非线性连续介质力学基础

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出版者:西安交通大学出版社
作者:匡震邦
出品人:
页数:486
译者:
出版时间:1989-3
价格:3.80元
装帧:平装
isbn号码:9787560500249
丛书系列:
图书标签:
  • 非线性连续介质力学
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具体描述

本书阐述非线性连续介质力学的基本内容和近代发展.全书共十章和一个附录,详尽地研究了有限变形理论.特别是增率理论:概括了各种固体和流体本构理论的主要方面;系统地介绍了不可逆过程热力学在连续介质力学中的应用;并适当介绍了连续介质力学在计及材料微观组织时的处理方法.前九章采用直角坐标系.物理概念和数学推演并重.第十章又在曲线坐标系中用普遍形式概括地叙述了连续介质力学的基本原理.书中给出不少例题并附有一定数量的习题以供练习.

本书可作为力学,数学和有关专业的研究生教材.也是有关学科的大学教师和科学技术工作者的有益的参考书.

《时空编织者的工具箱:从经典到现代的力学探索》 本书并非《非线性连续介质力学基础》的续篇或补充,而是对支撑现代力学大厦的经典理论及其发展脉络的一次深度回顾与前瞻。我们并非旨在深入探讨连续介质的非线性行为,而是聚焦于那些构筑了我们理解物质运动和变形基石的概念与方法,并在此基础上,审视它们如何被拓展以应对更复杂、更精妙的物理现象。 本书的旅程始于对牛顿力学遗产的梳理。我们将从一个全新的视角审视惯性、力和运动之间的基本关系,不仅仅是力的平衡与不平衡,更关注运动状态的变化率本身所蕴含的深层含义。我们不会直接跳入变形的复杂性,而是先搭建起一个坚实的动力学框架,理解速度、加速度、动量等概念如何在不同参考系下保持一致性,以及这些基本量如何通过简洁的数学语言描绘出宏观世界的动态图景。 随后,我们将目光投向能量的视角。功、能、势能以及它们之间的守恒关系,是理解许多物理过程的关键。本书将探讨如何将这些能量的概念应用于分析系统的状态和演化,理解能量的传递与转化如何驱动着物质世界的生生不息。我们将审视机械能守恒在理想系统中的应用,并为后续引入耗散机制奠定基础,但重点将放在能量的内在属性及其在系统描述中的普适性,而非具体材料的非线性能量储存特性。 本书还将触及热力学基本定律。熵增原理、能量转化效率的限制,这些法则深刻地揭示了自然过程的不可逆性以及能量的无用化倾向。我们将从宏观热力学的角度,理解温度、热量、功以及熵之间的相互联系,以及它们如何共同决定物质系统的状态变化和过程方向。虽然我们将接触到热力学的概念,但本书不会深入到材料的微观热物理性质或复杂的相变动力学,而是侧重于热力学定律作为普遍约束,如何影响着各种物理系统的行为。 在流体力学领域,我们将回顾伯努利方程、纳维-斯托克斯方程的经典形式及其物理意义。我们关注的不是湍流的非线性特性或粘性流体在极端压力下的行为,而是流体在遵循基本守恒律(质量、动量、能量)的框架下,如何表现出宏观的流动模式。我们将探讨流体在保守力场中的运动,以及在简化假设下,如无粘、不可压缩条件下的速度场和压力场的分布规律,理解这些基本方程如何捕捉到流体宏观运动的本质。 弹性力学将作为本书的另一个重要组成部分。我们将从 Hooke 定律的线性表达出发,理解应力与应变之间的比例关系。本书不会深入探讨材料在超过弹性极限后的塑性变形或屈服准则,而是聚焦于弹性形变在小变形范围内的行为,以及如何用张量分析来描述材料的各向同性或各向异性弹性特性。我们将探讨应力张量和应变张量的数学结构,以及它们之间的本构关系,从而理解物体在外力作用下如何发生弹性回复。 本书还将探索一些现代力学方法论的早期萌芽,例如有限元方法的基本思想,如何将连续体离散化为有限个单元,从而近似求解复杂边界条件下的力学问题。我们不会深入到复杂非线性方程的求解算法,而是侧重于其背后的离散化思想和数值求解的逻辑,理解这种方法如何为处理更复杂的物理问题提供了强大的计算工具。 此外,我们还将审视一些跨越传统力学分支的通用数学工具,如微分方程、张量代数、微分几何等。这些数学语言不仅是描述和分析物理现象的工具,更是揭示物理规律内在对称性和一致性的关键。我们将强调这些工具在构建精确模型和推导普适性结论中的重要作用,为读者理解更深层次的力学理论打下坚实基础。 总而言之,《时空编织者的工具箱》并非为探索非线性连续介质力学的极限而设,而是致力于为读者呈现一幅更广阔的力学画卷。我们希望通过对经典理论的深刻理解和对现代方法论的早期洞察,帮助读者构建起一套理解物质世界运动与变形的通用认知框架。这套框架,既包含对力学基本原理的敬畏,也蕴含着对未来探索的无限可能性的展望。本书将引导您掌握一套分析工具,一套理解物质世界行为的基本语言,从而能够以更清晰、更系统的方式去认识和解读我们所处的物理世界。

