非綫性連續介質力學教程（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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金明 著

圖書標籤:

• 非綫性力學
• 連續介質力學
• 固體力學
• 教程
• 第三版
• 力學
• 材料力學
• 工程力學
• 有限元
• 數值方法

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787512131330

版次：3

商品編碼：12096937

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-05-01

用紙：膠版紙

頁數：267

字數：392000

正文語種：中文

編輯推薦

本書可作為力學、土建、機械、航空的專業研究生、高年級本科生學習。

內容簡介

本書可作為力學、土建、機械、航空的專業研究生、高年級本科生學習。

好的，這是一份關於《非綫性連續介質力學教程（第三版）》的圖書簡介，內容詳盡，旨在突齣其學術價值和內容深度，而不直接引用或提及您提供的書名中的具體信息。 --- 《連續介質動力學與本構理論進展：高級專題與應用》 導言：理解物質形變與響應的本質 本專著深入探討瞭現代連續介質力學領域的核心議題，尤其側重於描述材料在極端載荷條件、大變形以及復雜時變過程中的行為規律。在工程、地球物理、材料科學乃至生物力學等諸多前沿領域，傳統的綫性理論已無法精確捕捉物質的真實響應。本書旨在為高年級本科生、研究生以及科研人員提供一個全麵、嚴謹且富有洞察力的知識框架，用以解析這些非綫性現象背後的物理機製與數學描述。 本書的結構設計旨在實現理論深度與工程實用性的有機結閤。我們首先對經典連續介質理論的公理化基礎進行瞭係統的迴顧與深化，特彆是聚焦於動量守恒、能量守恒以及熵産生原理在非均勻和非等溫環境下的精確錶述。這為後續建立精確的本構關係奠定瞭堅實的理論基石。 第一部分：幾何學與運動學的非綫性描述 連續介質力學的基石在於對物體運動和形變的精確幾何描述。本部分徹底超越瞭無限小變形的假設，轉而采用有限應變理論來刻畫物質點間的相對位移。 變形梯度張量與極分解： 詳細闡述瞭變形梯度張量（Deformation Gradient Tensor）作為描述局部變形的關鍵工具，並深入分析瞭其極分解（Polar Decomposition）如何清晰地分離齣純鏇轉與純拉伸（或壓縮）效應。這種分解方法不僅具有深刻的幾何意義，更是構建客觀本構關係的前提。 張量不變量與客觀性： 探討瞭材料響應必須獨立於所選參考係鏇轉的“客觀性”原則。在此基礎上，係統梳理瞭應變張量（如Green-Lagrange應變張量和Almansi應變張量）的定義及其在不同描述體係（物質描述與空間描述）下的轉換規則。對於客觀速率的推導，如Jaumann導數和Truesdell導數，進行瞭詳盡的數學推導和物理背景闡釋，這些是處理動態問題和黏彈性行為的關鍵。 空間和物質描述的切換： 分析瞭描述物質運動的不同視角——物質描述（Lagrangian）和空間描述（Eulerian）——之間的關係與轉換，重點討論瞭速度梯度張量、應變率張量在兩種描述下的精確對應關係，為解決瞬態問題提供瞭必要的工具。 第二部分：熱力學基礎與本構理論的構建 本部分是全書的核心，聚焦於如何根據熱力學基本定律，為不同材料類型建立描述其力學行為的本構方程。 熱力學本構關係： 嚴格基於熱力學第二定律（熵原理），推導瞭適用於非綫性過程的本構方程的必要條件。重點討論瞭等溫、絕熱過程下的能量方程，並引入瞭熱力學勢函數（如自由能函數）的概念，闡明瞭如何利用其與應力、應變之間的關係來確保材料模型的能量一緻性。 超彈性材料模型： 詳細介紹瞭超彈性材料（Hyperelastic Materials）的理論框架，這類材料的應力場可以由一個標量應變能密度函數導齣。我們不僅涵蓋瞭經典的Mooney-Rivlin模型、Neo-Hookean模型，還深入探討瞭適用於高模量彈性體（如橡膠、軟組織）的Ogden模型及其在擬閤復雜實驗數據時的優勢。本節強調瞭應變能密度函數在保持材料客觀性和單值性上的約束。 粘彈性與黏塑性： 針對時間依賴性材料，本部分引入瞭黏彈性理論。通過對鬆弛模量和蠕變柔量函數的分析，闡述瞭綫性黏彈性模型的擴展至非綫性領域的方法，例如K-BKZ型模型。在塑性理論方麵，我們著重於討論非綫性強化（Hardening）機製，如何用演化方程描述屈服麵和流動法則在有限變形下的修正，這對於金屬塑性與地質材料的模擬至關重要。 第三部分：穩定性、演化與邊界值問題 理解材料在載荷增加或演化過程中從穩定狀態轉變為失穩狀態的臨界點，是結構安全評估的關鍵。 材料穩定性分析： 引入瞭關於材料內部演化穩定性的概念，探討瞭靜力學失穩（Buckling）的非綫性判據。通過分析二階熱力學推論（如Legendre-Hadamard條件），明確瞭材料是否能夠抵抗微小擾動的條件，這對於區分材料的真實塑性流動與純粹的數學奇異點至關重要。 材料的非均勻性與微觀結構影響： 探討瞭如何將材料的微觀結構信息（如晶體取嚮、縴維分布）引入宏觀本構描述中。內容包括復閤材料和多孔介質的有效介質理論的非綫性推廣，旨在更好地模擬材料在損傷纍積過程中的行為。 數值實現導論： 最後，本書提供瞭一個麵嚮實際應用的理論橋梁。簡要概述瞭將這些非綫性偏微分方程組轉化為可計算模型的基本思路，包括有限元方法在處理大變形和接觸問題時所麵臨的特殊挑戰（如網格畸變、非綫性迭代收斂性），為讀者後續的數值模擬工作指明方嚮。 目標讀者與學習價值 本書以其嚴謹的數學推導和對物理背景的深刻剖析，旨在培養讀者對連續介質力學中非綫性現象的深刻直覺。它不僅是一本理論參考書，更是一部引導思考的學術工具，適用於所有緻力於深入理解材料復雜力學行為，並希望在高級建模和前沿研究中取得突破的專業人士。通過係統學習，讀者將能夠獨立構建和評估針對復雜工程問題的非綫性力學模型。

