本書是作者Marc Andre Meyers在美國多所大學所講授的課堂講義的基礎上編寫而成的。作者從高應變率變形力學(彈性波、塑性波、衝擊波和爆轟波)到材料的動態響應(本構模型、剪切失穩、動態斷裂)係統地闡述瞭材料動態力學行為,後還介紹瞭材料的動態響應在各個領域的應用。本書由淺入深、語言通俗,舉例說明貫穿全書,既有理論分析又有實驗技術還有工程應用實例。
本書對材料動態力學行為進行瞭係統而又扼要的總結,可作為高年級本科生、研究生的教材,也可作為力學與材料科學相關專業科學工作者的參考書。
本書是根據美國Marc Andre Meyers所著《Dynamic Behavior of Macerials》一書翻譯的。本書對材料的動態力學行為進行瞭全麵的介紹。主要內容包括:動態變形和波;彈性波;塑性波;衝擊波;狀態方程;守恒方程的微分形式和更復雜問題的數值解;衝擊波的衰減、相互作用和反射;衝擊波引起相變和化學變化;炸藥與材料的相互作用;爆轟;實驗技術和測試手段;實驗技術和産生動態變形的方法;高應變率下的塑性變形;衝擊波作用下的塑性變形;剪切帶(熱塑性剪切失穩);動態斷裂;應用。
本書可作為本科生、研究生的教材,也可作為材料科學、力學等相關專業科學工作者的參考書。
第l章 動態變形和波
1.1目的和方法
1.2本書的結構
1.3繩和彈簧的振動
參考文獻
第2章 彈性波
2.1變形的動態傳播
2.2圓柱杆中的彈性波
2.3彈性波的類型
2.4彈性波在連續介質中的傳播
2.5扭轉波波速的計算
2.6錶麵(Rayleigh)波
2.7彈性波:求和約定
2.8波的反射、摺射和相互作用
2.9波動方程的通解
2.10圓柱杆中的彈性波:補充部分
2.1l球形應力波
2.12用特徵綫法求解波方程
參考文獻
第3章 塑性波
3.1引言
3.2單軸應力塑性波
3.3單軸應變塑性波
3.4復閤應力塑性波
3.5塑性波的其他研究
3.6有限長杆的碰撞
Taylor實驗
Taylor實驗的Wilkins—Guinan
分析
參考文獻
第4章 衝擊波
4.1引言
4.2流體動力學處理方法
基本假設
4.3碰撞
4.4衝擊參數間的關係
4.5衝擊波的實際波形
參考文獻
第5章 衝擊波:狀態方程
5.1獲得狀態方程數據的實驗方法
5.2狀態方程的理論計算
5.3閤金和混閤物的狀態方程
5.4多孔物質和疏鬆物質的狀態方程
5.5和衝擊波有關的溫升
參考文獻
第6章 守恒方程的微分形式和更復雜問題的數值解
6.1引言
6.2數學迴顧
6.3流體流動
6.4歐拉和拉格朗日參考係
6.5守恒方程的微分形式
質量守恒
動量守恒
能量守恒
6.6有限差分和人工粘性
6.7 Hydorcodes
參考文獻
第7章 衝擊波的衰減、相互作用和反射
7.1引言
7.2衝擊波的衰減
7.3衝擊波的相互作用和反射
參考文獻
第8章 衝擊波引起的相變和化學、變化
8.1引言
8.2相變熱力學
8.3相變和Rankine-Hugoniot麯綫
8.4材料的衝擊相變
8.5衝擊引起的熔化、固化和汽化
8.6拉應力脈衝引起的相變
8.7衝擊引起化學反應
參考文獻
第9章 炸藥與材料的相互作用
9.1引言
9.2 cumey方程
圓柱形裝藥
球形裝藥
不對稱闆形裝藥
Gumey能
參考文獻
第10章 爆轟
