High-Pressure Shock Compression of Solids VIII pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Chhabildas, Lalit C.; Davison, Lee; Horie, Yasuyuki

出品人:

页数:380

译者:

出版时间:2005-02-14

价格:USD 259.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540228660

丛书系列:

图书标签:

• Shock compression
• High pressure physics
• Materials science
• Solid mechanics
• Dynamic material properties
• Impact phenomena
• Detonation
• Equation of state
• Computational physics
• Experimental techniques

《固体高压冲击压缩 VIII》 引言： 《固体高压冲击压缩 VIII》是该系列研究的最新力作，汇集了全球顶尖科学家在冲击压缩科学领域的最新研究成果。本书深入探讨了材料在高压冲击载荷下的行为，涵盖了从基础理论到前沿实验技术的广泛内容。本书的读者群包括材料科学家、物理学家、工程师以及对高压物理和材料科学感兴趣的研究人员和学生。 第一部分：基础理论与模型 本部分将系统性地阐述固体高压冲击压缩的理论基础，为读者提供理解复杂现象的坚实框架。 冲击波传播与动力学： 一维、二维及三维冲击波理论： 详细介绍不同维度下冲击波的生成、传播机制、能量传递以及衰减规律。 激波与膨胀波的相互作用： 分析激波与膨胀波在介质中的传播特性，以及它们之间的碰撞、叠加和干涉效应，例如界面处的反射和透射。 非稳态流体动力学： 探讨在冲击加载过程中，材料状态方程的变化如何影响其动力学行为，包括激波前沿的厚度、激波强度与介质参数的关系。 本构模型与状态方程： 经典本构模型： 详述如von Mises、Tresca等经典屈服准则在高压冲击下的适用性和局限性。 高压状态方程： 深入研究在极高压力下，固体材料的压力-体积-温度（PVT）关系，例如Mie-Grüneisen方程、Tillotson方程及其改进模型，并讨论它们在模拟冲击压缩行为中的作用。 损伤与破坏模型： 介绍描述材料在冲击加载下发生损伤、断裂甚至爆炸的本构模型，包括内聚力模型、断裂力学在高压下的应用，以及损伤累积的演化过程。 相变与重构： 探讨在高压冲击下，材料可能发生的晶体结构相变，包括相变的驱动力、相变动力学以及对材料宏观性能的影响。 热力学与统计力学在高压下的应用： 能量守恒与动量守恒： 详细阐述在冲击加载过程中，能量守恒和动量守恒定律的应用，以及如何通过这些定律分析材料的物理状态。 统计力学在极端条件下的应用： 探讨在高压、高温等极端条件下，材料的微观结构和宏观热力学性质之间的关系，以及如何利用统计力学理论预测材料的行为。 熵增与不可逆过程： 分析冲击压缩过程中不可逆过程的产生，例如塑性形变、热传导和相变，以及它们对材料最终状态的影响。 第二部分：实验技术与表征 本部分将聚焦于在高压冲击压缩领域前沿的实验技术，以及如何利用这些技术精确测量和表征材料在高压下的行为。 冲击波产生与加载技术： 弹道冲击加载： 详细介绍不同类型的弹道加速装置，如轻气炮、火炮、电磁炮等，及其产生冲击波的原理、加载波形控制技术（如使用缓冲材料）以及对加载精度的要求。 爆炸驱动加载： 探讨利用炸药爆炸产生的冲击波对材料进行加载的技术，包括定向爆破、冲击波聚焦技术，以及在不同应用场景下的安全性与精度考量。 激光驱动冲击加载： 介绍激光与物质相互作用产生冲击波的原理，包括等离子体产生、冲击波形成与传播，以及其在微尺度、高精度加载方面的优势。 脉冲强磁场加载： 探讨利用强磁场脉冲感应电流产生洛伦兹力驱动材料变形，形成冲击波的技术，以及其在材料塑性、电磁耦合效应研究中的应用。 冲击波参数测量与诊断： 测压技术： 压电传感器与应变片： 介绍这些传感器在高压冲击波测量中的原理、安装技术、信号处理以及在不同材料和环境下的适用性。 针盘法与同轴法： 详细阐述这些用于测量冲击波表面速度和膛压的方法，以及它们在高压加载过程中的应用。 激光干涉仪（VISAR）： 深入讲解VISAR测量材料表面粒子速度的原理，包括激光光源、光路设计、多普勒效应的应用，以及其在高分辨率、非接触测量中的重要性。 瞬态光学传感器： 介绍其他光学测量技术，如OPD（Optical Pressure Displacement）和PDV（Particle Doppler Velocimetry），及其在高压动态测量中的应用。 材料状态测量： X射线衍射（XRD）： 探讨在高压冲击下，利用同步辐射X射线衍射技术实时探测材料晶体结构、相变信息以及应力状态。 