工程数学-数学物理方程

工程数学-数学物理方程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:袁洪君
出品人:
页数:145
译者:
出版时间:2007-6
价格:11.90元
装帧:简裝本
isbn号码:9787040195019
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 数学分析
  • science
  • 工程数学
  • 数学物理方程
  • 偏微分方程
  • 应用数学
  • 物理模型
  • 高等数学
  • 数学建模
  • 波动方程
  • 热传导方程
  • 分离变量法
想要找书就要到 小美书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

工程数学:数学物理方程(高等学校教材),ISBN:9787040195019,作者:袁洪君、许孝精

《数学物理方程——理论与应用》 本书旨在深入探讨数学物理方程的核心理论,并结合广泛的实际应用,为读者构建一个全面而系统的知识体系。全书共分为四个主要部分,层层递进,从基础理论的梳理到复杂问题的求解,再到现代应用的展示,力求覆盖数学物理方程领域的关键内容。 第一部分:基础理论与分析方法 本部分是理解后续内容的关键基石。我们首先从经典PDE(偏微分方程)的分类入手,详细介绍椭圆型、抛物型和双曲型方程的性质及其在不同物理场景下的出现。重点在于阐述这些方程的物理意义,例如热传导、波动传播和静电场分布等。 随后,我们将深入讲解求解这些方程的经典方法。傅里叶级数和傅里叶变换作为处理周期性边界条件和无限区域问题的强大工具,将进行详尽的介绍,包括其收敛性、性质以及在解决热传导方程和波动方程中的应用。拉普拉斯变换,特别是在处理初值问题和稳定性分析方面的作用,也将得到重点阐述。 分离变量法是求解许多重要PDE的经典手法,本书将通过详细的推导和实例,展示如何有效地应用此方法于不同类型的方程和边界条件。此外,我们还将介绍格林函数法,这是一种强大的求解线性非齐次方程的系统方法,并将其应用于静电学和声学等领域。 为了更好地理解方程解的存在性、唯一性和稳定性,我们将引入泛函分析中的一些基本概念,如Sobolev空间和弱解。这些现代分析工具为理解和处理更广泛的PDE问题提供了理论基础。 第二部分:特殊函数及其性质 许多数学物理问题在求解过程中会自然地引出特殊的函数,它们具有独特且重要的性质,是理解和解决复杂问题的关键。本部分将系统介绍几种最常用的特殊函数。 贝塞尔函数,作为描述圆柱对称问题的核心工具,我们将对其定义、递推关系、积分表示以及在波动方程和热传导方程在圆柱坐标系中的应用进行深入剖析。 勒让德多项式及其相关的缔合勒让德函数,在描述球对称问题中扮演着至关重要的角色。我们将详细介绍它们的性质、正交性以及在静电学和量子力学中的应用,特别是在解决球坐标下的拉普拉斯方程时。 其他重要的特殊函数,如埃尔米特多项式、拉盖尔多项式、以及超几何函数族,也将在书中得到介绍。我们将重点关注它们的定义、性质、以及它们在量子力学、概率论和组合数学等领域的应用,揭示它们在不同学科之间的内在联系。 第三部分:高级求解技术与数值方法 除了经典的解析方法,面对更复杂的问题或无法找到解析解时,数值方法成为不可或缺的工具。本部分将聚焦于求解数学物理方程的数值技术。 有限差分法是处理PDE最直接和最常用的数值方法之一。我们将详细讲解如何构建差分格式,包括前向差分、后向差分和中心差分,以及如何处理不同类型的边界条件。对于抛物型和双曲型方程,我们将介绍显式和隐式方法,并讨论其稳定性条件,如CFL条件。 有限元方法(FEM)作为一种更强大的数值技术,尤其适用于处理复杂几何形状和非均匀材料的边值问题,也将得到详细的介绍。我们将从变分原理和加权残量法出发,讲解如何构建和求解有限元方程组,并展示其在结构力学、流体力学和电磁学等领域的广泛应用。 特征函数展开法,也被称为模态分析,在求解线性和时变PDE的初边值问题中非常有效。我们将阐述如何通过求解特征值问题来获得问题的模态分解,从而将复杂的PDE转化为一系列常微分方程的求解。 此外,本部分还将介绍一些现代的数值技术,如谱方法、边界元法,以及一些处理高维和非线性问题的优化算法。 第四部分:数学物理方程在现代科学与工程中的应用 本部分将展示数学物理方程如何在当代科学和工程的各个领域发挥着关键作用。我们旨在说明理论知识的实际价值,并激发读者对这些方程更深入的探索。 在物理学领域,我们将回顾其在经典力学(如波动现象、热传导)、电动力学(如麦克斯韦方程组)、量子力学(如薛定谔方程)中的核心地位。 在工程学方面,本书将深入探讨其在土木工程(如结构应力分析、地下水流动)、机械工程(如热应力、振动分析)、航空航天工程(如空气动力学、飞行器结构)、以及电子工程(如电磁场传播、电路分析)中的应用。 此外,我们还将触及数学物理方程在其他学科中的应用,例如在生物医学工程(如生物传热、药物扩散)、金融数学(如Black-Scholes方程)以及地球科学(如地震波传播)等前沿领域的应用案例。 通过丰富的实例和图示,本书力求使读者深刻理解数学物理方程的强大威力,以及它们如何成为连接抽象数学与具体现实世界的重要桥梁。本书既适合作为高等院校理工科专业的教材,也适合作为相关领域的研究人员和工程师的参考书。