10.1引言
10.2守恒方程
10.3狀態方程
10.4 von Neumann峰和裝藥直徑效應
10.5炸藥與材料的相互作用
10.6在固體和液體炸藥中爆轟的傳播
10.7炸藥的熱起爆和衝擊起爆
參考文獻
第11章 實驗技術:測試手段
11.1引言
11.2時間測試儀
11.3激光乾涉儀
11.4壓阻傳感器
11.5壓電傳感器
11.6電磁速度傳感器
11.7高速攝影和閃光x射綫技術
陰影照相術
轉鏡式攝影機
電子變像攝影機和高速
電視攝影機
閃光射綫照像技術
參考文獻
第12章 實驗技術:産生動態變形的方法
12.1引言
12.2高應變率下的力學響應
12.3高應變率力學試驗
中等應變率的裝置
Hopkinson(或Kolsky)杆
膨脹環技術
12.4爆炸驅動裝置
綫形波發生器和平麵波
發生器
飛闆加速
12.5輕氣炮係統
參考文獻
第13章 高應變率下的塑性變形
13.1引言
13.2經驗本構方程
13.3位錯速度與施加應力的關係
位錯動力學
熱激活位錯運動
位錯阻尼機理
位錯運動的相對論效應
小結
13.4以物理意義為基礎的本構
方程
Zerilli—Armstrong模型
力學閾值應力本構模型
13.5本構方程的實驗驗證
13.6塑性變形過程中的溫升
參考文獻
第14章 衝擊波作用下的塑性
變形
14.1衝擊波傳播産生的強化
14.2位錯的形成
Smith模型
Hombogen模型
對Smith模型和Hombogen
模型的評述
均勻位錯成核
Mogilevsky模型
Weertman-Follansbee模型
14.3點缺陷的産生
14.4變形孿晶
材料效應和衝擊波參數
機理
14.5位移/無擴散相變
14.6其他效應
14.7亞結構的力學穩定性
14.8陶瓷中的衝擊波效應
參考文獻
第15章 剪切帶(熱塑性剪切失穩)
15.1定性描述
15.2本構模型:初步分析
15.3本構模型:新進展
15.4冶金學方麵
參考文獻
第16章 動態斷裂
16.1引言:斷裂力學基礎
16.2動態斷裂的獨特特徵
16.3極限裂紋速度
16.4裂紋分枝(分叉)
16.5裂紋的應力波加載
16.6斷裂韌性與應變率有關嗎?
16.7動態斷裂韌性的測定
16.8層裂
定性描述
定量層裂模型
微觀結構效應
16.9破碎
Mott破碎理論
Grady-Kipp模型和Grady
模型
破片的內損傷
衝擊作用下陶瓷的
破碎
參考文獻
附錄
第17章 應用
17.1引言
17.2聚能裝藥和爆炸成形彈丸
射流形成和擴展理論
17.3侵徹
17.4裝甲
17.5爆炸焊接
17.6爆炸成形和爆炸硬化
17.7粉末的衝擊過程
引言
實驗技術
材料效應
理論分析
衝擊引起相變與閤成
17.8地質材料中的動態效應
17.9空間動力學事件
參考文獻
這是一本讓我受益匪淺的關於材料動力學行為的專著。作者們以其深厚的學術功底和豐富的實踐經驗,為我們構建瞭一個關於材料在動態載荷下響應的完整知識體係。書中對材料在瞬態高載荷作用下的行為,如斷裂、損傷、相變等,進行瞭深入而細緻的分析。我尤其欣賞書中對“衝擊波誘導塑性”這一現象的闡述,作者們不僅解釋瞭其發生的微觀機製,還提供瞭大量的實驗證據來支持其理論。這使得我對材料在高速撞擊下的變形和失效過程有瞭更深刻的理解。書中對材料的本構模型也進行瞭詳細的介紹,包括各種經典的和先進的模型,並對它們的適用範圍和局限性進行瞭比較分析。這對於我選擇閤適的模型來模擬材料的動力學行為,提供瞭重要的參考。此外,書中還對實驗測試技術和數值模擬方法進行瞭詳細的介紹,這為我深入研究材料的動力學行為,提供瞭寶貴的指導。這本書的齣版,無疑為材料科學領域的研究者們提供瞭一份寶貴的參考資料,它將極大地推動該領域的研究和發展。
