弹塑性力学·高等学校研究生教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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薛守义 著

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• 弹塑性力学
• 力学
• 材料力学
• 研究生教材
• 高等教育
• 工程力学
• 塑性变形
• 金属塑性
• 结构力学
• 有限元

出版社： 中国建材工业出版社

ISBN：9787801599292

版次：1

商品编码：12115083

包装：平装

丛书名： 高等学校研究生教材

开本：16

出版时间：2005-06-01

用纸：胶版纸

页数：324

字数：391000

内容简介

《弹塑性力学·高等学校研究生教材》一书系统阐述了弹塑性力学的基本概念、理论和方法。内容包括应力理论、应变理论、本构理论基础、弹性本构理论、平面问题、空间问题、柱体扭转、薄板理论、薄壳理论、弹性力学变分解法、经典屈服理论、经典塑性本构理论、弹塑性分析、塑性极限分析、广义塑性本构理论及大变形理论。
本书可作为结构工程、机械工程、岩土工程、道路与桥梁工程等专业的硕士研究生教材，也可作为科技人员的理论参考书。

内页插图

目录

第1章 弹塑性力学概论
第2章 应力理论
第3章 应变理论
第4章 本构理论概述
第5章 弹性本构理论
第6章 弹性力学边值问题
第7章 平面问题直角坐标解法
第8章 平面问题极坐标解法
第9章 平面问题复变函数解法
第10章 空间问题
第11章 柱体扭转
第12章 薄板理论
第13章 薄壳理论
第14章 变分原理与变分法
第15章 经典屈服理论
第16章 经典塑性本构理论
第17章 弹塑性分析与简单例解
第18章 塑性极限分析严密解法
第19章 塑性极限分析近似解法
第20章 塑怀本构理论进阶
第21章 大变形理论
附录 数学基础
参考文献