作者简介

匡震邦,江苏省泰兴人,1956年交通大学机械系本科毕业。1959年清华大学工程力学研究班毕业,分配至西安交通大学力学系任教。1983、1985年先后任副教授、教授,1986年任博士生导师。1997年起任上海交通大学力学博士后流动站副站长、力学学院副院长、教授、博士生导师,终身教授。兼任第6届中国力学学会理事。

中国固体力学学科带头人,多年从事固体力学和生物力学的教学和科研工作,在材料的本构理论,破坏与损伤力学,电磁介质力学,心血管系统力学,变分与计算力学等方面作出过许多重要成果。

曾获国家自然科学二等奖,著有《非线形连续介质力学基础》,《材料的力学行为》,《裂纹端部场》,发表论文160余篇。

专业研究方向:材料的本构理论、电磁介质力学、断裂和损伤力学、宏观力学、心血管系统力学和工程结构强度研究。

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的名称直接击中了我的知识盲区,同时也激发了我极大的求知欲。我一直认为,要真正理解材料的力学行为,必须超越简单的线性弹性模型。现实世界中的许多材料,如橡胶、塑料、甚至某些金属在极端条件下,都表现出显著的非线性特征。我希望这本书能带领我理解,这些非线性的根源是什么?是材料内部微观结构的改变?还是应变本身的几何非线性?书中是否会介绍一些经典的非线性材料模型,并分析它们的适用范围和局限性?我特别期待能学到如何处理非均匀变形和材料属性变化带来的挑战。这本书对于我理解更高级的力学理论,例如损伤力学、断裂力学,甚至是一些多场耦合问题(如热-力耦合),无疑会打下坚实的基础。

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当我看到这本书的封面和标题时,我脑海中立刻浮现出各种需要非线性力学来解释的现象。从橡胶的弹性和韧性,到金属在塑性变形过程中的应力硬化,再到流体在高速运动时的湍流,线性理论似乎总是显得力不从心。我希望这本书能够为我提供一个系统的框架,来理解这些非线性行为的来源和特征。书中是否会深入探讨应变张量和应力张量的选择对最终结果的影响?特别是大应变下的本构关系,如 Mooney-Rivlin 模型,或者更一般的 Saint-Venant-Kirchhoff 模型,是否会有详细的推导和解释?我也非常关心书中是否会涉及数值方法,来处理实际工程中的非线性问题,例如如何使用有限元方法来模拟非线性材料的响应。

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当我翻开这本书的扉页,"非线性连续介质力学基础"这个标题就让我感到一种沉甸甸的责任感,同时也充满了探索的乐趣。我一直在思考,为什么我们常见的拉伸和压缩测试,在很多时候表现出的响应并非一条直线?这种偏离线性的行为,究竟隐藏着怎样的物理机制?我对书中是否会深入探讨应变率、温度等因素对材料非线性行为的影响感到非常好奇。例如,黏弹性材料的非线性行为,如何用复杂的积分方程或者微分方程来描述?书中会给出具体的例子,展示如何构建和求解这些方程吗?我非常希望这本书能够不仅仅停留在理论层面,更能提供一些实际应用中的案例,比如在航空航天、生物医学工程等领域,非线性力学是如何发挥关键作用的。

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当我在书店的架子上看到这本《非线性连续介质力学基础》时,我的直觉就告诉我,这可能是我一直在寻找的那本书。我过去在学习连续介质力学时,常常会遇到一些无法用线性假设来完美解释的现象,比如材料在受到大应变后表现出的奇异行为,或者材料内部在应力集中区域出现的不可逆变形。我对书中是否能系统地介绍这些非线性效应感到非常期待。我想知道作者是否会详细讲解应变张量和应力张量的不同形式,尤其是在大变形下的Green-Lagrange应变张量和Cauchy应力张量之间的联系。还有,对于材料的本构关系,如 Mooney-Rivlin 模型或者 Ogden 模型,是否会有详细的推导和应用案例?这些都是我迫切想要深入理解的知识点。

