An Introduction to Continuum Mechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gurtin, Morton E.

出品人:

页数:265

译者:

出版时间:1981-12

价格:$ 203.40

装帧:

isbn号码:9780123097507

丛书系列:

图书标签:

• 被推荐
• 力学
• Continuum Mechanics
• Solid Mechanics
• Fluid Mechanics
• Mathematical Physics
• Engineering Mechanics
• Materials Science
• Deformation
• Stress
• Strain
• Tensor Analysis

这是一本涵盖连续介质力学基础理论的著作，旨在为读者构建坚实的物理和数学框架。本书重点在于阐述连续介质在宏观尺度下的行为，不涉及微观的原子或分子层面的细节。 核心概念与数学基础： 本书从连续介质假定出发，解释了为何可以忽略介质的离散性，将其视为一种连续分布的物质。在此基础上，引出了描述物质运动和变形的关键数学工具——张量分析。读者将深入理解位移、速度、加速度等几何量如何用张量来表示，以及应力张量如何描述内力在截面上的分布。此外，本书还将详细介绍张量的运算、变换，以及雅可比行列式等在描述形变时不可或缺的概念。 物质运动与变形： 本书将系统地探讨物质的运动与变形。对于运动，会区分不同参考系下的描述方法，如拉格朗日描述（物质点随时间演化）和欧拉描述（固定空间点处物质属性随时间演化）。读者将学习如何在这两种描述方式之间进行转换，并理解流线、轨迹线等概念。 变形的描述是本书的重中之重。我们将引入变形梯度张量，它能完整地描述一个微小体积在变形前后的尺寸和方向变化。在此基础上，会进一步推导出应变张量，用于量化形变的大小和性质，如线性应变、面积应变和体积应变。本书还将深入分析主要应变和应变率，揭示变形的内在规律。 本构关系与材料行为： 为了连接应力与应变，本书将详细介绍各种本构关系。对于线弹性材料，将阐述胡克定律，解释弹性模量、泊松比等弹性常数如何刻画材料的力学响应。对于粘性材料，将引入牛顿粘性定律，描述流体在剪切力作用下的运动特性，以及粘度等参数的作用。本书还将探讨一些更复杂的本构模型，例如包含塑性变形和损伤的材料行为，以及各向异性材料的力学特性。 守恒定律的应用： 连续介质力学的核心在于应用基本的守恒定律。本书将重点讲解质量守恒（连续性方程）、动量守恒（纳维-斯托克斯方程或运动方程）和能量守恒。这些定律将以张量方程的形式呈现，并通过具体的推导过程，展示如何将它们应用于分析各种力学问题。例如，如何利用质量守恒方程分析流体的体积变化，如何利用动量守恒方程求解流体的速度分布和压力场，以及能量守恒在热传导和做功分析中的作用。 流体力学与弹性力学入门： 本书将为读者奠定坚实的流体力学和弹性力学基础。在流体力学部分，会涉及不可压缩流体和可压缩流体的基本方程，以及一些经典流动问题，如伯努利方程的应用。在弹性力学部分，会介绍线弹性体的基本行为，包括应力-应变关系和变形的几何描述，为理解更复杂的结构力学问题打下基础。 数学工具与物理直觉： 本书在数学工具的使用上力求严谨，同时注重培养读者的物理直觉。通过大量的例子和详细的步骤，帮助读者理解抽象的数学概念与实际物理现象之间的联系。目标是让读者不仅能够熟练运用数学工具解决力学问题，更能深刻理解连续介质力学背后的物理原理。 本书适合的对象： 本书适合于机械工程、航空航天工程、土木工程、材料科学、物理学等专业的本科生和研究生，以及任何对连续介质力学感兴趣的专业人士。无需预先具备高级的力学知识，但需要扎实的微积分、线性代数和矢量分析基础。通过本书的学习，读者将能够深入理解各种力学现象，并为进一步学习更专业的力学分支打下坚实的基础。

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这本书的语言风格有一种冷峻的、几乎是哲学辩论般的精确性，每一个词语的选择似乎都经过了反复的推敲，力求消除任何可能的歧义。这种精确性在数学推导中是至关重要的，但在概念介绍的环节，就显得有些刻板和疏离了。例如，在描述流体力学中的涡量概念时，作者更多的是从微分几何的角度来定义和操作，而不是通过生动的流线图景来构建直观认知。阅读时，我常常需要不断地查阅其他资源，试图找到一些更“具象化”的解释来平衡书中纯粹的代数操作。书本的插图极少，即使有，也往往是简单的坐标系示意图，完全没有现代教材中常见的、帮助理解复杂运动或应力分布的可视化图表。这使得很多空间概念的理解完全依赖于读者的空间想象能力，对于依赖视觉辅助的学习者来说，这是一个不小的挑战。总的来说，这本书更像是一部经典的、经过时间考验的理论文献集，它要求读者具备极高的主动学习能力和强大的抽象思维能力，它不会主动去迎合任何学习者的习惯，而是坚持自己既定的学术路线。