作者简介

目录信息

读后感

评分

评分

评分

评分

评分

用户评价

评分

这本书的价值不仅仅在于它所传授的知识本身,更在于它所培养的学习能力和思维方式。它教会了我如何将复杂的工程问题分解,如何建立恰当的数学模型,以及如何选择合适的工具来求解问题。这种能力是任何一个成功的工程师所必备的。 我曾经在解决一个复杂的数据建模问题时遇到瓶颈,当时我尝试了多种方法都未能取得理想的结果。后来,我回顾了这本书中关于参数估计和模型优化的章节,从中获得了灵感,并成功地解决了问题。这本书真的给我带来了很多启发和帮助。

评分

作为一个长期从事信号处理工作的工程师,我一直对傅里叶变换和拉普拉斯变换在分析动态系统中的作用深感着迷。这本书中对这些变换的讲解,可以说是相当透彻。它不仅介绍了基本定义和性质,更重要的是详细阐述了它们如何被用来解决微分方程,并将复杂的时域问题转化为简单的频域问题。书中通过大量实例,比如电路分析、滤波器设计等,展示了这些变换的强大威力。 我尤其欣赏书中关于傅里叶变换的级数和积分形式的区分以及它们各自的应用场景。对于周期信号,傅里叶级数可以将其分解为离散的谐波分量;而对于非周期信号,傅里叶积分则将其分解为连续的频率谱。书中还讲解了傅里叶变换在频谱分析、卷积运算等方面的应用,这些都是我工作中经常遇到的问题。

评分

读完这本书,我最大的感受就是它提供了一个非常系统和完整的工程数学知识体系。它不仅仅是教授解题技巧,更重要的是培养一种将物理问题转化为数学问题,再利用数学工具解决问题的能力。书中对数学概念的解释非常严谨,但又不会让人感到枯燥。例如,在讲解边界条件时,书中就详细列举了第一类、第二类、第三类边界条件,并解释了它们在不同物理场景下的具体含义,比如恒温边界、绝热边界、对流换热边界等等,这对于准确地建立模型至关重要。 我非常喜欢书中对于方程解的验证部分。很多时候,我们解出了方程,但却不清楚这个解是否正确,或者说其物理意义是什么。书中通过与已知结果的对比,或者从数学上进行检验,帮助我们确保解的可靠性。这种严谨的态度,让我觉得这本书的作者是一位真正对工程数学有深入理解和实践经验的专家。

评分

这本书的另一大亮点在于其对数学模型建立过程的细致剖析。在解决一个具体的工程问题时,首先要做的就是如何将实际的物理过程转化为数学方程,这往往是学习者最容易感到困惑的环节。书中并没有直接给出方程,而是从物理现象的本质出发,一步步引导读者建立起描述这些现象的数学模型。以流体力学中的纳维-斯托克斯方程为例,书中详细解释了动量守恒、质量守恒等物理原理是如何转化为一系列偏微分方程组的,并且分析了方程中各项的物理意义,比如粘性力、压力梯度等等。这种从物理出发,再回归数学的逻辑,让我深刻理解了方程的来龙去脉,而不是死记硬背。 此外,书中对于数值解法的介绍也十分全面。虽然解析解在很多情况下能够提供深刻的洞察,但在复杂的工程问题中,解析解往往难以获得,这时候就需要依赖数值方法。书中详细介绍了有限差分法、有限元法等常用的数值解法,并对它们的原理、步骤和在实际问题中的应用进行了深入的讲解。我尤其喜欢书中关于稳定性、收敛性和精度等方面的讨论,这些都是在进行数值模拟时必须考虑的关键因素。通过书中提供的算例和对代码实现思路的提示,我能够更好地掌握这些数值方法,并将其应用于自己的研究工作中。