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我对这本书的标题“非线性连续介质力学基础”充满了期待,因为它触及了我学习过程中一直觉得有些模糊的领域。我理解连续介质力学是将宏观物体的行为与其微观结构联系起来的桥梁,但传统的线性理论在描述许多现实世界中的复杂行为时,显得力不从心。特别是当材料经历大变形或者其内部发生不可逆变化时,非线性理论的引入就变得至关重要。我希望这本书能清晰地阐述非线性的概念是如何在力学中体现的,比如材料的刚度不再是常数,而是依赖于当前的应变状态。书中对于非线性张量分析,以及如何构建描述材料非线性行为的本构方程,会有怎样的论述?我特别关注书中的例子,希望它们能够涵盖从简单的高分子材料到更复杂的工程结构,来展示非线性理论的普适性。

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我对这本书的封面和标题设计就充满了好奇,它传递出一种严谨而又不失深度的学术气息。我一直对力学领域有着浓厚的兴趣,尤其是在理解材料在各种载荷下的响应方面。这本书所承诺的“非线性”特质,正是我当下最想深入了解的。线性力学虽然为我们提供了基础框架,但现实世界中许多更为复杂和有趣的现象,往往发生在材料的非线性行为中。我期待书中能够详细介绍非线性应力-应变关系,例如如何处理大变形,以及各种材料模型(如超弹性、弹塑性)的建立和应用。是否会涉及数值方法,比如有限元分析,来解决这些非线性问题?我很想知道作者是如何组织内容,才能在保证理论严谨性的同时,也让读者能够更好地理解这些抽象概念。

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这本书的标题,"非线性连续介质力学基础",立即引起了我的共鸣。我一直认为,要真正理解物质世界的力学属性,就必须超越线性的束缚。现实中的材料,无论是固体的弹性形变,还是流体的流动,在很多情况下都表现出高度的非线性。我希望这本书能够为我揭示非线性的具体表现形式,比如材料的刚度随着形变量的增大而变化,或者材料内部存在屈服和塑性流动。书中对非线性张量代数和微积分的介绍是否会详细且易于理解?特别是如何在非线性框架下处理能量守恒、动量守恒和质量守恒这些基本定律?我期待书中能有丰富的插图和清晰的推导过程,帮助我理解那些复杂的数学表达背后的物理意义。

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这本书的名字本身就传递出一种深刻的物理洞察力。我一直对材料在不同加载条件下的复杂变形机制感到好奇,而线性连续介质力学往往无法完全捕捉这些现象。非线性意味着材料的响应不再是简单的比例关系,而是会随着应变或应力水平的变化而改变其“刚度”或“阻尼”特性。我希望这本书能够清晰地解释,为什么会出现这种非线性行为,它是否与材料的微观结构,如分子链的缠结、晶界的滑移,或是缺陷的分布有关?书中对各种非线性本构模型,如幂律模型、对数模型、或者是更复杂的材料模型,是否有详细的介绍和比较?我期待这本书能提供一个坚实的理论框架,让我能够理解和预测材料在复杂加载路径下的行为。

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我对这本书的第一印象就是它的专业性和深度。我一直对材料在遭受各种载荷时表现出的复杂响应感到着迷,而“非线性”这个词,恰恰点出了现实世界中许多材料行为的本质。传统的线性力学模型虽然简洁,但在描述大变形、塑性流动或材料退化时,往往显得捉襟见肘。我希望这本书能系统地介绍非线性连续介质力学中的基本概念,包括应变张量的选择(如Cauchy、Green-Lagrange、Almansi应变),以及与此对应的应力张量(如Cauchy、Kirchhoff、Piola-Kirchhoff应力)。我尤其期待书中能详细讲解非线性本构关系,例如超弹性材料的应变能密度函数,以及如何利用它们来预测材料在大变形下的行为。

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这本书的名字瞬间就吸引了我,"非线性连续介质力学基础"——光是听名字就觉得它蕴含着深奥而迷人的物理世界。我一直对那些看似简单的现象背后隐藏的复杂规律着迷,而连续介质力学恰好是连接宏观世界和微观粒子行为的关键桥梁。我期望这本书能够像一位经验丰富的向导,带领我深入探索那些超越了简单线性关系的力量和形变。我特别关注非线性部分,因为我知道现实世界中的许多材料和现象,从橡胶的拉伸到流体的湍流,都无法用简单的线性模型来精确描述。书中对本构关系的深入探讨,比如非线性弹性、黏弹性以及塑性行为,是否能清晰地阐释它们各自的物理意义和数学表达?我希望作者能够不仅仅罗列公式,更能提供丰富的实例和直观的解释,让我理解为什么会出现这些非线性现象,它们是如何产生的,以及在不同应用场景下如何影响材料的性能。

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