Sinuum Mechanics and Theory of Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K

作者:Peter Haupt

出品人:

页数:600

译者:

出版时间:1999-11

价格:GBP 53.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540661146

丛书系列:

图书标签:

• 力学
• 材料力学
• 固体力学
• 连续介质力学
• 结构力学
• 弹性力学
• 塑性力学
• 材料科学
• 工程力学
• 理论力学

好的，以下是一份针对一本名为《Sinuum Mechanics and Theory of Materials》的图书的图书简介，这份简介将详细介绍该书未涉及的内容，但会以专业的学术风格撰写，避免提及您提供的书名，也力求自然流畅，不显露任何技术痕迹。 --- 图书简介：前沿材料科学与结构动力学 聚焦于宏观尺度下的非线性行为、超材料的构筑原理及复杂环境下的材料响应 本书系一本面向高年级本科生、研究生及专业研究人员的综合性学术专著，致力于系统梳理和深入剖析当代材料科学与工程力学领域中，那些超越传统线性理论范畴的前沿课题。全书以严谨的数学框架为基础，结合前沿的实验验证与计算模拟技术，构建了一套完整的知识体系，旨在指导读者理解和设计下一代高性能结构与功能材料。 第一部分：非线性连续介质力学基础与本构理论 本部分是全书的理论基石，重点探讨了在应变和位移远超小变形假设范围时，材料及结构的响应规律。 几何非线性与大变形理论： 详细阐述了有限元分析中应力应变张量的选择（如Green-Lagrange、Almansi张量），以及在描述结构大变形（如橡皮筋拉伸、薄膜屈曲）时所必需的坐标变换和能量密度函数的推导。内容涵盖了欧拉-伯努利梁理论在高曲率情况下的修正，以及Kirchhoff-Love板理论的精确化处理。 材料本构关系的复杂化： 摒弃了经典的胡克定律，深入讲解了适用于高强度合金、橡胶弹性体以及生物组织的非线性粘弹性、粘塑性本构模型。特别是对Viscoplasticity（粘塑性）的描述，引入了Perzyna模型、Duvall模型等，并讨论了如何在有限元软件中实现这些复杂模型的数值积分，特别是时间步长的选择对计算稳定性的影响。 接触力学与摩擦的建模： 针对多体系统中的相互作用，详细分析了非光滑接触问题。内容包括Hertzian接触理论的扩展、非局部摩擦模型（如Coulomb摩擦、速度依赖性摩擦）的引入，以及非穿透约束条件的KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件在求解中的应用。特别关注了表面粗糙度对接触刚度的实际影响。 第二部分：先进功能材料与微观结构耦合 本部分将视角从宏观尺度深入到微米乃至纳米尺度，探讨材料内部结构与其宏观响应之间的复杂耦合机制，重点关注新型功能材料的设计原理。 压电与电活性聚合物的耦合效应： 系统性地介绍了Piezomechanics（压电-力学）的本构关系，包括介电本构方程与弹性本构方程的矩阵耦合表示。重点阐述了如何利用逆压电效应设计传感器和驱动器，并分析了铁电材料极化反转过程中的应力释放与能量耗散。 热-力-电多场耦合分析： 探讨了在极端温度或高能输入（如激光烧蚀）下，材料的热传导、弹性变形与电荷迁移三者间的相互作用。内容涉及热应力松弛机制、焦耳热效应的反馈，以及在电池隔膜或热电材料失效分析中的应用。 多孔介质与损伤力学： 深入研究了具有复杂孔隙结构的材料（如泡沫、岩石、复合材料基体）的力学行为。引入了Continuum Damage Mechanics (CDM) 理论，详细分析了微裂纹的萌生、扩展与汇合过程，并探讨了Lemaitre等效等标量损伤变量与张量损伤变量的区别与适用性。 第三部分：结构动力学与随机振动分析 本部分将理论力学应用于动态载荷环境，特别是那些难以精确预测的随机或冲击载荷下的结构响应。 模态分析与振型叠加法： 详述了求解特征值问题的数值方法（如Lanczos迭代法、子空间迭代法），并重点分析了阻尼对系统特性的影响（如经典阻尼、比例阻尼、非比例阻尼的差异）。内容强调了如何从实验模态数据中辨识结构阻尼参数。 随机振动理论与功率谱密度： 引入随机过程理论，详细介绍了系统的输入-输出关系，特别是如何利用功率谱密度函数（PSD）描述随机激励（如风荷载、地震波）。内容包括均方根响应、峰值预测，以及如何将随机响应转化为等效的确定性疲劳载荷。 冲击响应与非线性动力学： 探讨了材料和结构在瞬态、高应变率载荷下的行为。分析了Hopkinson杆实验方法的原理与数据后处理，并讨论了材料的Strain Rate Sensitivity (应变率敏感性)对冲击缓冲性能的关键作用。对于非线性结构，本书阐述了时间积分法的选择（如中心差分法、Newmark-$eta$法）及其收敛性与稳定性的权衡。 本书特色： 本书结构清晰，逻辑严密，配备了大量的图表和推导过程，旨在帮助读者建立从第一性原理出发解决复杂工程问题的能力。它不局限于某一特定材料或某一特定载荷类型，而是提供了一套通用的、可迁移的分析工具箱，尤其适合于致力于开发下一代智能结构、高可靠性机械系统和极端环境下服役材料的研究人员。阅读本书后，读者将能熟练运用先进的数值方法和理论工具，解决涉及多场耦合、几何非线性和随机不确定性的前沿工程难题。

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