各嚮異性非牛頓流體連續介質力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓式方 著

圖書標籤:

• 流體力學
• 非牛頓流體
• 連續介質力學
• 各嚮異性
• 材料力學
• 流變學
• 復雜流體
• 數學物理
• 工程力學
• 物理學

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030203984

商品編碼：28854668548

包裝：平裝

齣版時間：2008-05-01

基本信息

書名：各嚮異性非牛頓流體連續介質力學

定價：58.00元

作者：韓式方

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-05-01

ISBN：9787030203984

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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本書首先介紹非牛頓流體力學基本理論，其中有限變形理論，各嚮同性流體本構方程，拉伸流動等，液晶高分子流變學和低分子液晶連續介質理論。本專著主要闡述作者創建的各嚮異性黏彈流體一液晶高分子共轉型本構理論，以及應用於其流動規律研究成果，其中在共轉導數和張量分析基礎上構建本構方程，流體中的非對稱應力行為，液晶分子取嚮對錶觀黏度和法嚮應力差等的影響，液晶高分子紡絲工藝中的剪切一拉伸流動，拉伸黏度分岔以及剪切一拉伸流動不穩定性等。其中本構理論、拉伸流動研究，研究穩定性的方法，計算機符號運算技術、納米液晶高分子流變學及其復閤材料問題均有普遍意義，對一般基礎科研教學有參考意義。
本書可供化工、石油、生物工程、輕工、食品、紡織、材料科學、流變學及計算機應用等的科研和工程技術人員及高等院校有關專業教師和研究生參考。

目錄

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前言
章 各嚮異性流體－液晶高分子流變學
1.1 液晶－典型的取嚮流體
1.2 剪切流動的流變學區域
1.3 物質函數實驗結果
1.4 剪切流不穩定狀態
1.5 液晶高分子熔體反擠齣脹大
1.6 液晶高分子流體流變學特性研究
1.7 流變光學性質
第2章 有限變形理論
2.1 有限變形概念
2.2 變形梯度張量
2.3 流體變形分解原理
2.4 變形速度
2.5 n階Rivlin—Ericksen張量
2.6 Cauchy—Green張量分量形式
2.7 n階Rivlin—Ericksen變形張量分量
2.8 基本流動的運動學
第3章 各嚮同性流體本構方程基本理論
3.1 本構方程理論原理
3.2 各嚮同性簡單流體概念
3.3 隨體時間導數
3.4 綫性黏彈流體模型
3.5 各嚮同性流體速率型本構方程
3.6 小振幅振動剪切流動
第4章 各嚮異性液晶連續介質理論
4.1 各嚮異性流體本構方程研究進展
4.2 各嚮異性流體守恒方程
4.3 取嚮液晶本構方程理論
4.4 嚮列型液晶黏度係數
4.5 黏度係數關係式
4.6 麯率彈性：Oseen-Zoecher-Frank方程
4.7 液晶變形
4.8 嚮錯－取嚮有序性的破壞
第5章 各嚮異性流體共轉型本構方程
5.1 各嚮異性簡單流體概念
5.2 各嚮異性黏彈流體本構方程連續介質理論
5.3 非對稱剪切應力
5.4 取嚮運動對非對稱黏度的影響
5.5 各嚮異性流體小振幅振動剪切流動
第6章 液晶高分子準橫觀各嚮同性流體
6.1 準橫觀各嚮同性流體模型
6.2 LCP—Qs流體模型本構方程分量形式
6.3 準橫觀各嚮同性流體剪切流動
6.4 LCP—qs流體物質函數錶達式
6.5 物質函數的特殊流變學行為
第7章 各嚮異性黏彈流體擠齣一拉伸流動
7.1 剪切－拉伸流動概念
7.2 基本拉伸運動學和拉伸黏度
7.3 擠齣－拉伸流動
7,4 擠齣－拉伸流動基本方程
7.5 拉伸黏度及其分岔
7.6 擠齣－拉伸流動計算解析理論
7.7 擠齣－拉伸過程中反擠齣脹大機製
第8章 各嚮異性流體剪切－拉伸流動不穩定性
8.1 擾動本構方程一般理論
8.2 剪切－拉伸流動擾動本構方程
8.3 拉伸薄闆穩定性準則
8.4 各嚮異性流體剪切－拉伸薄闆不穩定性
8.5 取嚮對拉伸薄闆穩定性影響
8.6 嚮矢偏離主拉伸方嚮的不穩定性
8.7 熔體薄闆斷裂準則
第9章 各嚮異性流體取嚮運動不穩定性
9.1 取嚮運動穩定性——特殊的穩定性類型
9.2 取嚮運動3維輸運方程
……
0章 液晶高分子流變學其他進展
參考文獻

作者介紹

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韓式方，中國科學院成都計算機應用研究所研究員（教授），1960年畢業於蘇聯莫斯科大學。1984～1992年任中國科學院成都數理科學研究室副主任。中國化學會、力學會流變學委員會委員，四川省力學會常務理事。1987年在成都主持召開瞭第二屆全國流變學會議。1982～2004年，以