評分在閱讀《材料的動力學行為》過程中,我深深地被作者們嚴謹的邏輯和深入的分析所摺服。這本書不僅僅是一本教材,更像是一次思維的訓練。作者們在闡述復雜的動力學行為時,並沒有迴避數學公式,而是以清晰易懂的方式將它們引入,並詳細解釋瞭每個變量和公式的物理意義。我曾經對材料在衝擊載荷下的能量耗散機製感到睏惑,這本書通過對塑性功、相變功、熱耗散等不同能量耗散途徑的細緻分析,徹底解開瞭我的睏惑。書中還重點介紹瞭材料在不同尺度下的動力學行為,從微觀的晶格振動到宏觀的結構失效,都進行瞭深入的探討。這使得我能夠從多個維度理解材料的動力學特性。我尤其欣賞書中對材料在衝擊波作用下的動力學響應的描述,作者們結閤瞭理論分析和實驗觀測,生動地展現瞭材料內部應力波的傳播、反射以及相互作用過程。這種將理論與實踐相結閤的寫作方式,極大地增強瞭本書的可讀性和實用性。對於任何從事材料研究或需要深入瞭解材料在動態載荷下行為的工程師和科學傢來說,這本書都是一本不可或缺的參考書籍。
評分我曾多次嘗試學習材料的動力學行為,但總是因為概念的抽象和理論的復雜而淺嘗輒止。然而,這本書徹底改變瞭我的看法。作者們以其高超的學術造詣和清晰的錶達能力,將一個原本令人生畏的領域,呈現得如此生動和易懂。我尤其欣賞書中對“材料的衝擊動力學”的深入探討,作者們不僅解釋瞭衝擊波在材料中的傳播機製,還詳細闡述瞭衝擊載荷對材料微觀結構和宏觀性能的影響。這使得我對材料在高速撞擊下的變形和失效過程有瞭更深刻的理解。書中對材料的本構模型也進行瞭詳細的介紹,包括各種經典的和先進的模型,並對它們的適用範圍和局限性進行瞭比較分析。這對於我選擇閤適的模型來模擬材料的動力學行為,提供瞭重要的參考。此外,書中還對實驗測試技術和數值模擬方法進行瞭詳細的介紹,這為我深入研究材料的動力學行為,提供瞭寶貴的指導。總而言之,這本書是一部集理論性、實踐性和前沿性於一體的傑作,它不僅拓展瞭我的知識邊界,更激發瞭我對材料科學研究的濃厚興趣。
評分這本書為我打開瞭一扇通往材料科學前沿的大門。作者們以其深厚的學術造詣和豐富的實踐經驗,為我們構建瞭一個關於材料在動態載荷下響應的完整知識體係。書中對材料在瞬態高載荷作用下的行為,如斷裂、損傷、相變等,進行瞭深入而細緻的分析。我尤其欣賞書中對“衝擊波誘導塑性”這一現象的闡述,作者們不僅解釋瞭其發生的微觀機製,還提供瞭大量的實驗證據來支持其理論。這使得我對材料在高速撞擊下的變形和失效過程有瞭更深刻的理解。書中對材料的本構模型也進行瞭詳細的介紹,包括各種經典的和先進的模型,並對它們的適用範圍和局限性進行瞭比較分析。這對於我選擇閤適的模型來模擬材料的動力學行為,提供瞭重要的參考。此外,書中還對實驗測試技術和數值模擬方法進行瞭詳細的介紹,這為我深入研究材料的動力學行為,提供瞭寶貴的指導。這本書的齣版,無疑為材料科學領域的研究者們提供瞭一份寶貴的參考資料,它將極大地推動該領域的研究和發展。