《材料力学与固体力学前沿进展》 内容简介 本书旨在为从事材料科学、机械工程、土木工程、航空航天工程以及相关交叉学科领域的研究生提供一个深入了解现代固体力学核心概念、分析方法与最新研究动态的平台。本书 not only 涵盖了传统材料力学与固体力学中的关键理论，更着重于当前该领域的研究热点和前沿课题，以期培养研究生的科学思维能力、分析解决复杂工程问题的能力，以及进行创新性研究的潜力。 第一部分：固体力学基础回顾与深化 本部分将对固体力学的基础理论进行系统回顾与深化，为后续更复杂问题的探讨打下坚实基础。 弹性力学基础： 我们将从连续介质力学的基本假设出发，深入探讨应力、应变张量的定义及其本构关系。线性弹性理论是本部分的核心，将详细阐述各向同性材料的胡克定律，以及应力-应变关系的张量形式。同时，将引入位移-应变、应力-位移之间的协调方程和平衡方程，并推导经典解法，如 Airy 应力函数在平面问题中的应用。此外，本部分还将触及弹性力学中一些重要的积分方程方法，为处理复杂边界条件提供思路。 塑性力学基本概念： 塑性变形是材料在超出弹性极限后的宏观表现，本部分将深入剖析塑性变形的微观机制，并在此基础上建立宏观的塑性本构关系。我们将详细介绍屈服准则，如冯·米塞斯屈服准则和莫尔-库仑屈服准则，以及其在不同材料和载荷条件下的适用性。塑性流动法则将是本部分的另一重点，我们将探讨关联流动法则与非关联流动法则的区别及其物理意义。应变硬化现象及其模型，如指数硬化模型和幂次硬化模型，也将得到详细讲解。本部分还将初步探讨塑性力学的基本方程组，以及一些简单加载路径下的塑性分析方法。 固体力学中的高级话题： 在巩固了弹性与塑性力学的基础后，本部分将引入一些更高级的概念。例如，将探讨连续介质的运动学描述，包括速度梯度、变形率张量以及旋转张量，并分析它们在描述材料变形过程中的作用。在动力学方面，将深入研究动量守恒定律在固体材料中的体现，推导波动方程，并探讨应力波的传播和反射现象。此外，本部分还将初步介绍断裂力学与疲劳的理论基础，如断裂韧性、应力强度因子等，为理解材料的失效行为奠定基础。 第二部分：先进的数值分析方法 现代固体力学研究越来越依赖于强大的数值计算工具。本部分将聚焦于几种主流的数值分析方法，并结合实际工程问题进行讲解。 有限元方法（FEM）原理与应用： 有限元方法是当前最广泛应用的数值计算方法之一。本部分将从变分原理和加权残量法的角度出发，深入讲解有限元方法的离散化过程、单元插值函数的选取、节点位移的求解以及应力应变的计算。我们将详细介绍梁单元、杆单元、三角形单元和四边形单元等典型单元的构建方法，以及它们在不同维度问题中的应用。本部分还将重点讲解如何建立和求解大型稀疏线性方程组，并讨论网格划分策略、边界条件的处理以及结果后处理的重要性。针对弹塑性力学问题，我们将深入探讨增量法的应用，包括应力更新算法、屈服面的判断以及塑性功的计算。 边界元方法（BEM）及其优势： 边界元方法与有限元方法在理论基础和适用范围上有所不同。本部分将介绍边界元方法的基本思想，即将其应用于边界积分方程的求解。我们将分析边界元方法在处理无限域问题、线性材料以及材料均匀性问题上的优势。本部分还将探讨边界元方法在裂纹扩展分析、声学和电磁学等领域的应用，并将其与有限元方法进行比较，以帮助读者理解其适用场景。 其他数值方法简介： 除了有限元方法和边界元方法，本部分还将简要介绍其他一些在固体力学领域具有重要应用价值的数值方法，如有限差分方法（FDM）、光滑粒子动力学（SPM）、离散元法（DEM）等。我们将概述这些方法的适用范围、基本原理及其在特定问题分析中的优势。 第三部分：弹塑性力学研究前沿 本部分将聚焦于弹塑性力学领域中当前的研究热点和挑战，为研究生提供深入探索的方向。 高级塑性理论与本构模型： 除了经典的屈服准则和流动法则，本部分将深入探讨一些更先进的塑性本构模型，以应对更复杂的材料行为。例如，我们将介绍各向异性塑性模型，其在描述金属晶体塑性、复合材料等各向异性材料变形中的重要性。损伤力学与塑性力学的耦合是另一个重要方向，我们将分析材料损伤如何影响其屈服和流动行为，以及相关的耦合本构模型。本部分还将探讨高速冲击、大应变以及多尺度塑性变形等复杂加载条件下的塑性行为，并介绍相应的数值模拟策略。 动态塑性与冲击动力学： 在高速加载条件下，材料的塑性行为会表现出显著的动态效应，如应变率敏感性、应力波传播对塑性变形的影响等。本部分将深入研究这些动态塑性现象，包括冲击波的产生、传播与衰减，以及材料在冲击载荷下的本构响应。我们将介绍用于模拟高速冲击问题的数值方法，如显式有限元方法，并讨论其在弹道学、碰撞安全设计等领域的应用。 损伤、断裂与疲劳的力学： 材料在服役过程中常常会经历损伤累积、裂纹萌生与扩展，最终导致疲劳失效。本部分将系统介绍损伤力学、断裂力学和疲劳力学的基本理论与方法。