭配着精妙的几何图形，初看之下就让人感受到一股深邃的理论气息。翻开扉页，首先映入眼帘的是作者对这门学科历史脉络的梳理，从流体力学的早期萌芽到材料力学的严谨构建，他并没有急于展示复杂的公式，而是像一位经验丰富的向导，带领我们穿越学科的演进之路。阅读过程中，我发现作者对基础概念的阐述极为细腻，特别是关于本构关系和场方程的引入部分，他巧妙地运用了类比和直观的物理图像，使得那些原本抽象的数学表达变得触手可及。对于初学者而言，这种循序渐进的教学方式无疑是极大的福音，它避免了许多教科书常见的“跳跃式”讲解带来的困惑。此外，书中对张量分析的介绍也值得称道，作者没有将其仅仅当作一种数学工具罗列，而是深入挖掘了其在描述物质变形和受力状态时的物理意义，让读者真正理解为什么张量是描述这类问题的最佳语言。这本书的严谨性毋庸置疑，但更可贵的是它在严谨之外流露出的那种对物理世界本质的敬畏与探索精神，让人在学习技术细节的同时，也能感受到科学之美。

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说实话，市面上介绍相关主题的书籍汗牛充栋，但大多要么过于偏向某一特定分支（比如弹性理论或不可压缩流体），要么就是公式的堆砌，缺乏对物理图像的整体把握。这本书的卓越之处在于其广博的视野和高屋建瓴的结构安排。它成功地构建了一个统一的数学框架，将固体、流体乃至更广义的介质统一在了张量分析和偏微分方程的框架之下。我尤其欣赏作者在引入运动学概念时所采用的拉格朗日和欧拉描述的对比，这种双重视角的切换，极大地加深了我对物质导数和时空轨迹理解的层次感。阅读到关于本构理论的章节时，我感受到了作者深厚的学术功底，他对不同温度、不同应变率下材料响应的细微差别进行了极其精到的捕捉和描述，这对于我进行高级材料建模工作提供了坚实的基础。这本书绝不是一本快餐式的参考手册，它要求读者投入时间去“磨合”，但一旦建立起这种深刻的连接，你会发现它能为你打开一扇通往更深层次物理认知的大门。

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我拿到这本书时，心中是带着一丝忐忑的，毕竟“连续统”这个词汇本身就带着一种高不可攀的距离感。然而，这本书的阅读体验完全颠覆了我的预期。作者似乎有一种魔力，能够将看似冰冷的数学语言转化为充满生命力的物理描述。比如在讨论能量耗散原理时，他没有停留在能量守恒的表面，而是深入探讨了微观层面上的热力学驱动力如何宏观地体现在应力松弛和粘弹性行为中。我特别欣赏作者在每一个章节末尾设置的“思考与拓展”部分，这些问题往往不是简单的习题，而是引导读者去思考当前理论框架的边界和未来可能的研究方向。这迫使我不得不放下书本，对照现实中的工程案例进行反思，极大地提升了知识的内化程度。这本书的配图质量也非常高，那些复杂的应力云图和变形网格图，不仅清晰地展示了数学模型的解，更直观地揭示了材料在极端载荷下的“痛苦”与“挣扎”，这种拟人化的解读，让原本枯燥的力学问题充满了戏剧张力。

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