具体描述
《颗粒物质力学导论》以力链为主线，介绍了颗粒接触理论及简化模型、力链结构及实验检测技术和颗粒离散元等，初步构建了以力链为核心的多尺度研究框架。颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系，具有多物理机制和多尺度结构层次的特点，许多现象不能用一般的力学和凝聚态物理很好的解释，是物理和力学的前沿领域。对颗粒物质体系平衡和运动规律及其应用的研究逐渐成为一门科学——颗粒物质力学。在颗粒体系内部，颗粒相互接触形成诸多强度迥异的力链，力链连接成网络，其复杂的动力学响应决定颗粒体系宏观力学性能。
作者简介
目录信息
第1章 颗粒物质
1.1 简介
1.2 静力学现象
1.2.1 库仑摩擦定律
1.2.2 粮仓效应
1.2.3 有效应力原理
1.3 动力学现象
1.3.1 颗粒流
1.3.2 振动对流现象
1.3.3 挤压膨胀
1.4 颗粒物质力学
1.5 研究方法
参考文献
第2章 球形颗粒接触力学
2.1 无黏连球形颗粒接触力
2.1.1 法向力（Hertz理论）
2.1.2 切向力（Mindlin—Deresiewicz理论）
2.2 黏连球形颗粒接触力
2.2.1 Bradley理论和DMT理论
2.2.2 JKR理论
2.2.3 Maugis—Dugdale理论
2.2.4 Thornton理论
参考文献
第3章 软球模型和硬球模型
3.1 软球模型
3.1.1 接触力计算
3.1.2 弹性系数的确定
3.1.3 阻尼系数的确定
3.2 硬球模型
3.2.1 一维碰撞
3.2.2 三维碰撞
3.2.3 法向恢复系数
3.2.4 切向恢复系数
3.3 模型对比
参考文献
第4章 湿颗粒液桥力
4.1 颗粒间隙液体分布
4.2 静态液桥力
4.2.1 极限液桥距离
4.2.2 湿颗粒群中静态液桥力
4.3 动态液桥力
4.3.1 牛顿流体法向挤压力
4.3.2 幂律流体法向挤压力
4.3.3 牛顿流体切向阻力
4.3.4 幂律流体切向阻力
4.4 液桥力与干颗粒接触力
参考文献
第5章 颗粒离散元方法
5.1 颗粒接触的搜索
5.2 基于硬球模型的离散元方法
5.3 基于软球模型的离散元方法
5.3.1 动态松弛法
5.3.2 瑞利阻尼
5.3.3 差分方法
5.3.4 静力问题的实现
5.3.5 动力问题的实现
5.3.6 时间步长的确定
5.4 需要说明的问题
参考文献
第6章 力链
6.1 力链的形成
6.2 接触力的检测
6.2.1 光弹性应力分析法
6.2.2 压痕法
6.2.3 电子天平称重法
6.2.4 离散元方法
6.3 基于力链的颗粒体系接触应力
6.4 基于力链的颗粒体系摩擦系数
6.5 基于力链的颗粒体系恢复系数
6.6 力链的实验检测
6.7 颗粒体系中的多尺度结构
6.8 颗粒体系中的特征时间
6.9 以力链为核心的多尺度力学
参考文献
第7章 颗粒流
7.1 简介
7.2 体积恒定的颗粒流
7.3 应力恒定的颗粒流
7.4 密集颗粒流模型
7.5 泥石流
7.6 需要说明的几个问题
参考文献
第8章 沙粒跃移运动的模拟
8.1 简介
8.2 沙粒的基本运动形式
8.2.1 跃移运动
8.2.2 蠕移运动
8.2.3 悬移运动
8.3 沙床生成
8.4 沙粒起跳
8.5 沙粒起跳速度分布
参考文献
第9章 风成沙纹的模拟
9.1 机理研究
9.2 随机模拟
9.3 流体力学模型
9.4 颗粒离散元模拟
9.5 沙漠上的风速分布
9.5.1 颗粒没有运动时的风速分布
9.5.2 颗粒运动时的风速分布
9.6 沙粒的起动规律
9.6.1 粗颗粒的起动
9.6.2 细颗粒的起动
9.7 沙纹形态分析
9.7.1 沙纹的基本形态
9.7.2 沙纹的成因
9.8 沙纹形态的随机模拟
9.8.1 参数的确定
9.8.2 蠕移过程的模拟
9.8.3 沙纹达到稳定形态的分析
9.8.4 沙纹的演进过程
9.8.5 风速和粒径的影响
参考文献
第10章 堆石体中的接触力分布
10.1 简介
10.2 堆石料的静动力学特性
10.3 堆石料级配
10.4 堆石坝模型
10.5 堆石体中的力链网络
10.6 堆石体中的力分布
10.7 堆石体中的力传播
参考文献
附录A 颗粒接触运动分析
附录B 颗粒接触能量耗散分析
参考文献
附录C 常用符号表
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