我们将深入探讨不同损伤机制（如空洞形核、微裂纹扩展）的力学表征，分析断裂韧性、应力强度因子和J积分等参数在预测材料断裂行为中的作用。疲劳分析方面，我们将重点讲解S-N曲线、Paris定律以及疲劳寿命预测模型。本部分还将关注损伤、断裂与塑性变形之间的耦合关系，以及如何通过数值模拟预测材料的服役寿命。 纳米材料与微观力学： 随着纳米技术的发展，纳米材料的力学行为已成为研究热点。本部分将探讨纳米尺度下材料的力学特性，如尺寸效应、表面效应以及量子效应等。我们将介绍用于模拟纳米尺度材料力学行为的微观力学模型，例如分子动力学模拟、晶格动力学模拟等，并分析这些方法在研究纳米材料力学性能、设计新型纳米器件等方面的应用。 多尺度模拟与多物理场耦合： 许多工程问题涉及不同尺度的力学行为，例如宏观结构的变形受到微观组织的影响，或者材料的力学性能与热、电、磁等物理场相互耦合。本部分将介绍多尺度模拟技术，包括如何将不同尺度的模型进行耦合，以实现对复杂问题的精确预测。我们还将探讨多物理场耦合问题，例如热应力耦合、电塑性效应、压电材料的力电耦合等，并介绍相应的数值分析方法。 第四部分：工程应用与案例分析 理论与实践相结合是本书的宗旨。本部分将通过一系列典型的工程案例，展示本书所介绍的理论和方法在实际工程问题中的应用。 结构力学与土木工程应用： 本部分将分析钢结构、混凝土结构在静载、动载条件下的力学行为，并探讨其弹塑性变形与失效预测。例如，将分析桥梁、高层建筑等结构的抗震性能，以及地下结构工程中的土体变形与稳定性分析。 机械工程与材料设计： 本部分将聚焦于机械零部件的强度与寿命分析，例如发动机活塞、涡轮叶片等关键部件的应力分析与疲劳寿命预测。同时，还将探讨如何根据材料的弹塑性行为进行材料选择和优化设计，以满足特定的工程需求。 航空航天与汽车工程： 本部分将介绍航空器蒙皮、起落架以及汽车车身、碰撞吸能结构等在复杂载荷下的弹塑性行为分析。将重点关注材料在高速冲击、极端温度以及服役寿命周期内的力学性能。 生物力学与医疗器械： 本部分将探讨生物组织（如骨骼、软骨）的力学特性，以及人工关节、血管支架等医疗器械的设计与力学性能评估。将分析生物材料的生物相容性与力学性能之间的关系。 新兴领域的应用： 除了传统领域，本部分还将探讨弹塑性力学在新能源、3D打印材料、智能材料等新兴领域的应用，例如太阳能电池板的力学设计、3D打印结构的力学性能分析以及形状记忆合金等智能材料的力学响应。 通过以上各部分的深入讲解与案例分析，本书致力于帮助研究生建立扎实的固体力学理论基础，掌握先进的数值分析工具，并了解该领域的最新研究动态，为他们未来在科学研究和工程实践中取得成功奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的转变。它让我深刻地体会到，在面对复杂工程问题时，不能仅仅停留在宏观的现象层面，而需要深入到材料内部的微观机制去理解。书中关于弹塑性边界分析的内容，让我对材料在不同应力状态下的行为有了更深刻的理解。例如，在讲解层流模型和壁面边界层模型时，作者详细阐述了它们在流体动力学和固体力学中的应用，以及如何通过这些模型来分析结构的承载能力。我尤其对书中关于残余应力分析的章节印象深刻，它通过详细的例子，展示了如何利用弹塑性理论来预测和控制材料在热处理或加工过程中产生的残余应力，这对于提高构件的服役性能有着重要的指导意义。而且，这本书在讲解一些复杂的概念时，会引用大量的参考文献，这让我能够进一步查阅相关的研究文献，拓宽自己的知识面。这本书的深度和广度，无疑为我提供了宝贵的知识财富，也让我看到了弹塑性力学在解决实际工程问题中的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场智力探险的开端，尤其对于我这种初涉弹塑性领域的研究生来说，刚拿到手就被它沉甸甸的厚重感和严谨的编排所吸引。开篇的几个章节，虽然看似基础，却犹如为后续的复杂理论打下了坚实的基石，作者在概念的引入上循序渐进，从最基本的应力、应变张量讲起，到本构关系的详细阐述，每一个公式的推导都辅以清晰的文字解释，丝毫不让你觉得枯燥乏味。我特别喜欢它在引入塑性流动准则时，花了大量篇幅来讲解屈服面的概念，并通过图示和例子来帮助理解，这让我这种容易被抽象概念卡住的学生来说，简直是及时雨。而且，书中的一些章节还穿插了历史上重要学者对这些理论发展的贡献，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对弹塑性力学的发展脉络有了更深的认识。我尝试着跟着书中的例子做了几道习题，发现书中的解题思路非常清晰，对于掌握理论的应用至关重要。总的来说，这本书的严谨性和深度让我对未来的学习充满了信心，感觉自己就像是在一位经验丰富的向导的带领下，开始探索这片神秘的学术领域。

