非线性固体力学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:水利电力出版社

作者:卓家寿

出品人:

页数:127

译者:

出版时间:1996-10

价格:8.30

装帧:平装

isbn号码:9787801241399

丛书系列:

图书标签:

• 非线性力学
• 固体力学
• 材料力学
• 有限元
• 塑性力学
• 损伤力学
• 数值方法
• 结构力学
• 力学基础
• 连续介质力学

经典力学在工程与物理中的应用：一个跨学科视角 本书旨在深入探讨经典力学原理在现代工程、材料科学以及基础物理学中的广泛应用与深刻内涵。 本书避开了特定领域的复杂数学建模，而是将重点放在力学基本概念的清晰阐释、思想的连贯传递以及经典理论在解决宏观尺度实际问题时的强大能力上。 第一部分：力学的基石——概念的重塑与精炼 本部分致力于构建一个坚实的基础，确保读者对力学的核心概念有透彻的理解，为后续的高级应用打下扎实基础。我们将从牛顿运动定律的再审视开始，但这并非简单的公式复述，而是着重于这些定律在不同参考系、不同尺度下的哲学意义与物理限制。 1. 运动学的精确描述： 我们将详细考察点和刚体的运动学描述，引入矢量分析工具，重点讲解位移、速度和加速度的概念如何从描述单个粒子过渡到描述复杂系统的运动状态。特别地，对角速度、角加速度的矢量性质及其与线速度的内在联系进行了详尽的几何与代数探讨。 2. 动力学核心：力与功的概念： 本章深入剖析了“力”的本质——作为物体间相互作用的量度。不同类型的力（如重力、弹性力、摩擦力）的性质、来源及其数学表示被系统化梳理。在此基础上，功和能的概念被引入，强调能量守恒定律作为自然界最普适的原理之一，在力学分析中的中心地位。我们将详细讨论保守力和非保守力的区分，以及势能的概念如何极大地简化动力学问题的求解。 3. 动量与角动量：守恒定律的威力： 动量定理的推导与应用是本部分的高潮之一。通过对动量和角动量概念的细致阐述，本书展示了在系统所受外力或外力矩为零时，系统宏观行为的简洁性与确定性。我们将通过大量的实例，展示动量守恒在碰撞分析、火箭推进等问题中的决定性作用。 第二部分：刚体与受限运动分析 在第一部分建立基础后，本部分转向更贴近实际工程问题的刚体动力学。刚体概念的引入，意味着我们开始关注物体的形状和尺寸对运动的影响，而非仅仅将其视为质点。 1. 刚体的平衡与静力学： 严格区分了静力学与动力学的边界。在静力学部分，重点在于理解约束力的本质、反作用力的确定，以及如何利用平衡方程（力的平衡与力矩的平衡）来求解复杂结构中的未知力。书中对“自由体图”的绘制艺术进行了详尽的指导，强调这是解决任何静力学问题的第一步。 2. 刚体绕定轴转动： 引入了转动惯量这一核心概念，并详细讨论了其计算方法，特别是平行轴定理和刚体转动惯量的面积矩分量的物理意义。转动动力学方程 $M = Ialpha$ 的推导和应用被细致地分析，并与线性动力学方程进行类比，以加深读者的理解。 3. 复杂运动的分解： 刚体的整体运动可以分解为质心的平动和绕质心的转动。本章专注于如何将这种复合运动进行数学分解，从而简化对复杂运动轨迹的分析。对欧拉角和广义坐标在描述刚体姿态时的优缺点进行了简要探讨，但不会深入涉及高等动力学中的微分几何。 第三部分：振动、波与介质力学导论 本部分将经典力学的分析工具延伸到描述时间依赖性和空间分布的物理现象，即振动与波的传播，并简要触及连续介质的基本概念。 1. 基础简谐振动（SHM）： 简谐振动的分析是连接离散系统与连续系统的桥梁。我们从最简单的弹簧-质量系统出发，推导出运动微分方程，并精确求解无阻尼、有阻尼以及受迫振动的情况。对特征频率、固有频率以及共振现象的物理机制进行了深入剖析，这是信号处理和结构工程中的关键概念。 2. 耦合振动系统： 引入两个或多个相互关联的振动单元，探讨自由振动和受迫振动的模式。重点在于理解“主频率”和“振型”的概念，即使在没有引入矩阵代数的情况下，也能直观地理解系统如何以特定的方式同步振动。 3. 介质中的力学：流体与弹性体的宏观描述： 在本章中，我们关注连续介质的宏观力学特性。对于理想流体，重点分析静压力、浮力以及伯努利方程的物理意义和适用范围。对于固体介质，我们引入应力（Stress）和应变（Strain）的基本概念，阐述胡克定律（Hooke's Law）在描述材料线性弹性行为中的核心地位，但不涉及张量分析的复杂性。这部分内容旨在为后续的材料科学和流体力学学习提供一个坚实的、基于经典力学框架的宏观入口。 结论：力学思维的培养 全书的叙事脉络始终围绕着建模、求解和验证这一科学方法论。本书力求展示，无论面对的是行星轨道、桥梁的静力分析，还是简单的机械振动，经典力学提供了一套严谨、普适且高效的思维工具。本书的最终目标是培养读者将复杂的物理现象抽象为可分析的数学模型的能力，理解这些基础理论的适用边界，并能够运用这些原理解决跨越多个学科领域的工程挑战。它是一本专注于提升物理直觉、强化基础运算能力，并为进入更专业领域（如有限元分析、高级控制理论或固体本构理论）做好充分准备的经典力学教程。