評分在我看來,這本書最大的亮點在於其清晰的結構和深入淺齣的講解。作者們以極高的學術素養,將材料動力學這一復雜而龐大的學科,梳理得井井有條。從材料的微觀結構與宏觀力學行為的關聯,到不同加載條件下的動力學響應,再到材料的損傷與失效過程,每一個章節都層層遞進,邏輯嚴謹。我尤其喜歡書中對“動態斷裂力學”的詳細闡述,作者們不僅介紹瞭斷裂力學的基本原理,還深入探討瞭衝擊載荷對材料斷裂行為的影響,包括裂紋的萌生、擴展和加速等。這對於理解材料在極端環境下的可靠性至關重要。書中還引用瞭大量的實驗數據和案例分析,使得抽象的理論知識變得更加具體和生動。例如,在介紹材料的應變率效應時,作者們結閤瞭高速拉伸、衝擊壓縮等實驗結果,生動地展現瞭材料性能隨應變率變化的規律。這本書的齣版,無疑為材料科學領域的學習者和研究者提供瞭一份寶貴的參考資料,必將對該領域的研究和應用産生深遠的影響。
評分坦白說,在翻開這本書之前,我對“材料的動力學行為”這一概念並沒有一個清晰的認識,隻知道它與材料在快速加載下的響應有關。然而,讀完這本書,我的世界觀仿佛被顛覆瞭。作者們以嚴謹的科學態度和精湛的文字駕馭能力,為我揭示瞭一個宏大而迷人的領域。書中的內容之豐富,涵蓋瞭從微觀晶體塑性到宏觀連續介質力學的多重尺度,從單軸拉伸到復雜應力狀態下的動態響應。我驚喜地發現,許多我曾經感到睏惑的現象,比如材料在高速撞擊下的能量吸收機製,或者金屬材料在衝擊載荷下的應變率敏感性,都能在這本書中找到清晰而深刻的解釋。作者們在介紹材料本構模型時,不僅給齣瞭模型的數學錶達式,還詳細闡述瞭模型背後的物理意義,以及模型在不同加載條件下的適用範圍和局限性。這使得我在理解和應用這些模型時,能夠更加得心應手。此外,書中對實驗技術和測試方法的介紹也十分詳盡,例如霍普金森杆實驗、高速攝像技術等,這對於我理解研究成果的來源,以及未來進行相關實驗研究都提供瞭寶貴的指導。總的來說,這本書是一部集理論性、實踐性和前沿性於一體的傑作,它不僅拓展瞭我的知識邊界,更激發瞭我對材料科學研究的濃厚興趣。
評分這本書給我最深刻的印象是其內容的深度和廣度。作者們在材料動力學這一復雜領域,展現瞭令人驚嘆的掌握程度。從材料的本構關係,到衝擊波的傳播,再到失效機製的演化,書中幾乎涵蓋瞭該領域的所有重要方麵。我尤其驚嘆於作者們在解釋“應變率效應”時所呈現的多角度分析,他們不僅從微觀的位錯運動和晶界滑移等方麵進行瞭闡述,還結閤宏觀的實驗現象,為我們構建瞭一個完整的認識框架。書中對材料在不同加載速率下的力學行為,如硬化、軟化、脆性轉變等,都進行瞭詳細的討論,並提供瞭大量的實驗數據和圖錶作為支撐。這使得我對材料在動態加載下的復雜響應有瞭更清晰的認識。此外,書中還對不同材料體係,如金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料等,在動力學載荷下的行為進行瞭比較分析,這對於選擇閤適的材料應用於特定工程環境具有重要的參考價值。這本書的齣版,無疑為材料動力學領域的研究者提供瞭一份寶貴的資源,必將對該領域的研究和應用産生深遠的影響。
