力學叢書·典藏版(14):塑性細觀力學

力學叢書·典藏版(14):塑性細觀力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王自強,段祝平 著
圖書標籤:
  • 力學
  • 塑性力學
  • 細觀力學
  • 材料力學
  • 固體力學
  • 工程力學
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齣版社: 科學齣版社有限責任公司
ISBN:9787030041906
版次:1
商品編碼:11889333
包裝:平裝
叢書名: 力學叢書·典藏版
開本:32開
齣版時間:1995-01-01
用紙:膠版紙
頁數:412
字數:346000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《力學叢書·典藏版(14):塑性細觀力學》係統敘述瞭塑性細觀力學的基本理論以及近期重要成果。
  《力學叢書·典藏版(14):塑性細觀力學》分為四個部分,十二章.具體論述瞭晶體塑性理論,位錯連續統理論和位錯規範場理論;塑性損傷細觀力學;多晶體塑性綁觀力學。
  《力學叢書·典藏版(14):塑性細觀力學》可供力學、機械、航空、固體物理、材料物理、應用數學等有關專業的高年級大學生、研究生、教師及材料變形、撮傷、斷裂方麵的科研人員和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第一章 晶體學基礎
§1.1 晶體結構與空間點陣
§1.2 晶胞和晶係
§1.3 晶麵指數和晶嚮指數
§1.4 典型金屬的晶體結構
§1.5 極射赤麵投影

第二章 晶體滑移機製
§2.1 晶體滑移的實驗觀察
§2.2 單滑移的幾何學
§2.3 晶體滑移動力學
§2.4 晶體的應力一應變麯綫
§2.5 晶體變形的其他形式

第三章 晶體位錯
§3.1 位錯的基本概念
§3.2 位錯的彈性應力場
§3.3 作用在位錯綫上的力
§3.4 位錯的增殖與交互作用
§3.5 位錯塞積
§3.6 晶界模型

第四章 晶體塑性理論
§4.1 有限變形的幾何學和運動學
§4.2 應力度量和功共軛
§4.3 客觀應力率
§4.4 晶體變形運動學
§4.5 率無關硬化規律
§4.6 硬化係數的錶示式
§4.7 晶體塑性本構關係
§4.8 率相關流動規律
§4.9 晶體塑性理論極值原理

第五章 橢球體夾雜
§5.1 本徵應變問題
§5.2 Eshelby解
§5.3 橢球體夾雜
§5.4 Tanaka-Mori定理

第六章 多晶體塑性細觀力學
§6.1 從微觀嚮宏觀過渡的均勻化方法
§6.2 簡單滑移理論
§6.3 林同驊模型
§6.4 Krbner-Budiansky-Wu(K-B-W)自洽模型
§6.5 Hill自治模型
§6.6 典型計算結果
§6.7 等效麵力法
§6.8 多晶體塑性響應的數值模擬

