应用数值分析（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:石油工业出版社

作者:文世鹏、张明

出品人:

页数:411 页

译者:

出版时间:2005年07月

价格:35.0

装帧:平装

isbn号码:9787502151249

丛书系列:

图书标签:

• 课本
• 数值分析
• 应用数学
• 科学计算
• 算法
• 高等数学
• 工程数学
• 数值方法
• 数学建模
• 计算数学
• 理工科

好的，以下是一份为您量身定制的图书简介，该图书内容与《应用数值分析（第三版）》无关，内容详实，旨在全面介绍一本涵盖传统工程学、现代材料科学以及可持续发展理念的综合性技术著作。 --- 《现代工程力学与先进结构设计：理论、仿真与实践》 书籍概述 《现代工程力学与先进结构设计：理论、仿真与实践》是一部面向高年级本科生、研究生以及一线工程技术人员的权威性参考书。本书超越了经典力学教科书的范畴，深度融合了经典理论的严谨性、现代计算方法的强大能力以及面向未来可持续发展的工程伦理观。全书以解决复杂工程问题为导向，系统阐述了从宏观结构行为到微观材料响应的完整分析框架。 本书的核心目标是培养读者将抽象的物理规律转化为可操作的工程解决方案的能力，特别是处理非线性、动态和多物理场耦合问题的能力。 第一部分：经典力学基础的深化与扩展 (共五章) 本部分旨在巩固读者对经典理论的理解，并将其扩展至更复杂的工程应用场景。 第一章：弹性力学与本构关系的高级主题 本章深入探讨了线弹性理论的局限性，并详细介绍了弹塑性、粘弹性及粘塑性材料的本构模型。重点讨论了各向异性材料（如复合材料）的应力-应变关系，包括铺层设计对宏观力学性能的影响。引入了广义胡克定律在三维坐标系下的张量表达，并剖析了不连续面（如裂纹尖端）处的应力奇异性问题。 第二章：结构稳定性理论的非线性分析 超越欧拉-伯努利梁理论，本章聚焦于板壳结构在极端载荷下的屈曲与后屈曲行为。详细分析了由几何非线性和材料非线性共同导致的结构失稳路径，特别是涉及接触和间隙的复杂系统。引入了特征值屈曲分析与非线性静力学分析的对比，并展示了如何利用能量法和微分方程求解法来预测临界载荷。 第三章：结构动力学与振动控制 本章从自由振动分析开始，逐步过渡到有阻尼、有载荷的强迫振动响应。重点讨论了模态分析、频率响应函数（FRF）的获取与解释。随后，深入探讨了主动、被动和半主动减振技术，包括调谐质量阻尼器（TMD）和磁流变（MR）阻尼器的设计原理及其在桥梁、高层建筑和精密仪器中的应用。 第四章：接触力学与摩擦学 本章系统研究了两个或多个固体表面接触时的力学行为。涵盖了赫兹接触理论的扩展，并引入了更现代的基于能量的接触判据。对摩擦模型（库仑、粘滞、温度依赖性摩擦）进行了深入的比较分析。特别关注了在工程装配、轴承设计和齿轮传动中的实际应用案例。 第五章：断裂力学与疲劳寿命评估 本部分是结构安全评估的核心。详细阐述了基于能量释放率的断裂分析方法，如应力强度因子（K因子）和断裂韧性（$J$ 积分）。对裂纹扩展的慢速和快速模式进行了区分。