弹性流变力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:原子能出版社

作者:蔡中林

出品人:

页数:246

译者:

出版时间:2005-6

价格:50.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502234119

丛书系列:

图书标签:

• 流变学
• 弹性力学
• 粘弹性
• 材料力学
• 固体力学
• 工程力学
• 流体力学
• 数学物理
• 物理学
• 工程技术

塑性变形与材料失效的精深探索 《塑性形变与材料行为导论》 是一本面向材料科学、机械工程、土木工程以及固体力学领域研究人员、工程师和高级学生的专著。本书聚焦于材料在超过其弹性极限后所展现出的复杂塑性变形机理、本构关系建模、以及宏观与微观尺度下的失效现象。全书构建了一个从基础理论到前沿应用的完整知识体系，旨在为读者提供理解和预测材料工程性能的坚实理论框架和实用工具。 第一部分：塑性本构理论的基石 本书首先系统梳理了描述材料塑性行为所需的基本概念和数学工具。我们着重讨论了屈服准则的演变和应用，涵盖了经典的冯·米塞斯（von Mises）准则、德鲁克-普拉格（Drucker-Prager）准则，并深入探讨了针对各向异性材料如轧制金属和复合材料所必需的先进屈服模型，例如Hill 48模型和Barlat-Lian模型。 核心部分深入解析了流动法则（Flow Rule） 的构建。详细阐述了塑性理论中的理想塑性模型（Perfectly Plastic Model）与强化模型（Work Hardening Model）之间的差异。我们花费大量篇幅讨论了硬化规律，包括等向硬化（Isotropic Hardening）、随动硬化（Kinematic Hardening）——特别是Bauschinger效应的建模，以及结合了先进几何演化的混合强化模型。这些理论基础为后续的数值模拟和工程预测奠定了必要的数学框架。 此外，本书还专题讨论了塑性应变增量与路径依赖性。通过对加载历史的精确追踪，我们探讨了材料在复杂应力状态下，如纯剪切、双轴拉伸和扭转加载路径中的应力应变响应，揭示了加载历史对最终塑性形态的决定性影响。 第二部分：微观机制与晶体塑性 理解宏观塑性行为的根源在于微观尺度的形变。本书第二部分将视角聚焦于晶体塑性，这是理解金属乃至许多陶瓷和聚合物塑性的关键。 我们详细介绍了位错理论的现代进展。从位错的几何结构、运动机制（滑移、攀移）到它们之间的相互作用（缠结、交割）都被细致地剖析。特别是，对非均匀应变场下位错密度演化和统计力学描述进行了详尽的论述。 一个重要的章节专门献给晶体塑性有限元法（CPFEM）。本书不仅介绍了单晶体和多晶体的应力张量分解，还详细阐述了晶粒尺度上的速度梯度张量与晶体滑移系统的关系。通过具体的数值案例，展示了如何利用CPFEM预测材料在拉伸、压缩和晶界滑移等不同模式下的宏观塑性响应，以及该方法在优化晶粒取向和微观结构设计中的潜力。 第三部分：材料的非线性动态响应与速率效应 现实世界中的工程问题往往涉及快速加载或高温环境，此时材料的粘塑性（Viscoplasticity） 和速率敏感性（Rate Sensitivity） 变得不可或缺。本书深入探讨了这些动态效应。 我们首先区分了粘塑性与粘弹性行为，并引入了经典的Johnson-Cook模型、Perzyna模型以及更现代的基于连续介质损伤的粘塑性本构关系。通过对不同温度和应变率下的流变曲线（如拉伸和冲击试验数据）的分析，读者将学会如何准确地辨识和量化材料的应变率依赖性参数。 特别关注了高应变率下的材料行为，包括冲击加载和爆炸载荷下的动态响应。分析了应力波的传播、剪切带的形成与演化，以及材料在极高速率下的动态软化现象。这部分内容对于设计防护结构、弹道学和精密加工工艺具有直接的指导意义。 第四部分：工程应用中的塑性与失效分析 本书的最后部分致力于将理论和模型应用于解决实际的工程问题，特别是与材料失效相关的领域。 塑性稳定性分析是核心内容之一。我们讨论了何为塑性不稳定，并详细介绍了Nabarro-Herring蠕变、拉伸不稳定和剪切不稳定（如剪切带或撕裂）的判据。通过对本构方程的特征方程分析，读者将掌握如何通过材料参数预测结构发生局部失稳的条件。 疲劳与断裂的塑性背景是另一重要主题。本书不着眼于纯粹的线性断裂力学，而是侧重于在塑性大变形背景下的裂纹萌生和扩展。详细介绍了如CTOD（裂纹尖端张开位移） 和J积分等基于塑性损伤的断裂韧性参数，并讨论了在塑性应力集中区域如何评估疲劳寿命。 最后，通过详尽的案例研究，展示了塑性力学在深冲压成形、金属挤压、高精度锻造以及地质材料（如土壤和岩石）的工程模拟中的应用。这些案例均配有详细的输入参数和结果解读，帮助读者掌握从建立模型到解释结果的全过程。 《塑性形变与材料行为导论》 凭借其严谨的数学推导、对微观物理机制的深入挖掘，以及对前沿计算方法的介绍，为希望在材料的非线性力学领域取得突破的研究工作者提供了一本不可或缺的参考工具书。它旨在培养读者对材料宏观响应背后深层物理机制的洞察力，从而设计出更安全、更耐用的工程结构。