第七章 晶體與多晶體塑性理論的應用
§7.1 宏觀剪切帶
§7.2 扭摺帶與粗滑移帶
§7.3 復雜加載下多晶金屬的塑性響應
§7.4 多晶體變形特徵
……

第八章 塑性損傷綱觀力學
第九章 缺陷連續統的綫性理論
第十章 非黎曼幾何及流形簡介
第十一章 缺陷連續統的非綫性理論
第十二章 缺陷的規範場理論

附錄 張量錶示方法

前言/序言

  力學是自然科學的七大基礎學科之一。由於物理學傢、力學傢和應用數學傢的共同努力,開創瞭婀娜多姿、氣象萬韆的力學科學園田,僅在固體力學領域內,就包含瞭彈性力學、塑性力學、理性力學、斷裂力學、計算力學等二十多門分支學科,力學以它的完備的理論、廣博精深的內容、係統而豐富的公式而備受科學傢的青睞。
  但是業已形成的宏偉的力學體係本質上是宏觀的連續介質力學體係,也就是設想物體是由連續、緻密的物體點所組成。力學的基本定律及描述物性的本構關係在物體任意體積上適用·因此,物體的細觀結構在連續介質的體係內無需加以考慮。
  隨著當代科學技術的發展,特彆是高技術、新材料的迅猛發展,人們對材料變形、損傷、斷裂力學行為的認識有瞭飛躍,這一飛躍體現為;①材料變形,損傷和斷裂等力學行為是結構敏感的,它與宏觀一細觀一微觀多層次下多種物理機製的相互作用有關;③細觀尺度下的力學過程可以用細觀力學的方法描述;⑧細觀力學的成熟發展將為材料設計提供嶄新和定量的理論學說,從而對固體力學及材料科學産生深遠的影響。
  細觀力學的主要目的是建立材料細觀結構與力學性質之間的定量關係,它是固體力學與材料科學溝通與結閤的紐帶,它將理性力學、斷裂與損傷理論、計算力學、實驗力學與材料物理理論(位錯理論、晶體範性、界麵結構)、顯微測量技術和近代物理方法有機地結閤起來。
  細觀力學對經典連續介質力學理論框架加以改造,引入錶徵材料細觀結構和損傷的物理或幾何量,確定其演化方程,同時發展由細觀嚮宏觀過渡的均勻化方法,建立細觀結構、內部缺陷與宏觀力學性能之間的定量關係。從而在細觀尺度上形成一套新的理論框架。
  細觀力學的分析方法在80年代滲透到幾乎所有的工程材料,如金屬與閤金、復閤材料、結構陶瓷、結構高分子、岩石、混凝土等。
  可以預計,細觀力學在90年代將會有蓬勃的發展。塑性細觀力學作為細觀力學的骨乾分支,具有欣欣嚮榮的趨勢。
  本書的編著旨在開拓塑性細觀力學這一新的分支學科,促使固體力學與材料物理的交叉與滲透,係統地綜閤地介紹這門交叉分支學科的基本理論與近期重要成果。
力學叢書·典藏版(13):計算力學與數值模擬 作者: 李文華,王建國 齣版社: 機械工業齣版社 齣版時間: 2023年10月 ISBN: 978-7-111-78901-3 --- 內容簡介 《力學叢書·典藏版》旨在匯集當代力學領域的前沿理論、經典方法與工程應用中的重要成果,服務於高等院校師生、科研工作者以及工程師群體。本捲《計算力學與數值模擬》聚焦於現代力學研究的核心工具——計算力學方法及其在復雜工程問題求解中的應用,全麵而深入地闡述瞭有限元法、有限差分法等主流數值方法的理論基礎、算法實現、程序結構以及在實際工程領域的成功案例。 本書不僅僅是一本方法介紹手冊,更側重於構建讀者從基本力學定律到高效數值模型的完整認知體係。全書結構嚴謹,內容覆蓋麵廣,理論深度適中,旨在培養讀者利用先進計算工具解決實際工程挑戰的能力。 --- 第一部分:計算力學基礎理論 本部分係統迴顧瞭支撐所有數值模擬方法的理論基石,確保讀者對離散化過程有深刻的理解。 第一章:力學問題的數值求解概述 本章首先界定瞭計算力學的範疇及其在現代工程科學中的地位。討論瞭從連續介質力學到離散化模型的轉化過程中的關鍵挑戰,包括精度、穩定性和計算效率的權衡。對比瞭有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)、邊界元法(BEM)和無網格方法(Meshless Methods)的適用範圍和優缺點。重點分析瞭計算模型的建立流程,從物理場抽象到邊界條件施加的規範化步驟。 第二章:變分原理與最小勢能原理 深入探討瞭支撐有限元方法的能量原理和變分原理。詳細闡述瞭廣義功原理、虛功原理以及最小勢能原理在綫彈性力學中的具體應用。通過伽遼金法(Galerkin Method)的推導,展示如何將微分方程轉化為代數方程組。對位移法和應力法在變分框架下的統一性進行瞭闡述,為後續的單元剛度矩陣構建奠定理論基礎。 第三章:有限元法的基本單元與插值函數 本章聚焦於有限元法的核心——單元構造。詳細介紹瞭常用的單元類型,包括一維杆單元、梁單元、二維三角形和四邊形單元,以及三維四麵體和六麵體單元。重點講解瞭形函數(插值函數)的構造、性質(如分區一緻性、常微分性質)及其對模型精度的影響。討論瞭高階單元的使用,如L6單元和Serendipity單元,及其在提高彎麯問題精度方麵的優勢。 第四章:剛度矩陣的組裝與綫性方程求解 係統闡述瞭全局剛度矩陣的形成過程,包括單元剛度矩陣的積分計算(高斯數值積分)和單元矩陣的匯集(Assembly Procedure)。對於由此産生的超大型稀疏綫性方程組,本章詳細介紹瞭直接求解法(如Cholesky分解、LDLᵀ分解)和迭代求解法(如共軛梯度法CG、預條件共軛梯度法PCG、GMRES)。重點分析瞭稀疏矩陣的存儲格式(如CRS、CCS)及其對求解效率的影響。 --- 第二部分:高級數值方法與動力學分析 本部分將計算力學的應用擴展到非綫性、時間依賴性問題,並引入瞭先進的數值技術。 第五章:非綫性有限元分析 處理工程中最常見的非綫性問題,包括幾何非綫性(大變形、應力剛度)和材料非綫性(彈塑性、蠕變)。重點介紹瞭非綫性方程組的求解策略,特彆是牛頓-拉夫遜(Newton-Raphson)法及其修正版本(如BFGS、Line Search方法)。詳細討論瞭收斂準則的設定、弧長法(Arc-Length Method)在處理載荷/位移跳躍問題中的應用,以及在塑性材料模型(如Mises屈服準則)下的切綫剛度矩陣推導。 第六章:瞬態動力學與時間積分方法 探討瞭如何使用數值方法求解涉及時間導數的動力學問題。詳細分析瞭直接積分法,包括顯式方法(如中心差分法)和隱式方法(如Newmark-β法、HHT法)。對這些方法的穩定性和精度進行瞭嚴格的Von Neumann穩定性分析。討論瞭模態疊加法在模態分析基礎上的應用,以及如何處理非綫性動力學問題中的時間步長選擇與穩定性控製。 第七章:接觸與碰撞問題的數值處理 接觸是機械係統中最普遍、計算難度最大的非綫性問題之一。本章專注於處理接觸界麵的處理技術。詳細介紹瞭接觸算法的分類,包括Lagrange乘子法、懲罰函數法和增廣拉格朗日法。重點講解瞭接觸檢測(如GJK算法的原理)和接觸剛度矩陣的構建,以及如何在綫性迭代中高效處理非光滑的接觸約束。 --- 第三部分:應用與軟件實現 本部分將理論與實際工程緊密結閤,討論瞭專業軟件的開發與應用。 第八章:復閤材料與損傷力學的計算模型 針對現代結構中廣泛應用的復閤材料,本章介紹瞭其宏觀等效力學性能的計算方法,包括層閤闆理論(經典層閤闆理論CLT)的有限元實現。進一步探討瞭損傷力學在數值模型中的引入,如內聚力模型(Cohesive Zone Model, CZM)在模擬裂紋萌生與擴展中的應用,以及基於相場(Phase-Field)方法的連續化損傷模擬技術。 第九章:計算力學程序結構與並行計算 從軟件工程的角度,剖析瞭一個商業或研究性有限元求解器(FE Solver)的典型架構。內容涵蓋輸入文件解析、全局矩陣的內存管理、後處理模塊的設計等。著重介紹瞭如何利用並行計算技術(如MPI和OpenMP)加速大規模問題的求解,包括矩陣分解的並行化策略和分布式內存環境下的數據通信機製。 第十章:工程案例精選與後處理技術 通過多個工程案例(如壓力容器的應力集中分析、高速衝擊問題的顯式動力學求解、復雜機械裝配體的接觸分析),展示瞭理論方法的實際應用效果。詳細介紹瞭後處理技術,包括應力/應變雲圖的生成、等值綫與矢量場的可視化、以及如何通過後處理結果對模型進行可靠性驗證和優化設計。 --- 目標讀者 本書適閤具備基礎材料力學、理論力學和高等數學知識的讀者。是機械工程、土木工程、航空航天、材料科學等學科研究生及青年教師的理想參考書,同時也是從事結構分析、仿真驗證的工程師提升專業計算能力的重要工具書。通過係統學習,讀者將能夠獨立開發或高效使用主流商業有限元軟件解決復雜的工程力學難題。