评分☆☆☆☆☆

要说这本书带给我的最大感受，那便是它的“实战性”和“前瞻性”。在学习过程中，我发现它并没有仅仅停留在理论的层面，而是巧妙地将大量的工程实例和实验数据融入其中。比如，在讨论材料的强化机制时，作者不仅介绍了位错理论，还联系了实际的金属加工过程，比如轧制和锻造，来解释应变硬化是如何发生的。这让我意识到，弹塑性力学并非空中楼阁，而是与我们日常生活中的许多工程应用息息相关。我尤其喜欢书中关于损伤力学和断裂力学的章节，它详细地阐述了材料在服役过程中可能出现的各种损伤形式，以及如何通过弹塑性分析来预测材料的寿命。这对于我未来从事结构可靠性分析非常有帮助。此外，书中还对一些新兴的材料模型，比如弹塑性损伤耦合模型，进行了初步的介绍，这让我对弹塑性力学的最新研究方向有了一定的了解。这本书的视野之开阔，内容之详实，让我对弹塑性力学的复杂性和重要性有了全新的认识，也激发了我进一步深入研究的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的字里行间，我能感受到作者对于弹塑性力学研究的深厚造诣以及对教学的极大热情。它最令我赞叹之处在于，作者总能将极其抽象的数学公式和物理概念，用一种非常直观和易于理解的方式呈现出来。例如，在解释“塑性势”这一核心概念时，作者运用了多个类比，将复杂的几何关系转化为大家更容易想象的能量函数，从而帮助我们理解塑性变形的方向和大小。而且，这本书的语言风格非常严谨而不失流畅，即便是在推导复杂的张量方程时，也始终保持着清晰的逻辑链条，让人能够轻松地跟上作者的思路。我特别欣赏书中对于不同塑性本构模型（如Prandtl-Reuss、Hencky模型）的对比分析，详细阐述了它们在不同加载条件下的适用性和局限性，这对于我们选择合适的模型来描述实际材料行为至关重要。书中还提供了大量的图表和示意图，极大地增强了视觉效果，使得抽象的概念变得生动起来。总的来说，这本书的讲解方式非常巧妙，能够有效地帮助读者克服弹塑性力学学习中的难点，建立起扎实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书在我研究生学习的初期，扮演了一个极其重要的角色，它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的导师。它在处理复杂问题时，展现出了一种令人惊叹的系统性和条理性。比如，在讲解位移法和荷载法在弹塑性分析中的应用时，作者并没有直接给出复杂的算法，而是先从基本的平衡方程和协调方程出发，一步步引入本构关系，最终推导出适用于不同边界条件的方程组。我印象特别深刻的是，书中关于应变率和应力率关系的推导，非常细致地讨论了时间相关的塑性变形，这对于理解一些动态加载下的材料行为至关重要。另外，书中还涉及了一些数值方法的介绍，虽然篇幅不长，但却为后续进行有限元分析等提供了重要的理论基础。我尝试着阅读了其中关于空腔问题的章节，发现作者通过解析方法和数值模拟的结合，清晰地展现了材料在局部高应力区域的塑性扩散过程，这种多角度的呈现方式让我对理论的理解更加透彻。这本书的深度和广度，无疑为我的研究打下了坚实的基础，我真的非常庆幸能有这样一本高质量的教材。