挤出成型与制品应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:吕柏源

出品人:

页数:632

译者:

出版时间:2002-4-1

价格:75.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502536824

丛书系列:

图书标签:

• 挤出成型
• 塑料加工
• 高分子材料
• 聚合物加工
• 塑料制品
• 材料成型
• 工程塑料
• 模具设计
• 制品应用
• 塑料工程

塑性变形与材料科学前沿探讨 图书简介 本书深入剖析了材料在宏观与微观尺度下的塑性变形机理，聚焦于金属、高分子及复合材料在复杂应力状态下的行为特性。它不仅涵盖了传统的塑性力学基础，更以前沿的视角，探讨了材料在极端条件（如超高应变率、超低温或高温环境）下的本构关系演化，以及微观晶体结构、缺陷动力学与宏观力学性能之间的内在联系。 全书结构严谨，内容详实，旨在为材料科学家、工程师以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入的理论参考与技术指南。 --- 第一部分：塑性形变的基础理论与本构模型 本部分奠定了理解材料塑性行为所需的理论框架。重点阐述了连续介质力学在描述材料不可逆变形中的应用，并详细介绍了描述材料屈服、硬化与应变率敏感性的关键模型。 第一章：连续介质力学与应力-应变分析 详细阐述了拉格朗日描述与欧拉描述在描述材料变形中的适用性。重点介绍了柯西应力张量、格林-纳金张量等基本概念，并深入探讨了等效应力与等效应变的定义，特别是基于冯·米塞斯（von Mises）和德鲁克-普拉格（Drucker-Prager）准则在不同材料体系中的应用边界。 第二章：材料的屈服准则与塑性流动法则 本章聚焦于塑性理论的核心——屈服条件和流动法则。对最大剪应力理论（Tresca）与最大畸变能理论（von Mises）进行了对比分析，并引入了更复杂的各向异性屈服函数，如Hill模型，用以描述轧制或拉拔后的材料特性。塑性流动法则部分，深入探讨了理想塑性、弹性完美塑性以及更具现实意义的路径依赖性流动规则，并阐明了正则化流动规则在数值模拟中的重要性。 第三章：硬化规律的数学描述与物理意义 硬化是塑性变形中最关键的特征之一。本书详细区分了应变硬化、应变速率硬化和温度硬化。在应变硬化方面，着重分析了随动硬化（Kinematic Hardening）和各向同性硬化（Isotropic Hardening）的数学表达，并引入了基于亚结构演化的混合硬化模型。应变速率效应则通过幂律模型（如Johnson-Cook模型）及更精细的粘塑性本构方程进行解释，强调了晶体滑移、位错运动与应变率之间的激活能关系。 --- 第二部分：微观结构演化与材料响应 本部分将宏观力学行为与材料内部的微观结构变化紧密联系起来，解释了材料如何通过微观机制实现其塑性响应。 第四章：晶体塑性理论与多晶体模拟 针对金属材料，本章系统阐述了晶体塑性有限元方法（CPFEM）。详细介绍了单晶体的基本滑移系统定义（如FCC、BCC结构），以及如何通过朗之万（Lan-Deng）或速度-应变率耦合方程来描述滑移率。在多晶体层面，重点讨论了晶间应力传递机制，并介绍了Taylor模型、HRD模型及其局限性，强调了晶粒取向对宏观塑性变形各向异性的影响。 第五章：位错动力学与强化机制 本章深入探讨了塑性变形的微观载体——位错。分析了位错的产生、运动、湮灭和交割机制。详细描述了位错密度与硬化率之间的关系（Kocks-Mecking模型），并讨论了通过析出物强化、固溶强化和晶粒细化（Hall-Petch效应）来提高材料屈服强度和韧性的物理机制。特别关注了高熵合金（HEAs）中复杂位错行为对塑性的影响。 第六章：相变诱导塑性（TRIP）与形状记忆效应 本章聚焦于具有特殊塑性机制的材料。对于TRIP钢，详述了奥氏体到马氏体的相变过程如何贡献额外的塑性应变，以及如何通过热力学驱动力模型来耦合相变和塑性流动。在形状记忆合金方面，则深入分析了孪晶与马氏体相变的可逆性，并使用非光滑势模型来描述其滞后回线和超弹性行为。 --- 第三部分：先进材料的塑性行为与失效分析 本部分将理论知识应用于特定的先进材料体系，并探讨了塑性与材料失效之间的相互作用。 第七章：高分子材料的粘塑性与时间依赖性 高分子材料的塑性行为受时间-温度等效原理的显著影响。本章详细介绍了如何使用WLF方程和时间-应变叠加原理来预测高分子在不同加载速率下的力学响应。重点分析了高分子链段运动、微观空穴形成与剪切带（Shear Banding）在聚合物的塑性流动中的作用。 第八章：复合材料的塑性与界面行为 复合材料的塑性变形受基体、增强相及界面的共同影响。本章分析了纤维增强与颗粒增强复合材料在塑性载荷下的应力转移机制。对界面脱粘、裂纹萌生和扩展过程中的能量耗散进行了详细的力学分析，并引入了考虑界面损伤演化的塑性模型。 第九章：塑性不稳定性与材料失效预测 塑性变形失控是材料失效的先兆。本章系统梳理了局部化现象，包括剪切带的形成条件、导数稳定性分析（如Gottlieb准则）。随后，本书转入失效预测，详细介绍了基于损伤力学的塑性损伤模型（如Lemaître或Gurson模型），用以预测孔隙的成核、生长和连通，从而准确预测材料的最终断裂行为。 --- 总结 本书全面覆盖了塑性变形领域从本构关系建立、微观机理探索到先进材料应用和失效分析的完整链条。它不仅是学习塑性理论的优秀教材，更是从事先进制造、结构设计与材料服役性能研究的科研人员不可或缺的专业参考书。读者通过阅读本书，将能够建立起对材料“变形与韧性”的深刻理解，并能有效地将这些知识应用于解决实际工程难题。

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