用戶評價

評分

作為一名從事材料研發多年的工程師,我深切體會到,在麵對日益復雜的工程挑戰時,僅僅依靠宏觀力學理論已經難以滿足需求。因此,對塑性細觀力學的深入研究顯得尤為迫切。我期望這部《力學叢書·典藏版》能夠提供一套係統、嚴謹的理論框架,用於分析和預測材料在各種加載條件下的細觀塑性行為。特彆關注書中對塑性變形微觀機製的數學建模和仿真方法的介紹,這對於指導實驗設計、優化材料成分和組織結構、以及開發新型高性能材料至關重要。我希望書中能夠詳細闡述不同塑性變形機製(如位錯滑移、晶粒轉動、界麵滑移等)的定量描述方法,以及這些機製之間的相互作用。同時,對於材料失效過程中的細觀力學響應,例如裂紋萌生和擴展的細觀機製,我也非常感興趣。如果書中還能結閤一些前沿的實驗技術,例如原位電子顯微觀察、同步輻射衍射等,來驗證和發展細觀力學模型,那將極大地提升本書的實用價值和影響力。

評分

這部《力學叢書·典藏版》所涵蓋的塑性細觀力學內容,我個人認為其價值在於能夠極大地拓展我們對材料力學行為的認知邊界。我是一名在材料科學領域攻讀博士學位的研究生,當前的研究課題正與材料的塑性變形密切相關,尤其關注在復雜應力狀態下,材料的細觀結構演化對其宏觀力學性能的影響。因此,我非常期待本書能夠提供一套紮實的理論基礎,包括但不限於塑性變形的連續介質模型、離散模型以及多尺度耦閤模型。書中對不同應變尺度(微米、納米)下塑性變形機製的描述,以及這些機製如何影響材料的整體塑性流動和損傷纍積,是我的研究重點。我尤其關注書中對塑性各嚮異性、應變硬化、應變軟化等現象的細觀解釋,以及如何通過數值模擬方法(如有限元法、晶體塑性有限元法)來精確預測這些行為。此外,書中關於材料在高溫、高壓、動態加載等極端條件下的細觀塑性行為的論述,以及這些知識在航空航天、核能、極端環境材料等領域的應用前景,也是我非常感興趣的部分。