文摘

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序言

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深入探索：材料行為的邊界與宏觀描述的挑戰 圖書名稱： 材料行為的邊界與宏觀描述的挑戰 內容簡介： 本書旨在為材料科學、固體力學、流變學及相關工程領域的研究人員和高級學生提供一個全新的視角，探討材料在極端條件和復雜環境下所展現齣的非綫性、非平衡以及時空依賴性的本構響應。我們聚焦於那些傳統連續介質力學框架難以有效捕捉的微觀機製驅動的宏觀現象。 第一部分：從微觀到介觀：跨尺度的橋梁構建 本捲首先迴顧瞭經典連續介質理論（如綫彈性理論、經典粘彈性理論）的適用邊界。隨後，重點轉嚮微觀結構對宏觀力學性能的決定性影響。 第一章：結構化的物質：晶體、聚閤物與復閤材料的微觀結構錶徵 本章詳細闡述瞭不同類型工程材料——從具有明確晶格缺陷的金屬到具有復雜拓撲結構的軟物質（如高分子網絡、生物組織）——的微觀結構特徵。我們引入瞭先進的錶徵技術，例如同步輻射散射、原子力顯微鏡（AFM）在荷載下的成像，用以量化缺陷密度、取嚮分布及界麵特性。討論的重點是如何將這些高維度的微觀信息轉化為可用於介觀尺度建模的參數集。 第二章：分子動力學與介觀模擬：驅動力的本構起源 深入探討瞭分子動力學（MD）模擬、介觀模擬方法（如格子玻爾茲曼方法LBM、相場方法Phase-Field）在揭示材料變形、弛豫及失效機製中的作用。重點分析瞭在剪切、拉伸或熱梯度驅動下，分子鏈段運動、晶界遷移、孔隙成核與擴展的動力學過程。本章強調瞭能量耗散機製，特彆是耗散函數與微觀自由能景觀之間的定量聯係。 第二章的延伸：隨機過程與漲落力學 鑒於許多材料響應本質上是隨機的，本章引入瞭隨機過程理論來描述材料的漲落行為。討論瞭愛因斯坦關係在描述擴散與粘滯運動中的局限性，並介紹瞭基於 Langevin 方程和 Fokker-Planck 方程的漲落-耗散定理在描述非平衡態材料響應中的應用。 第二部分：非綫性、非平衡態與時空耦閤效應 第二部分將討論在經典彈性或粘性假設失效的領域中，材料如何錶現齣強烈的非綫性與時變性。 第三章：超彈性與超粘性行為的本構數學描述 超材料和軟物質常常錶現齣對變形曆史的強烈依賴性。本章集中於引入高階應變張量、不可壓縮性約束以及時間尺度分離的建模策略。討論瞭基於自由能密度函數（如 Neo-Hookean, Mooney-Rivlin 模型擴展）的超彈性本構關係，並探討瞭粘彈性材料中應力鬆弛與蠕變過程的非指數行為（Kohlrausch-Williams-Watts 律的應用與局限）。 第四章：熱力學非平衡態下的本構關係 在高溫、快速加載或強化學反應場中，材料的響應必須置於非平衡熱力學框架下進行審視。本章詳細分析瞭熵産率的定義，以及如何通過引入內變量或隱變量（如微觀損傷變量、應變梯度）來封閉本構方程組。重點討論瞭耦閤的熱-力-化學作用，例如電-力耦閤（壓電效應的非綫性擴展）與熱-塑性過程（如應變率依賴性塑性）。 第五章：空間非局部性與梯度理論 當材料的微觀特徵長度（如晶粒尺寸、裂紋尖端特徵長度）與宏觀載荷梯度相當時，局部化的本構關係便不再精確。本章係統介紹瞭引入空間梯度項的理論模型。這包括： 1. 彈塑性中的應變梯度理論 (Strain Gradient Plasticity, SGP)： 解釋瞭如何通過應變梯度張量來描述材料在小尺度塑性變形過程中的硬化與軟化行為，有效避免瞭經典塑性理論中的網格無關性問題。 2. 梯度粘彈性與界麵效應： 探討瞭引入物質空間導數對描述界麵處的應力奇異性或界麵粘滯作用的必要性。 第三部分：極端條件下的響應與失效預測 本部分將理論工具應用於實際工程挑戰，特彆是材料處於臨界狀態下的行為。 第六章：快速加載與衝擊動力學：應變率效應的精確建模 在衝擊波傳播、高速碰撞等極端工況下，材料的響應與靜態加載完全不同。本章聚焦於建立能夠準確描述應變率依賴性的本構模型，例如 Johnson-Cook 模型、Powder & Holmquist (PH) 模型的高級變體。特彆關注瞭材料內部損傷的動態演化（如空化與斷裂的準靜態-動態過渡）。 第七章：多場耦閤下的本構建模與數值實現 現代工程問題往往涉及多種物理場（如電磁場、溫度場、濕度場與機械場）的相互作用。本章介紹瞭多場耦閤理論的數學框架，重點在於： 1. 能量守恒與熵産的協調： 如何確保在耦閤作用下熱力學一緻性。 2. 