Jamming， Yielding， And Irreversible Deformation in Condensed Matter pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Miguel, M. C. (EDT)/ Rubi, J. M. (EDT)

出品人:

页数:209

译者:

出版时间:

价格:826.95元

装帧:HRD

isbn号码:9783540300281

丛书系列:

图书标签:

• Condensed Matter Physics
• Material Science
• Solid State Physics
• Deformation
• Plasticity
• Yielding
• Jamming
• Irreversible Processes
• Rheology
• Mechanical Properties

好的，以下是为您的图书《Jamming, Yielding, And Irreversible Deformation in Condensed Matter》量身打造的一份详细图书简介，它将侧重于该领域内更广泛的主题、物理学原理和应用，避免直接提及您书中的具体内容，同时力求语言自然、富有深度。 --- 图书简介：软物质与非晶态材料的结构演变与力学响应 探寻复杂物质的内在秩序与失序 在凝聚态物理学的广阔图景中，一类特殊的材料——软物质与非晶态系统——以其独特的结构复杂性、对外部扰动的高度敏感性以及介于理想晶体与完全液体之间的物理状态，吸引了全球科研工作者的目光。这些物质，从高分子凝胶、胶体悬浮液到玻璃态陶瓷、粉末颗粒堆积体，其力学行为并非由清晰的晶格结构决定，而是由无序的、瞬态的结构网络和它们对机械应力的集体响应所支配。 本书旨在提供一个全面而深入的框架，用以理解和量化这些复杂介质在受到机械应力作用时所发生的结构性转变和宏观力学响应。我们聚焦于结构重构、应力传递机制以及材料长期演化规律这三大核心议题，试图揭示从微观相互作用到宏观性能之间隐藏的物理桥梁。 第一部分：无序系统的基础构建块与结构拓扑 理解复杂介质的力学，首要任务是认识其无序结构是如何构建的。本部分将系统回顾非晶态和软物质系统的基本构型，重点探讨随机密堆积、平均场理论在描述无序系统中的局限与延伸，以及拓扑缺陷在介质宏观性能中所扮演的角色。 我们将深入分析粒间或链间相互作用的性质，无论是范德华力、静电排斥，还是聚合物间的缠结效应。通过引入现代几何学和信息论的工具，我们将描述这些无序网络中的“结构单元”——那些承担关键载荷、形成应力路径的“骨架”或“软弱区”。特别地，我们将探讨玻璃转变温度附近的结构弛豫动力学，分析温度和组分变化如何影响这些无序结构之间的连接性和自由体积的分布。对这些基础结构的深入理解，是预测后续力学行为的基石。 第二部分：从弹性极限到宏观塑性——应力与形变的耦合 在软物质和非晶态材料中，应力不再仅仅引起线性的弹性形变。一旦外力超过某一临界值，系统便会进入一个复杂的、不可逆的演化阶段。本部分将聚焦于从弹性到非线性响应的过渡区域，并详细阐述应力驱动下的结构重排机制。 我们将考察系统如何通过局域的、协同的运动（如剪切带的形成）来释放积累的应变能。这包括对剪切诱导的相分离、链段的定向取向或颗粒的重新排列等微观过程的量化描述。书中将引入先进的实验技术，如同步辐射散射和高分辨率显微成像，来实时监测应力作用下材料内部结构的动态变化。 一个核心的挑战是如何精确定义和测量“屈服”这一概念。对于玻璃、胶体或颗粒体系而言，屈服点可能是一个模糊的过渡，而非尖锐的临界点。因此，我们将探讨基于能量耗散率、非线性模量或结构因子变化的多种判据，以期提供一个更具物理意义的屈服现象描述。 第三部分：复杂响应的动力学与时间依赖性 凝聚态物质的力学响应往往具有强烈的时间依赖性（Time-Dependent Behavior），这使得其本构关系远比晶体材料复杂。本部分专门探讨蠕变、应力松弛和疲劳等粘弹性/粘塑性现象背后的动力学机制。 我们将剖析分数阶导数模型、流变学本构方程在描述这些时间相关行为中的优势与不足。重点将放在激活能景观的概念上，解释为什么某些应力诱导的形变事件需要克服特定的能垒，以及温度和应变速率如何改变系统穿越这些能垒的概率。 此外，我们还会探讨载荷历史效应，即材料对先前应力状态的记忆性。这包括应变硬化、应变软化以及在循环载荷下材料性能的长期稳定性。理解这些动力学特征，对于设计承受长期动态载荷的非晶态结构至关重要。 第四部分：跨尺度模拟与先进计算方法 面对高度复杂的、多尺度的相互作用，数值模拟已成为理解这些材料行为不可或缺的工具。本部分将系统介绍用于研究软物质和非晶态形变的计算方法。 内容将涵盖分子动力学（MD）模拟如何捕捉原子/分子层面的局域重排，介观尺度的耗散粒子动力学（DPD）或粗粒化模型（Coarse-Graining）如何有效地模拟大尺度结构的网络演化，以及离散元法（DEM）在颗粒系统中的应用。我们将重点讨论如何将实验观测到的宏观本构关系有效地映射到模拟参数中，以及如何利用高通量计算和机器学习方法来加速对复杂材料参数空间的探索。 结论与展望 本书旨在为研究人员和高级学生提供一个坚实的理论基础和丰富的案例研究，以应对凝聚态物质力学中的核心挑战。我们期望读者能够超越传统的弹性或粘性范畴，以结构演化的视角，重新审视和量化复杂无序系统在应力作用下的动态行为，为开发下一代高性能、高韧性的非晶态功能材料提供深刻的物理洞察。 ---

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