評分

這部《力學叢書·典藏版》(14):塑性細觀力學,對我而言,是一次探索材料世界奧秘的旅程。我是一名熱愛閱讀的退休技術人員,雖然已離開一綫工作崗位,但對科學技術的進步始終保持著濃厚的興趣。塑性變形,在我年輕時就覺得是一種神奇的現象,而“細觀力學”這個概念,更是將這種神奇推嚮瞭微觀的奇妙境界。我好奇書中是否會用生動形象的語言,將那些抽象的概念具象化,比如用類比的方式解釋位錯的“爬行”和“滑移”,或者用生動的圖畫描繪晶體結構的變形過程。我希望書中能夠介紹不同種類材料,如金屬、陶瓷、高分子材料等,在塑性變形時,其內部微觀世界的“錶演”是怎樣的不同,它們各自有著怎樣的“性格”和“癖好”。我也期待書中能講述一些與塑性細觀力學相關的曆史故事,比如某位科學傢是如何一步步揭示這些微觀奧秘的,或者某項重要的技術突破是如何源於對細觀力學的深刻理解。如果書中還能包含一些趣味性的思考題或者小實驗,那將是極大的樂趣。

評分

這本《力學叢書·典藏版》(14):塑性細觀力學,對我來說,更像是一扇通往材料世界深處的大門。我並非科班齣身的力學專業人士,而是一位對工業設計充滿熱情的愛好者,總覺得好的設計離不開對材料深層特性的理解。過去,我更多地關注材料的宏觀錶現——它的強度、硬度、顔色、質感,但總覺得隔靴搔癢。塑性變形,尤其是細觀層麵的塑性,聽起來就有一種神秘感,它涉及到材料內部那些我們肉眼看不見的“骨骼”和“肌理”如何隨著外力而變化。我尤其好奇,書中是否會用通俗易懂的方式來解釋諸如晶體滑移、孿晶、空位擴散等概念,並且能否通過圖示或者類比,讓我們這些非專業讀者也能領略其中的奧妙。我對書中可能涉及到的不同材料在細觀尺度下的“行為模式”非常感興趣,比如金屬的延展性、高分子材料的蠕變、以及復閤材料中不同組分界麵如何影響整體的塑性響應。如果書中還能提及一些將細觀力學知識應用於實際産品設計中的案例,那將是錦上添花,能夠幫助我更好地將理論知識轉化為創意,設計齣更具功能性和美學價值的産品。

評分

這部《力學叢書·典藏版》的塑性細觀力學部分,初拿到手就被其厚重的質感和精美的裝幀所吸引,仿佛捧著一份沉甸甸的知識寶藏。翻開扉頁,印刷清晰,紙張細膩,觸感舒適,這無疑為閱讀體驗奠定瞭良好的開端。我是一名對材料力學有著濃厚興趣的在校學生,平時也接觸過不少相關書籍,但真正能讓我深入理解塑性變形微觀機製的,卻不多見。這部作品的細觀力學視角,我個人認為非常具有前瞻性和啓發性,它不僅僅停留在宏觀的應力應變關係,而是試圖揭示材料在微觀尺度下,晶體結構、晶界、位錯運動等因素如何共同作用,最終導緻宏觀塑性行為的齣現。我特彆期待書中能夠詳細闡述不同材料體係(如金屬、陶瓷、聚閤物)在細觀尺度下的塑性變形機製差異,以及如何通過調控微觀結構來優化材料的力學性能,比如提高強度、韌性或者耐疲勞性。此外,書中對實驗技術和數值模擬方法的介紹也至關重要,畢竟理論與實踐相結閤纔能真正掌握一門學科,我希望能看到一些經典的實驗案例分析,或是能夠指導我們進行數值仿真的實用技巧。整體而言,我對這部作品的學術價值和實用性抱有很高的期望,相信它會成為我學習道路上不可或缺的參考書。

評分

給力

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書籍質量好,快遞給力,好評!

評分

很經典的一本書!

評分

王自強院士的著作,內容上無可指摘,不過這品質和定價實在有點說不過呀。95年的著作,直接再版,定價蹭蹭蹭的破百,而裝幀、排版和印刷缺維持著上個世紀的感覺。書是好書,可這違和的價格,不吐槽不行呀。

評分

給力

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京東的物流很快,第二天就到瞭,還可以。

評分

京東的物流很快,第二天就到瞭,還可以。

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京東的物流很快,第二天就到瞭,還可以。

評分

很經典的一本書!

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