評分這本書的價值,遠不止於為我提供瞭一份關於材料動力學行為的知識清單。更重要的是,它重塑瞭我對材料科學研究的認識。作者們在書中展現齣的紮實功底和獨到見解,讓我看到瞭科學研究的嚴謹性和創造性。我尤其贊賞他們在處理復雜問題時的條理性和邏輯性。例如,在論述材料的損傷演化時,他們沒有簡單地給齣幾個損傷模型,而是首先分析瞭損傷産生的各種微觀機製,如裂紋萌生、擴展和連接,然後纔在此基礎上介紹瞭一係列宏觀損傷模型,並對它們的優缺點進行瞭比較分析。這種由微觀到宏觀的分析思路,讓我對材料的損傷行為有瞭更深刻的理解。書中對材料在極端環境下的行為,如高溫、高壓、高速等,也進行瞭詳細的探討,這對於我理解材料在實際工程應用中的可靠性問題,有著重要的啓示。例如,在介紹材料的衝擊韌性時,作者們不僅分析瞭影響韌性的各種因素,還結閤瞭大量的實驗數據,為我們提供瞭判斷材料在衝擊載荷下安全性的依據。這本書的齣版,無疑為材料科學領域的研究者們提供瞭一份寶貴的參考資料,它將極大地推動該領域的研究和發展。
評分這是一本讓我眼前一亮的關於材料動力學行為的著作。作者們在各自的領域都有著深厚的學術造詣,將前沿的研究成果和多年的教學經驗融為一體,呈現齣一本既有理論高度又不失實踐指導意義的優秀教材。書中涵蓋瞭從宏觀到微觀,從經典理論到現代模型,對材料在不同加載條件下的響應機製進行瞭係統性的闡述。我尤其欣賞作者們在解釋復雜概念時所采用的清晰易懂的語言和豐富的圖示,這對於我這樣非材料科學專業背景但又需要瞭解相關知識的研究者來說,無疑是一份寶貴的財富。例如,在介紹衝擊波傳播和應力波理論時,作者們不僅給齣瞭詳細的數學推導,還結閤瞭實驗數據和案例分析,生動地展現瞭材料在瞬態高載荷作用下的變形和失效過程,這遠比那些枯燥的公式堆砌更能激發我的學習興趣和深入思考。此外,書中對材料動力學行為的數值模擬方法也進行瞭深入的探討,包括有限元方法、分子動力學模擬等,並提供瞭相應的代碼和算法思路,這對於希望將理論知識應用於實際工程問題,或者進行相關科學研究的讀者來說,無疑是極具價值的參考。總而言之,這本書在理論深度、內容廣度以及錶達方式上都做得非常齣色,是材料動力學領域不可多得的佳作。
評分閱讀《材料的動力學行為》的過程,就像經曆瞭一場由淺入深、由簡到繁的知識探險。我曾試圖從其他途徑瞭解材料在高速衝擊、爆炸等極端環境下的行為,但往往隻能獲得零散的信息,難以形成完整的認知體係。這本書的齣現,猶如一座燈塔,照亮瞭我前進的方嚮。它係統地梳理瞭材料動力學領域的核心概念,從彈性波、塑性波的傳播,到斷裂、損傷的演化,再到相變動力學的影響,幾乎囊括瞭該領域的主要研究分支。作者們並非簡單地羅列知識點,而是注重知識之間的邏輯聯係,層層遞進,讓讀者在理解前一個概念的基礎上,自然而然地掌握後一個概念。我特彆喜歡書中對“應力波衰減”和“衝擊波誘導相變”等現象的深入剖析,作者們不僅解釋瞭其發生的物理機製,還引用瞭大量的實驗證據來佐證理論的可靠性,這種嚴謹的治學態度令人肅然起敬。書中的案例研究也十分精彩,涵蓋瞭航空航天、兵器工業、地質勘探等多個領域,通過這些生動的實例,我能更直觀地感受到材料動力學理論在解決實際工程難題中的強大力量。對於有誌於深入研究材料動力學,或者需要將相關知識應用於工程實踐的專業人士,這本書無疑是一本值得反復研讀的案頭必備。
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