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老实说，拿到《计算物理导论：有限差分与有限元方法详解》时，我略感压力，因为计算方法历来是理论与实践之间的巨大鸿沟。然而，这本书的编排方式完全打消了我的顾虑。作者似乎深谙初学者的心理，他们从最基础的一维常微分方程的数值求解入手，逐步过渡到二维偏微分方程，再到更复杂的纳维-斯托克斯方程。书中对有限差分方法的网格剖分、稳定性分析（特别是CFL条件）的讲解，细致入微，让人对误差的来源和控制有了直观的认识。接着引入有限元方法时，也很有章法，从形函数、刚度矩阵的建立，到边界条件的施加，每一步都有清晰的数学推导和图示辅助。更让我惊喜的是，附录中提供了大量基于MATLAB和Python的伪代码和实例代码，这极大地降低了将理论转化为实际计算程序的门槛。这本书的精髓在于其“可操作性”，它不仅仅是告诉你“怎么做”，更是告诉你“为什么这样做”，对于希望建立自己数值求解器的科研工作者来说，这是极佳的“武功秘籍”。

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这本名为《高级接触力学：摩擦、磨损与界面行为》的书籍，可谓是机械设计与摩擦学交叉领域的一座丰碑。它不同于传统力学教材的宏大叙事，而是聚焦于两个物体表面接触时的微观世界。作者对Hertz接触理论的推广和修正，特别是引入了表面粗糙度的统计模型来预测实际接触面积，这一部分讲解得极其透彻。书中花费了大量篇幅讨论摩擦学的核心问题——摩擦的本质，从黏着、滑动到微观尺度的犁沟效应，作者引用了大量的实验数据和原子尺度的模拟结果来佐证理论。关于磨损的分类和机理分析，本书也给出了一个非常全面的框架，从磨粒磨损到疲劳磨损，每种机制都配有清晰的示意图和失效模式预测。此外，书中对接触压力分布、电磁场对接触界面的影响等前沿课题的探讨，显示了作者对本领域最新进展的紧密跟踪。对于从事精密仪器设计、生物医学植入物或先进润滑技术研发的人员来说，这本书提供的知识是极其宝贵的“工具箱”。

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我近期涉猎了一本名为《断裂力学：从能量释放率到损伤演化》的专著，它彻底刷新了我对材料失效判据的认知。这本书的叙事风格非常连贯，它从传统的应力强度因子概念出发，巧妙地引向了更具普适性的能量方法，特别是J积分和其在弹塑性断裂中的应用。作者在解释Griffith能量平衡和Rice的路径无关性积分时，采用了非常形象的类比，帮助读者理解这些高深的概念并非空中楼阁。书中对混凝土、岩石等脆性或拟脆性材料的开裂过程的模拟，提供了几种不同的本构损伤模型，如Lemaitre应变等效性和位移分离法，这些模型之间的适用范围和优缺点被分析得一清二楚。我特别欣赏其中关于增量加载和卸载路径对有效应变场影响的讨论，这对于进行疲劳裂纹扩展分析至关重要。它强调了断裂过程是一个不可逆的耗散过程，而非单纯的临界应力问题，这种深刻的物理洞察力，使得这本书的深度远超一般的入门教材。

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这本新近出版的《材料行为的复杂性：从微观到宏观的桥梁》着实让人眼前一亮。它并非那种枯燥乏味、堆砌公式的教科书，反倒像是一位经验丰富的老教授，带着我们进行了一次深入浅出的思维漫步。书中对材料的本构关系进行了非常细致的探讨，特别是对于各向异性材料的描述，简直是精妙绝伦。我尤其欣赏作者在处理多尺度耦合问题时的独到见解，他们没有仅仅停留在理论推导上，而是大量引入了先进的计算模拟结果，比如有限元方法在模拟晶界行为时的应用，以及分子动力学模拟如何揭示塑性变形的启动机制。读完前几章，我感觉自己对“应力”和“应变”这两个基本概念的理解被提升到了一个全新的层次，不再是简单的力与形变的比例关系，而是蕴含着丰富的微观物理图像。书中对粘弹性、粘塑性等时间依赖性行为的讨论也相当到位，对于处理高分子材料和地质材料的研究者来说，这无疑是一座宝库。整本书的逻辑层次感极强，从基础的能量原理出发，逐步构建起复杂的本构模型，让人在学习过程中始终保持着清晰的思路。

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我花了整整一个周末的时间沉浸在这本《结构动力学与振动控制：前沿理论与工程实践》之中，体验堪称震撼。这本书的视角非常独特，它没有将结构动力学视为一个孤立的学科，而是巧妙地将其嵌入到现代土木工程和机械工程的实际挑战中。作者对非线性和随机振动问题的处理手法，是这本书最大的亮点之一。例如，书中详细阐述了如何利用奇异谱分析法来识别复杂系统中隐藏的周期性或类周期性响应，这在处理地震激励或风致激励下的高层建筑时显得尤为实用。更难能可贵的是，作者在理论阐述的同时，插入了大量具体的工程案例，比如桥梁的颤振分析、轨道交通系统的隔振设计等，使得抽象的数学模型变得“有血有肉”。书中对主动和被动控制策略的对比分析也十分深入，特别是在最优控制理论的应用部分，提供了清晰的算法流程和参数选择指南。对于那些希望将先进的控制理论应用于实际工程减灾工作的工程师或研究生来说，这本书的价值不可估量，它无疑是通往该领域尖端研究的一张“快车票”。

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