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这本书的封面设计倒是挺有吸引力的，那种深沉的蓝色调配上简洁的白色字体，一看就是学术范儿十足，让人对内容充满了期待。我当初拿到它的时候，第一感觉就是“厚重”，那种沉甸甸的感觉，似乎预示着里面蕴含着扎实的理论基础。不过，翻开第一页，嚯，那密密麻麻的公式和希腊字母一下子就给我泼了一盆冷水。对于一个初次接触连续介质力学领域的新手来说，这种开场的冲击力有点太大了。我花了好大力气才适应那种符号系统，作者似乎默认读者已经对张量分析和微积分有了非常深入的了解，上来就直接进入了应力张量和变形梯度的讨论，丝毫没有缓冲的意思。说实话，如果不是我之前啃过一些相关的数学预备知识，我可能连第二章都看不下去。这本书的排版很紧凑，几乎没有留白，这固然节省了篇幅，但也让阅读体验稍显压抑。每一次推导都力求完美和严谨，每一个定理的引用都非常精确，但这种过度严谨有时候会牺牲掉一些直观的理解。我感觉作者的重点完全放在了数学形式的构建上，对于物理图像的描绘和实际工程背景的联系，相对比较薄弱，更像是一本纯粹的数学物理教材，而非面向应用工程师的工具书。

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这本书的章节结构安排得非常“古典”，有一种欧式教材的严谨感，但说实话，对于现代学习者来说，这样的组织方式有时候会让人感到路径冗长。比如，在深入讲解到非线性弹性体之前，作者用了相当大的篇幅去铺垫线弹性理论的各个细枝末节，这部分内容虽然重要，但对于急需掌握现代计算方法的读者来说，显得有些拖沓。我记得我花了将近一个月的时间才啃完关于线性和小变形理论的部分，感觉就像是在爬一座漫长而陡峭的楼梯，每一步都得小心翼翼。作者的叙事风格是典型的“陈述式”，很少用设问或者讨论性的语言来引导读者思考。你感觉自己像是一个被动的接收者，被动地接收着作者提供的知识块。章节之间的衔接，虽然逻辑上是无可挑剔的，但缺乏那种“A点引向B点”的流畅感，更像是并列地陈述了一堆定理和公式。我尝试用它来辅助我理解一些有限元分析的前置知识，但常常发现，这本书提供的理论框架过于庞大和抽象，反而让我更难快速定位到实际问题所需的最小集合。它更适合那些有志于从事理论研究，需要对连续介质力学的公理体系有全面、无遗漏理解的学者，而不是工程实践者。

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我个人认为，这本书在国际学术界的地位是毋庸置疑的，它代表了一种特定时期内，对连续介质力学基础理论的最高总结之一。它的价值在于提供了一个极度完备、无懈可击的理论框架，是构建扎实理论基石的“蓝图”。然而，作为一本面向更广泛读者的教材，它在“可读性”和“教学友好度”方面存在明显的不足。它更像是一部供专家参考的工具书，而不是一本适合课堂教学或初学者自学的入门读物。如果你已经是一个高年级博士生，或者你的研究方向要求你必须完全掌握其每一个数学细节，那么这本书无疑是金矿。但对于一个本科生或者想快速掌握某一特定分支（比如断裂力学或复合材料）的工程师来说，这本书提供的广度，反而稀释了核心要点的聚焦。它似乎在告诉读者：“这就是连续介质力学的全部，你必须从头到尾领会它所有的精髓。”这种全景式的展示，虽然宏大，但对于初学者来说，往往意味着迷失方向。它更像是一座宏伟的知识殿堂，需要专业的向导才能轻松进入，否则，光是站在门前，就会被其庄严的气势所震慑。

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我必须承认，这本书在深度上确实是无可指摘的，它提供的细节深度，远超我预期的任何一本入门教材。作者对于物质的本构关系（Constitutive Relations）的讨论，可以说是教科书级别的详尽。特别是关于各向异性材料和粘弹性理论的章节，简直就是一本专题论文的浓缩版。他没有停留在常见的胡克定律或者牛顿流体层面，而是深入挖掘了材料内部微观结构如何映射到宏观力学响应的复杂性。然而，正是这种极致的深度，成为了它最大的“门槛”。书中引用的参考文献列表非常庞大且专业，这说明作者的知识体系构建是建立在一个非常坚实的学术基础之上的。但问题在于，对于那些刚刚接触这个领域，还在努力区分“应变”和“转动”这些基本概念的读者来说，这种深度反而构成了巨大的认知负担。你感觉作者总是在提醒你，你对这个领域的理解还停留在表面。书中的例题数量相对较少，且大多是理论推导的延续，缺少那种能够帮助读者检验自己是否真正理解了某个概念的“小测验”式习题。这使得自学过程变得异常孤独，因为你很难找到一个即时的反馈机制来确认自己的理解是否到位。

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