評分☆☆☆☆☆

我最近在研讀這本材料科學領域的專著，它對於理解材料在極高應力或極端溫度下的失效機製非常有幫助。書中的內容涵蓋瞭從微觀結構對宏觀力學性能的影響，到宏觀現象的唯象描述，形成瞭一個多尺度的分析體係。尤其讓我印象深刻的是，它對損傷力學和斷裂力學的探討，不僅停留在傳統的能量釋放率概念上，還引入瞭更現代的梯度損傷模型，這對於模擬材料的局部化和裂紋萌生過程至關重要。書中對數值模擬方法的介紹也相當到位，為工程師們提供瞭將理論應用於實際有限元分析的實用工具。閱讀過程中，我感覺作者在保持理論深度的同時，也極力避免瞭不必要的數學繁瑣，力求將復雜的概念以最直觀的方式呈現齣來，非常適閤作為高年級本科生或研究生階段的教材。

評分☆☆☆☆☆

對於希望係統學習結構動力學和振動控製的工程師來說，這本書無疑是一份寶貴的資源。它並沒有將結構的自由振動和受迫振動割裂開來，而是緊密地圍繞能量守恒和係統的穩定性展開論述。書中對阻尼理論的分類和描述相當細緻，從經典的粘性阻尼到更貼近實際的結構阻尼和材料阻尼，都有深入的分析。更值得稱道的是，它將控製理論的思想巧妙地融入到被動和主動減振結構的設計中，提供瞭一種跨學科的視角。我特彆欣賞其中關於隨機振動分析的部分，它使用瞭譜密度函數等工具來處理實際工程中遇到的不確定性載荷問題，這比許多隻關注確定性分析的教材更具現實意義。閱讀這本書，仿佛打開瞭一扇通往更復雜、更真實世界工程問題的窗口。

評分☆☆☆☆☆

這本關於固體力學的書籍，深入探討瞭材料在宏觀尺度下的變形與響應，特彆關注瞭材料本構關係在不同應力狀態下的復雜行為。作者以嚴謹的數學推導和清晰的物理圖像，構建瞭一個完整的理論框架，從平衡方程到本構關係，再到邊界條件的設定，展現瞭作者深厚的學術功底。書中對彈性、粘彈性乃至更復雜的粘塑性行為的闡述，使得讀者能夠理解材料在不同載荷曆史下的演化過程。例如，關於有限變形理論的討論，突破瞭經典綫性理論的局限，對於分析工程中實際遇到的結構大變形問題具有重要的指導意義。書中不僅有詳盡的理論推導，還穿插瞭許多經典的算例分析，幫助讀者將抽象的數學模型與具體的工程現象聯係起來。

評分☆☆☆☆☆

從一個側重於流體力學背景的研究者角度來看，這本書在處理固-流耦閤問題時的論述極具啓發性。它並沒有簡單地將流體和固體視為兩個獨立係統，而是著重探討瞭兩者相互作用下的非綫性現象，比如軟組織在血液流動中的變形或風力作用下柔性結構的振動。書中對涉及的守恒律和本構方程進行瞭耦閤處理，展示瞭如何構建一個統一的計算框架來解決這類復雜的物理係統。雖然內容偏嚮於固體力學，但其在處理邊界條件和信息傳遞機製上的嚴謹性，對我理解更廣義的連續介質力學大有裨益。特彆是對接觸力學在流固界麵上的應用分析，為研究生物醫學工程中的血液動力學建模提供瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書在描述復閤材料力學行為方麵，展現瞭極高的專業水準和前瞻性。不同於傳統的各嚮同性材料處理方式，書中詳細解釋瞭層閤闆理論的推導過程，包括經典的剛性連接假設以及更先進的層間剪切應力的考慮。對縴維方嚮、基體材料和界麵特性的討論，清晰地揭示瞭各嚮異性如何支配宏觀力學響應。書中對鋪層設計和優化也有涉及，這對於航空航天和汽車輕量化領域的研究人員來說，提供瞭直接可用的方法論。我發現作者在闡述基體對縴維性能的調控作用時，平衡瞭理論的嚴謹性和實際應用的可操作性，很少有教材能將微觀尺度下的界麵作用與宏觀力學性能的關聯描述得如此透徹。