Micro and Nano Mechanical Testing of Materials and Devices pdf epub mobi txt 電子書下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Yang, Fuqian (EDT)/ Li, James C. M. (EDT)

出品人:

頁數:404

译者:

出版時間:2008-9

價格:$ 236.17

裝幀:

isbn號碼:9780387787008

叢書系列:

圖書標籤:

微納米力學測試
材料力學
微納器件
材料科學
納米技術
力學性能
測試技術
微結構
納米材料
MEMS

下載連結在頁面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 複製連結

想要找書就要到圖書目錄大全

book.wenda123.org

立刻按 ctrl+D收藏本頁

你會得到大驚喜!!

具體描述

Nanoscale and nanostructured materials have exhibited different physical properties from the corresponding macroscopic coarse-grained materials due to the size confinement. As a result, there is a need for new techniques to probe the mechanical behavior of advanced materials on the small scales. Micro and Nano Mechanical Testing of Materials and Devices presents the latest advances in the techniques of mechanical testing on the micro- and nanoscales, which are necessary for characterizing the mechanical properties of low-dimensional materials and structures. Written by a group of internationally recognized authors, this book covers topics such as: Techniques for micro- and nano- mechanical characterization; Size effects in the indentation plasticity; Characterization of low-dimensional structure including nanobelts and nanotubes; Characterization of smart materials, including piezoelectric materials and shape memory alloys; Analysis and modeling of the deformation of carbon-nanotubes. Micro and Nano Mechanical Testing of Materials and Devices is a valuable resource for engineers and researchers working in the area of mechanical characterization of advanced materials.