疲劳部分则集中于S-N曲线、$ ext{Paris}$ 关系的应用，以及疲劳损伤累积的Miner法则的改进模型，为预测服役寿命提供量化工具。 第二部分：先进计算模拟方法 (共四章) 本部分是本书的技术核心，详细介绍了解决复杂工程问题的数值工具和计算策略。 第六章：有限元方法（FEM）的理论基础与实现 本章不是对标准的有限元推导进行重复，而是专注于高阶技术。讨论了单元选择对精度和稳定性的影响（如剪切锁定问题），并介绍了升阶形函数和$ ext{p}$-收敛法的原理。详述了非协调元和混合配点法的应用。重点解析了单元刚度矩阵的数值稳定性问题。 第七章：非线性有限元分析：增量与迭代策略 处理材料非线性、几何非线性和接触非线性是现代工程模拟的关键。本章详细介绍了牛顿法、修正牛顿法以及弧长法（如 Riks 法）在求解非线性方程组中的应用。讨论了收敛准则、平衡路径的追踪技术以及如何在数值上处理跳跃点和负刚度区域。 第八章：计算流体力学（CFD）的原理与网格策略 本章聚焦于流体结构相互作用（FSI）的预备知识。介绍了基于有限体积法的 Navier-Stokes 方程求解器，重点讨论了湍流模型（如 $ ext{k-}epsilon$ 和 $ ext{SST}$ 模型）的选择与校准。强调了边界层网格的生成技术和网格运动算法（如 ALE 框架）。 第九章：多物理场耦合分析与数值优化 本章探讨了热-结构、电-力耦合等复杂问题的求解框架。引入了顺序耦合、单向耦合和完全（或称强）耦合的差异与适用性。最后，结合遗传算法和响应面法，介绍了如何利用仿真模型进行参数化设计优化，以最小化重量或最大化刚度。 第三部分：材料科学与可持续性集成 (共三章) 本部分将力学分析与前沿材料和环境责任相结合。 第十章：先进复合材料的力学行为与设计 深入研究了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料（PRC）的微观力学建模，包括 Halpin-Tsai 方程和 Mori-Tanaka 模型的应用。讨论了层合板的界面剪切失效和分层现象的预测。提供了复合材料的优化铺层设计指导。 第十一章：现代与功能性材料的力学特性 本章关注新兴材料。详细分析了形状记忆合金（SMA）的热弹性耦合行为和伪弹性。对智能材料如压电材料和磁弹性材料在传感器和执行器中的力学响应进行了建模。探讨了纳米结构材料的尺寸效应及其力学性能的非经典描述。 第十二章：结构健康监测（SHM）与寿命周期评估 本章讨论了如何将理论分析与实际监测数据结合。介绍了基于振动特征和模态参数的变化来诊断结构损伤的技术（如损伤定位和严重度估计）。结合环境载荷统计模型，阐述了从材料性能到结构全生命周期（LCA）的可靠性分析方法，强调了低碳设计在工程决策中的作用。 --- 本书特点： 理论深度与工程实用性的完美结合： 每章理论推导后均附有详尽的工程算例，并提供主流商业软件（如 Abaqus/ANSYS）的输入文件逻辑解析。 面向前沿： 涵盖了现代结构工程面临的主要挑战，如疲劳、断裂、动态响应和多物理场耦合。 严格的数学基础： 尽管侧重应用，但对张量分析、变分原理和数值稳定性给予了应有的重视。 适合读者： 航空航天、土木工程、机械工程、材料科学等领域的高级学生和专业工程师。