光谱技术（拉曼、红外）： 分析在高压冲击加载过程中，利用光谱技术监测材料的化学键变化、分子结构演化以及温度变化。 电阻率测量： 介绍如何通过测量材料在冲击加载过程中的电阻率变化，推断其电子结构和相变信息。 高速摄影与成像： 高速相机（ICCD、CMOS）： 介绍不同类型高速相机在高压冲击过程中的应用，用于捕捉材料形变、裂纹扩展、爆炸过程等动态现象。 X射线成像： 探讨利用X射线成像技术实现对材料内部结构的无损探测，以及在冲击加载下材料内部损伤的成像。 第三部分：材料行为与应用研究 本部分将聚焦于不同类型材料在高压冲击压缩下的具体行为，以及这些研究在工程应用中的重要意义。 金属材料在高压冲击下的响应： 塑性流动与形变机制： 深入研究金属在冲击加载下发生的位错滑移、孪晶以及其他塑性形变机制，以及这些机制如何影响材料的强度、韧性和失效应力。 相变与微观结构演化： 探讨如铁素体-奥氏体相变、马氏体相变等在金属材料冲击压缩下的发生，以及其对材料力学性能的改变。 冲击强化与冲击韧性： 分析冲击加载对金属材料强化效果的机理，以及如何通过控制冲击参数来提高材料的冲击韧性。 应用实例： 弹壳材料、装甲防护、航空航天结构件等。 陶瓷与复合材料的高压冲击行为： 陶瓷的脆性与增韧： 讨论陶瓷在冲击下的脆性断裂机制，以及通过引入第二相、梯度结构等手段提高其冲击韧性的方法。 复合材料的界面失效： 分析纤维/基体界面在高压冲击下的失效模式，如纤维断裂、界面脱粘等，以及其对复合材料整体性能的影响。 冲击压缩下的微观结构改变： 探讨冲击加载对陶瓷和复合材料微观结构（如晶粒细化、缺陷产生）的影响。 应用实例： 穿甲弹药、防弹衣、耐磨材料等。 岩土与含能材料的冲击响应： 岩石与土壤的冲击破坏： 研究岩土体在高压冲击下的破碎、流变行为，以及冲击波在多孔介质中的传播规律。 含能材料的起爆机理： 深入探讨炸药、推进剂等含能材料在冲击波作用下的起爆动力学，包括冲击波诱导的化学反应、能量释放过程。 爆炸冲击波的数值模拟： 介绍利用先进的数值模拟方法（如ALE、SPH）来预测含能材料爆炸产生的冲击波及其对周围环境的影响。 应用实例： 采矿爆破、军事工程、地下工程安全等。 其他新兴材料的高压冲击行为： 纳米材料与薄膜： 探讨纳米材料在高压冲击下表现出的特殊性能，如尺寸效应、表面效应，以及薄膜材料在冲击下的应力分布与失效。 生物材料： 研究生物体组织在高压冲击下的生物力学响应，为防护装备和医疗器械的设计提供依据。 高熵合金等新型合金： 探索高熵合金在高压冲击下的结构稳定性和力学性能，为开发新型防护材料提供思路。 第四部分：数值模拟与多尺度建模 本部分将介绍在高压冲击压缩研究中至关重要的数值模拟方法，以及如何通过多尺度建模连接微观与宏观行为。 有限元方法（FEM）与有限体积方法（FVM）： 详述这些传统数值方法在高压冲击模拟中的应用，包括网格生成、求解器选择、边界条件处理等。 光滑粒子动力学（SPH）与无网格方法： 介绍SPH等无网格方法在处理大变形、材料破碎和流体动力学问题中的优势，尤其适用于爆炸和冲击波传播的模拟。 多尺度建模策略： 从原子尺度到宏观尺度： 介绍如何将分子动力学（MD）模拟的微观结果（如原子间相互作用、晶格动力学）与宏观本构模型相结合，实现跨尺度的预测。 耦合模拟方法： 讨论如何将不同尺度的模拟方法（如MD与FEM、DEM与FEM）进行耦合，以更全面地描述材料在高压冲击下的复杂行为。 机器学习在材料模拟中的应用： 探讨如何利用机器学习技术加速材料性能的预测，构建高通量的材料设计平台，并从中发现新的规律。 第五部分：前沿研究与未来展望 本部分将对当前高压冲击压缩领域的研究热点进行梳理，并对未来的发展方向进行展望。 冲击诱导的材料合成与制备： 探讨利用冲击压缩技术合成新型材料、制备高性能粉末或纳米材料的潜力，例如冲击合成金刚石、碳纳米管等。 冲击下的电磁耦合效应： 研究材料在高压冲击下产生的电磁场响应，如压电效应、压磁效应，以及其在传感器、能量转换等方面的应用。 冲击压缩技术的工程应用拓展： 展望冲击压缩技术在材料加工（如冲击锻造、冲击焊接）、能源储存（如冲击波储能）等领域的潜在应用。 智能化高压冲击实验与模拟： 探讨如何结合人工智能、大数据分析，实现高压冲击实验的智能化控制、数据分析与模型优化，以及智能化模拟平台的构建。 极端条件下的新材料探索： 展望在高压冲击极端条件下，可能存在的尚未被发现的新物相、新材料及其潜在应用。 结论： 《固体高压冲击压缩 VIII》不仅是对该领域现有知识体系的系统梳理和最新进展的集中展示，更重要的是，它将为未来的研究和技术发展指明方向。本书汇聚的深刻见解、精湛技术和创新思想，必将激励更多科学家和工程师投身于这一充满挑战与机遇的研究领域，共同推动材料科学和工程技术的进步。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