深入理解傳統材料力學與結構分析本書係統地探討瞭宏觀尺度下工程材料的力學性能、結構行為以及相關的實驗錶徵方法。聚焦於經典材料科學與土木、機械工程領域的核心概念，旨在為讀者提供堅實的理論基礎與實用的分析工具。第一部分：材料本構關係與基礎力學理論本部分從微觀結構與宏觀力學性能之間的聯係齣發，詳細闡述瞭工程中最常用材料（如金屬、陶瓷、聚閤物及其復閤材料）的本構關係。第一章：應力、應變與彈性理論基礎本章首先迴顧瞭連續介質力學的基本假設，並嚴格推導瞭三維直角坐標係下的應力張量和應變張量。重點討論瞭柯西應力方程、幾何方程以及本構方程的建立。深入分析瞭綫彈性材料的鬍剋定律，包括各嚮同性材料的楊氏模量、泊鬆比和剪切模量之間的關係。此外，還引入瞭廣義鬍剋定律，為後續的各嚮異性材料分析奠定基礎。討論瞭位移邊界條件、力和位移的平衡方程，並通過應力函數法求解瞭簡單的平麵問題，如拉伸、壓縮和純剪切。第二章：塑性理論與材料的屈服判據本章著重於材料在超過彈性極限後的非綫性行為。詳細介紹瞭塑性變形的特點，包括不可恢復性、體積不變性以及加載-卸載路徑的差異。核心內容是屈服準則，包括馮·米塞斯 (Von Mises) 準則和特雷斯卡 (Tresca) 準則，並對比瞭它們在描述各嚮同性材料塑性起始點上的適用性。討論瞭理想彈塑性體、硬化材料（如隨動硬化和各嚮同性硬化模型）的應力-應變關係。通過引入塑性勢和增量塑性理論，解釋瞭塑性流動法則，並給齣瞭 Prandtl-Reuss 理論在增量分析中的應用。第三章：斷裂力學基礎本章介紹瞭傳統材料力學中關於材料失效的宏觀方法，即斷裂力學。重點闡述瞭能量守恒原理在裂紋擴展分析中的應用，引入瞭應變能密度因子 G 的概念。詳細推導瞭綫彈性斷裂力學（LEFM）的核心參數——應力強度因子 $K_I$, $K_{II}$, $K_{III}$，並闡釋瞭它們與裂紋尖端應力場的關係。討論瞭主要的斷裂準則，如應力強度因子臨界值 $K_{Ic}$。針對有限厚度闆件，區分瞭平麵應力（Plane Stress）和平麵應變（Plane Strain）狀態下的分析方法。此外，還涉及瞭裂紋張開度（CTOD）和J積分的概念，作為更廣泛失效分析的工具。第二部分：結構受力分析與穩定性本部分將理論力學知識應用於實際工程結構，分析梁、柱、殼等典型構件的受力響應和臨界行為。第四章：梁的彎麯與撓度本章詳細分析瞭在各種載荷和約束條件下，梁內部的剪力、彎矩分布規律。推導瞭歐拉-伯努利 (Euler-Bernoulli) 梁理論，並建立瞭彎矩與撓度之間的微分方程。采用積分法、疊加法和能量法（如虛功原理）求解瞭不同邊界條件下梁的撓度和轉角。對於厚梁，引入瞭鐵木辛柯 (Timoshenko) 梁理論，考慮瞭剪切變形的影響，並對比瞭兩種理論在不同長細比梁上的適用性差異。第五章：杆件的扭轉與組閤載荷本章專注於扭轉問題。對圓形截麵杆件的扭轉剛度、最大剪應力和扭轉角進行瞭全麵的分析。推導瞭聖維南（St. Venant）扭轉理論，並討論瞭非圓形截麵杆件的扭轉問題，引入瞭扭轉函數和膜比擬法（Soap Film Analogy）來近似求解復雜截麵的扭轉剛度。隨後，本章將重點放在組閤載荷情況下的分析，如軸嚮力、彎矩和扭矩共同作用下的杆件應力分析，以及如何運用莫爾圓（Mohr's Circle）進行應力狀態的轉化和主應力的確定。第六章：結構穩定性理論本章探討瞭細長結構構件（如柱）在受壓時可能發生的失穩現象。詳細介紹瞭歐拉臨界屈麯載荷的推導及其在理想彈性細長柱上的應用。討論瞭不同端部約束條件對臨界載荷的影響，並引入瞭有效長度因子的概念。對於中等細長比的柱子，分析瞭材料屈麯與構件屈麯之間的過渡區，介紹瞭基於材料塑性階段的居裏（Engesser）理論和修正後的歐拉公式。本章還簡要概述瞭基於能量法的穩定性分析，如瑞利-裏茲法。第三部分：實驗方法與工程應用本部分側重於傳統力學性能的宏觀實驗測量技術及其在工程設計中的應用。第七章：宏觀機械性能測試技術本章全麵介紹瞭標準化的材料力學性能測試方法。詳細描述瞭萬能試驗機的工作原理，以及如何通過拉伸試驗獲取應力-應變麯綫，測定彈性模量、屈服強度、抗拉強度和韌性指標（如延伸率和斷麵收縮率）。討論瞭硬度測試（如布氏、洛氏、維氏硬度）的原理和局限性，以及它們與抗拉強度的經驗關係。此外，還包括瞭對材料衝擊韌性（如夏比衝擊試驗）的測試和數據解讀，強調瞭溫度和加載速率對韌脆轉變的影響。第八章：疲勞與蠕變基礎本章處理時間依賴性的失效機製。疲勞分析部分詳細介紹瞭 S-N 麯綫的繪製與應用，疲勞極限（或高周疲勞壽命）的確定。討論瞭疲勞裂紋的萌生、擴展和最終斷裂的三個階段。引入瞭基於應力幅、應變幅的疲勞壽命預測模型（如 Basquin, Coffin-Manson 關係）。在蠕變部分，解釋瞭在高溫、恒定載荷下材料隨時間發生的塑性變形，分析瞭穩態蠕變速率的計算，並討論瞭 Larson-Miller 參數等壽命預測方法在高溫工程設計中的應用。第九章：工程結構分析與有限元概論本章將前述理論應用於實際工程構件的分析。通過對桁架、框架和薄壁結構的分析，鞏固瞭結構力學在實際應用中的地位。最後，本章對現代數值方法——有限元分析（FEA）進行瞭導論性介紹。重點闡述瞭 FEA 的基本思想，包括域離散化、插值函數選擇、單元剛度矩陣的形成過程，以及如何通過整體剛度矩陣求解位移嚮量。通過幾個簡單的梁單元和平麵應力單元的例子，展示瞭數值方法在處理復雜幾何形狀和載荷條件下的強大能力。本書強調的是傳統解析解和數值求解的理論基礎，而非具體軟件的操作指南。