作为一个对宇宙和宏观现象充满好奇的爱好者，我一直对那些看不见的、但又无处不在的物质形态感到着迷。颗粒物质，这个词汇在我脑海中勾勒出星辰大海、行星环、甚至是我们脚下的土壤。这本书，虽然封面设计朴实无华，但当我翻开它时，却仿佛打开了一扇通往微观世界与宏观尺度之间桥梁的大门。作者在开篇就巧妙地将日常现象与科学理论相结合，比如描述了沙滩上潮汐留下的痕迹是如何反映颗粒运动规律的，又比如面包烘烤过程中面团膨胀的原理，这些都让我惊叹于科学的普遍性。我特别欣赏书中那些引人深思的问题，比如“为什么沙堆会形成特定的角度？”“是什么让雪崩如此难以预测？”这些问题不仅仅是理论的起点，更是激发读者探索欲望的火种。我还在书中看到了关于非平衡态统计力学在颗粒物质研究中的应用，这对我来说是一个全新的视角，让我开始思考那些不断运动、不断变化的系统是如何遵守某些规律的。这本书的价值，不仅仅在于它能提供多少专业知识，更在于它能启发我们用一种全新的眼光去审视我们身边那些看似平凡的物质世界。
我一直对那些隐藏在日常之下的物理规律感到好奇，而颗粒物质，这个词汇在我心中始终带有一丝神秘色彩。当我拿到这本《颗粒物质力学导论》时，我并没有立刻投入到枯燥的公式中，而是被作者巧妙的叙事方式所吸引。他用一种讲故事的口吻，将那些抽象的物理概念娓娓道来。我被书中对于“临界现象”的描述深深打动，比如沙粒从漏斗中落下时，速度的变化是如何受到颗粒之间相互作用的影响的。这种对细节的关注，让我看到了作者对颗粒物质研究的深刻理解。书中还探讨了颗粒物质的“记忆效应”，以及它们在不同外部条件下的行为差异，这些都颠覆了我对简单物质概念的认知。我尤其喜欢书中关于“能量耗散”的章节，它让我意识到，在许多看似稳定的系统中，能量的流动和转化是多么重要。这本书并非简单地罗列事实，而是引导读者去思考，去探索，去发现颗粒物质世界中那些隐藏的奥秘。它让我明白，即使是那些最微小的颗粒，也拥有着改变世界的力量，而这股力量，正是由它们之间错综复杂的相互作用所驱动的。
我一直对材料科学的某些分支很感兴趣，尤其是那些涉及复杂体系的。颗粒物质，在我看来，就是这类体系的典型代表。这本书的出现，无疑填补了我在这方面的知识空白。作者在书中构建了一个非常扎实的理论框架，从最基本的颗粒相互作用模型开始，逐步深入到宏观行为的涌现。我尤其对其中关于颗粒堆积、流动性和相变的研究章节印象深刻。它不仅详细讲解了赫兹接触理论、Janssen效应等经典模型，还引入了近年来的一些前沿研究成果，比如在颗粒物质中发现的“玻璃态”现象，以及其与液体和固体之间的界限模糊性。这些内容让我深刻体会到，颗粒物质并非简单的集合体，而是拥有自身独特的动力学和热力学性质。书中对于实验方法的介绍也相当详尽，从布朗运动的观察到X射线衍射的应用，为理解颗粒物质的结构和动力学提供了清晰的思路。这本书的专业性毋庸置疑，但其流畅的叙事和严谨的逻辑，使得即便是初学者，也能逐渐掌握其精髓，从而对颗粒物质这一迷人的领域产生浓厚的兴趣。
作为一名长期关注科学传播的读者，我总是在寻找那些能够将复杂科学概念转化为通俗易懂知识的书籍。而这本《颗粒物质力学导论》恰恰做到了这一点。虽然书名听起来有些学术化，但它的内容却充满了趣味性和启发性。我惊喜地发现，作者并没有回避那些复杂的数学推导，但他们总是会辅以大量的图示和生动的比喻，让读者能够理解公式背后的物理意义。我特别喜欢书中对“涌现”现象的解读，比如单个颗粒的简单行为如何组合成复杂的宏观现象，就像无数个细菌的聚集可以形成一个庞大的生物膜一样。书中还涉及了一些有趣的跨学科应用，比如在生物医学领域，细胞的聚集和运动；在地球科学领域，土壤的侵蚀和沉积；甚至在天文学领域，行星的形成过程，都与颗粒物质的力学性质息息相关。这种跨领域的联系，让我看到了颗粒物质研究的广阔前景，也让我认识到，看似微小的颗粒，却能构建起如此宏大而复杂的宇宙。这本书的优点在于，它既能满足专业读者的求知欲，也能激发普通读者的好奇心，是一本难得的科普佳作。
这本书的包装非常精美，硬壳封面，纸张也很有质感，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是走心之作。我当时在书店翻了几页，就被它的排版和图示吸引了。虽然我并非专业人士，但那些清晰的插图和简洁的图表，即使是初步浏览，也能感受到作者在力求将复杂的概念可视化，让读者更容易理解。我尤其喜欢它在引入基本概念时，并没有直接抛出大量公式，而是先从一些生活中的例子入手，比如沙漏漏沙、雪崩的形成，这些贴近生活的场景，一下子就拉近了读者与“颗粒物质”这个抽象概念的距离。书中的行文逻辑也很清晰，从易到难，循序渐进，即使是初次接触这个领域的读者，也不会感到过于晦涩。我看到目录里有一些关于颗粒物质统计力学、流体力学以及相变的章节，这让我对接下来的阅读充满了期待。总的来说，这本书给我留下了非常好的第一印象，它不仅在内容呈现上做足了功课，在细节上也尽显匠心，让人忍不住想捧回家，细细品读。