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对于我这样的初学者，《应用数值分析（第三版）》提供了一个非常友好的入门环境。虽然题目听起来有些“硬核”，但书中通过大量的图示和通俗易懂的语言，将许多复杂的概念解释得非常清晰。我尤其喜欢它对数据拟合和回归分析的讲解，它让我明白如何从一组数据中提取有用的信息，并建立预测模型。书中关于误差分析的部分，虽然一开始有些挑战，但作者的讲解非常耐心，让我逐渐理解了不同数值方法引入误差的来源和影响。我特别欣赏书中提供的伪代码，这为我后续自己动手实现算法打下了良好的基础。这本书并没有要求读者必须是数学系的高材生，而是面向更广泛的科学和工程领域的学习者。它成功地激发了我学习数值分析的兴趣，让我看到了掌握这些技术在未来学习和工作中的巨大价值。这本书就像一位循循善诱的老师，一步步引导我走向数值分析的奇妙世界。

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这本书简直是为那些渴望深入理解数学模型在现实世界中如何运作的人量身定做的！我之前尝试过一些其他数值分析的书籍，但总觉得它们要么过于理论化，要么讲解得过于浅显，无法真正触及问题的核心。而这本《应用数值分析（第三版）》给我的感觉是，它在理论的严谨性和实际应用的指导性之间找到了一个完美的平衡点。作者并没有回避那些关键的数学推导，而是用一种非常清晰、循序渐进的方式将它们呈现出来，让你能够理解为什么这些方法有效，而不仅仅是记住公式。更重要的是，书中大量的例子和案例分析，让我看到了这些抽象的数学概念是如何被转化为解决实际工程、科学甚至金融问题的强大工具的。我特别喜欢它在介绍各种算法时，会详细阐述它们的优缺点、适用范围以及潜在的陷阱。这种深入的剖析，使得我在遇到实际问题时，能够更有针对性地选择和应用合适的数值方法，而不是盲目地套用。即使对于一些非计算机专业的读者，只要你具备一定的数学基础，我相信也能从中受益匪浅。它不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，引导你一步步解锁数值分析的奥秘。

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这本书的魅力在于它将理论与实践巧妙地融合在一起。我一直对概率统计和随机过程很感兴趣，而这本书中关于蒙特卡洛方法的部分，让我眼前一亮。它不仅仅是介绍了一个统计采样技术，更是深入浅出地解释了如何利用随机性来近似求解那些难以用确定性方法解决的问题，比如高维积分。书中提供的具体例子，例如期权定价和风险管理，都非常有说服力，让我看到了这种方法的强大应用潜力。我特别喜欢它对随机数生成器和误差分析的讨论，这让我在实际应用中能够更加注意方法的可靠性。这本书也涵盖了其他许多重要的数值技术，比如非线性方程的求解，这对于我在工作中遇到的优化问题非常有帮助。它让我意识到，许多看似复杂的问题，通过巧妙的数值算法，都可以找到可行的解决方案。阅读这本书的过程，就像是在逐步解锁一个工具箱，为我解决实际问题提供了源源不断的灵感和方法。

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不得不说，《应用数值分析（第三版）》是一本非常有分量的著作。它不仅仅是简单地罗列数值算法，而是将这些算法置于更广阔的数学和计算科学的背景下进行讨论。我特别喜欢它在介绍微分方程数值解法时，那种循序渐进的讲解方式，从欧拉法到改进欧拉法，再到龙格-库塔法，每一步的改进和优点的阐述都清晰可见。更让我惊喜的是，书中对这些方法在实际应用中的精度、稳定性和计算效率的讨论，这对于我进行科学计算和模拟至关重要。它让我明白，选择哪种方法往往需要权衡不同的因素，而不是简单地选择“最先进”的。书中对收敛性、误差分析的讲解也十分到位，这让我能够更深刻地理解数值结果的可靠性。对于我来说，这本书最大的价值在于它培养了我对数值计算的审慎态度。在依赖计算结果的同时，也要了解其背后的原理和局限性。这本书无疑为我提供了坚实的理论基础和丰富的实践指导，让我能够更自信地处理复杂的数值问题。

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读完《应用数值分析（第三版）》，我感觉自己对许多工程问题有了全新的认识。过去，我常常因为缺乏合适的计算工具和方法，对一些复杂的问题望而却步。这本书就像一扇窗户，让我看到了如何利用数值方法来近似求解那些解析解难以获得的方程组和积分。它对线性方程组的求解方法，比如高斯消元法、LU分解以及迭代法，讲解得非常透彻，不仅给出了理论基础，还详细对比了它们在不同情况下的效率和稳定性。我尤其欣赏书中对矩阵分析的深入探讨，这对于理解许多数值方法的性能至关重要。此外，关于插值与逼近的部分，也为我理解数据平滑和曲线拟合提供了坚实的理论支撑。书中提供的算法描述清晰易懂，虽然我还没有机会亲自实现所有代码，但仅仅是理解其逻辑和原理，就已经让我受益匪浅。对于那些在研究或工作中需要处理大量数据、进行数值模拟的工程师和科学家来说，这本书无疑是一笔宝贵的财富。它能够帮助你更有效地分析数据，更准确地预测结果，从而做出更明智的决策。

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