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我是在朋友的强烈推荐下购入这本书的，他用了这本书来准备一次非常重要的考试，据说效果奇佳。我翻开的第一感受是，作者的语言风格非常平实，没有过多的华丽辞藻，直奔主题，这对于我们这些需要高效获取知识的工程师来说，简直是福音。书中大量的图示和例题是这本书的一大亮点。很多抽象的概念，比如粘弹性、粘塑性行为的数学描述，在配图的辅助下一下子变得直观易懂。我记得我以前看其他教材时，常常要花费大量时间去想象那些看不见摸不着的内部结构和力学过程，但这本书通过清晰的流程图和物理模型图，将这些复杂的过程具象化了。特别是关于本构方程的推导部分，每一步都解释得非常详尽，让人能够轻松地跟上作者的思路，而不是被公式淹没。这本书的深度和广度拿捏得恰到好处，既有足够的理论深度支撑，又不至于深奥到让人望而却步。对于那些想从理论到实践过渡的读者来说，这本书提供了一个非常好的桥梁。

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我过去对这方面的内容了解得比较零散，主要通过一些会议论文和零散的资料来构建知识体系，总感觉缺乏一个完整的框架。这本书的出现，就像是为我搭建了一个坚实的知识地基。它的叙事逻辑非常严谨，仿佛在构建一座精密的数学大厦，每一块砖（每一个定义和定理）都放置得一丝不苟。我特别喜欢它对不同材料模型之间联系和区别的探讨。比如，它会清晰地阐述，在何种应力状态下，A模型比B模型更能准确地描述实际情况，并且给出了相应的数学判据。这种对比性的论述，极大地帮助我理清了头脑中原本混乱的知识点。这本书的参考文献列表也做得非常详尽且具有前瞻性，我从中找到了几篇我之前没注意到的前沿文献，这对我接下来的研究方向有很大的启发作用。总而言之，这是一本能够系统提升专业素养的工具书。

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坦白讲，这本书的难度系数不低，需要一定的数学基础和力学背景才能比较顺畅地阅读。但我认为，对于那些真正致力于在这个领域深耕的读者来说，这种“硬核”的风格恰恰是最可贵的。书中对复杂积分方程和偏微分方程的求解过程展示得非常彻底，几乎没有跳步，这让习惯于检验推导过程的我感到非常踏实。我甚至发现，某些在我看来非常晦涩的定理，在这本书里通过引入一个特定的物理图像或类比，变得不再那么难以捉摸。它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是解释了“为什么是这样”。我对书中关于材料参数识别和逆问题的处理方法特别感兴趣，这部分内容结合了现代计算方法，体现了这本书紧跟时代发展的特点。它不是一本停留在经典理论层面的教材，而是将理论与现代分析技术紧密结合起来的典范之作，对于从事实验验证和数值模拟的同行来说，这本书的指导意义是巨大的。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，配上抽象的、仿佛在流动又仿佛在凝固的线条图案，立刻就抓住了我的注意力。我当时在书店里随便翻阅，看到这个封面，就忍不住把它拿了起来。装帧的质感也很好，纸张厚实，拿在手里很有分量。拿到手里后，我首先关注的是目录部分。目录的编排非常清晰，从基础的本构关系讲起，逐步深入到复杂的本构模型和实际应用。可以看到作者在内容的组织上是下了很大功夫的，逻辑脉络非常清晰。虽然我还没有完全深入阅读每一章节的具体内容，但从目录的框架来看，这本书的覆盖面很广，似乎涵盖了从宏观现象到微观机制的各个层面。它给我的第一印象是：这是一本结构严谨、注重细节的专业书籍，适合那些希望系统学习和深入理解相关理论的读者。我尤其注意到其中有专门讨论材料时间依赖性的章节，这正是我目前研究中比较困惑的一个点，希望能从书中找到突破口。这本书的排版也做得很好，字体大小适中，行距舒适，阅读起来不会感到压迫感。

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老实说，这本书的厚度让我有点胆怯，但翻阅之后发现，内容组织得非常巧妙，它并没有让人觉得是那种灌水式的“大部头”。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“思考题”部分。这些问题设计得非常巧妙，它们不仅仅是简单的公式应用，更多的是引导读者去思考不同假设条件下的物理意义和实际工程中的适用性。我尝试着解答了其中一个关于蠕变和松弛相互关系的题目，结果发现作者的解答思路比我预想的更加深刻。这本书的价值不仅仅在于知识的传授，更在于培养读者独立思考和解决复杂问题的能力。此外，书中还穿插了一些历史背景介绍，比如某个模型的提出者及其研究的时代背景，这让枯燥的理论学习增添了一丝人文色彩，让人能更全面地理解这些理论是如何一步步发展起来的。阅读这本书的过程，更像是一次与领域内前辈的对话，受益匪浅。

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