有限元方法的擴展： 如何在數值求解器中高效、穩定地處理高度非綫性和強非綫性的多場方程組，例如涉及電磁波傳播與材料變形的復雜模型。 第八章：復雜幾何與結構穩定性：失穩的非綫性分析 本章討論瞭材料本構行為如何影響結構的整體穩定性。從經典的歐拉屈麯到高級的幾何非綫性分析，重點在於理解： 1. 本構軟化與負剛度： 材料本構關係中齣現負斜率區域（如剪切帶形成）如何觸發宏觀結構失穩。 2. 後屈麯行為： 結構超越臨界載荷後的路徑依賴性演化，這嚴重依賴於材料的彈塑性或損傷模型。 結語：未來展望——智能與適應性材料的本構挑戰 全書最後總結瞭當前材料力學研究的前沿方嚮，包括對刺激響應材料（如形狀記憶閤金、智能凝膠）的本構建模，以及如何利用數據驅動方法（如機器學習）來發現和優化傳統理論難以描述的新型本構關係。本書強調，對復雜材料行為的精確理解，是實現下一代高性能結構和器件設計的基石。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的專業性極強，其目標讀者群體顯然定位在資深的科研人員和高年級研究生。如果缺乏紮實的分析力學和高等數學基礎，初次接觸可能會感到門檻過高，甚至産生挫敗感。但正因為這種“不妥協”的專業性，使得它在同類教材中顯得尤為珍貴。它沒有為瞭迎閤初學者而犧牲內容的嚴謹性，而是選擇忠實地展現該領域最前沿、最核心的理論框架。我花瞭大量時間來消化其中的某些定理證明，但每一次攻剋難關，都會帶來巨大的成就感，仿佛自己也參與瞭理論構建的過程。它真正教會我的，是如何像一個理論物理學傢那樣去思考和建模。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的閱讀體驗並非一帆風順，它更像是一場智力上的馬拉鬆，需要極高的專注度和長期的堅持。每一次嘗試理解其中的某個章節，都像是攀登一座陡峭的山峰，汗水與睏惑交織。不過，正是這種高強度的思考過程，讓我對流體力學，乃至整個連續介質力學的基本假設和局限性有瞭更深刻的體悟。作者在論述中體現齣的那種對物理圖像的執著追求，使得那些抽象的張量和微分方程，不再是冰冷的符號，而是鮮活地描繪著物質在受力作用下的真實形變和流動。我尤其欣賞其中關於本構關係構建的章節，那種從實驗觀測齣發，逐步抽象、升華到數學模型的完整邏輯鏈條，清晰而有力，為我後續的研究工作提供瞭堅實的理論基石。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，遠超齣瞭教科書本身的範疇。它更像是一部理論物理的專著，展示瞭一種將復雜現象係統化、精確化的強大思維工具。閱讀完之後，我發現自己看待身邊流動的物質的方式都發生瞭微妙的改變——即便是最尋常的水流，在我眼中也充滿瞭可以被解析和量化的內在規律。作者對“連續介質”這一概念的重新審視，挑戰瞭許多約定俗成的簡化假設，引導我們去思考更接近真實世界邊界條件的描述。這本書的份量感是壓倒性的，它不是那種可以快速翻閱的讀物，而是需要被珍藏、反復研讀、並隨時翻閱查閱的工具書，它所提供的思維框架將影響我未來很長一段時間內的研究路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，也值得稱贊。在處理如此高度抽象的主題時，清晰的視覺輔助至關重要，而這本書在這方麵做得相當齣色。那些精心繪製的示意圖，往往能起到“一圖勝韆言”的效果，有效地彌閤瞭文字描述與讀者直觀感受之間的鴻溝。例如，在解釋某些復雜應力狀態下的奇點問題時，配閤的幾何圖形幫助我迅速構建瞭正確的空間想象。此外，書中的參考文獻引用非常詳盡和前沿，這錶明作者不僅掌握瞭經典理論，更緊密地追蹤著該領域的最新進展，確保瞭內容的前瞻性和權威性。對於任何希望在該領域進行深入研究的人來說，這本書無疑是一份極其寶貴的索引和嚮導。

評分☆☆☆☆☆

初翻閱這本書時，我內心充滿瞭期待，畢竟流體力學這個領域總是充滿瞭挑戰與魅力。然而，這本書的內容深度和廣度，遠超齣瞭我原有的想象。它不僅僅是枯燥的公式堆砌，更像是一場關於物質世界基本行為模式的哲學探討。作者對於問題的切入角度非常獨特，總能將看似復雜的現象，通過精妙的數學框架加以描述。尤其是在處理那些傳統流體力學模型難以捕捉的非綫性效應時，書中展現齣的那種嚴謹而不失靈動的數學推導，令人拍案叫絕。那種對流體微觀結構和宏觀錶現之間聯係的深入剖析，仿佛帶領我進入瞭一個全新的認知維度。我感覺自己不再僅僅是一個閱讀者，更像是一個初探未知領域的探險傢，每揭開一頁，都能發現新的風景。這本書對於培養那種深入探究事物本質的科學精神，具有不可替代的作用。