评分

这本书的优点在于它能够引导读者建立一种“工程思维”来学习数学。它不仅仅是传授知识,更重要的是培养解决问题的能力。在讲解数学物理方程时,作者总是先从工程背景出发,分析问题的物理本质,然后逐步引导读者建立相应的数学模型,并最终求解。这种方式让学习过程更具目的性和针对性,也让学习到的知识更易于理解和应用。 我特别欣赏书中对模型简化和近似的讨论。在实际工程中,我们很少能够直接求解精确的数学模型,往往需要进行一定的简化和近似。书中详细介绍了各种常用的简化方法,以及这些简化可能带来的误差,这让我能够更理性地对待工程问题中的模型选择。

评分

这本书的知识体系非常完整,涵盖了数学物理方程的基础理论、解法以及在众多工程领域中的应用。在我看来,它不仅仅是一本教科书,更是一本值得反复研读的工具书。书中对于各种数学方法的原理和适用性的讲解,以及丰富的应用案例,都为我在实际工作中解决问题提供了有力的支撑。 我特别注意到书中关于特征值和特征向量的讲解,以及它们在振动分析和稳定性分析中的应用。这些概念在理解系统的内在动力学特性时至关重要,而书中对它们的介绍清晰而易懂,并配以大量的图示,帮助我更好地理解这些抽象的概念。

评分

这本书的排版和设计也给我留下了深刻的印象。清晰的章节划分,合理的段落布局,以及适时出现的图表和公式,都使得阅读过程更加流畅和愉悦。我尤其喜欢书中对于公式的规范化处理,以及在关键步骤中的详细解释,这让我能够快速地把握解题思路。 书中也提供了大量的习题,这些习题的难度和类型都非常丰富,涵盖了从基本概念的理解到复杂工程问题的建模和求解。这些习题不仅仅是检验我们对知识的掌握程度,更是帮助我们巩固和深化理解的绝佳途径。我尝试了其中一些习题,发现它们很有挑战性,但通过思考和解决,我获得了很大的成就感。

评分

作为一名长期在工程领域摸爬滚打的实践者,我一直认为数学是解决工程难题的基石,而数学物理方程更是连接理论与实际的桥梁。然而,市面上的教材往往过于理论化,充斥着抽象的符号和繁复的推导,让我在学习过程中倍感吃力。直到我接触到一本名为《工程数学-数学物理方程》的书,才真正体会到理论与实践的完美结合。这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的启迪。它深入浅出地讲解了偏微分方程的基本概念、解法和在各种工程领域的应用,例如热传导、波动传播、流体力学等。作者在介绍理论的同时,没有回避实际问题,而是通过大量的工程实例,将抽象的数学模型与具体的物理现象紧密联系起来,让我能够直观地理解方程的物理意义以及它们是如何描述现实世界的。 我特别欣赏书中对于各种数学方法的详细阐述,比如傅里叶分析、拉普拉斯变换、分离变量法、格林函数法等等。这些方法在解决工程问题时都至关重要,而书中不仅给出了严谨的数学推导,更重要的是分析了每种方法的适用范围、优缺点以及与其他方法的联系。例如,在讲解傅里叶级数时,作者不仅仅是列出了公式,而是详细解释了周期函数如何用三角函数序列来表示,以及在信号处理和振动分析中的应用,让我茅塞顿开。书中的图示也非常丰富,清晰地展示了方程解的几何意义和物理行为,这对于我这样偏重视觉学习的人来说,简直是福音。

评分

在接触这本书之前,我对数学物理方程的理解仅限于书本上的公式和定义,缺乏将其与实际工程问题联系起来的能力。这本书恰恰填补了这一空白。它通过生动的案例,将抽象的数学概念具象化,让我能够更深刻地理解方程的物理内涵。例如,在讲解热传导方程时,书中不仅展示了如何求解不同边界条件下的温度分布,还详细讨论了热量传递的物理机制,以及材料的导热系数等参数对温度分布的影响。 我尤其喜欢书中关于波动方程的讨论。它不仅涵盖了弦的振动、声波的传播等经典问题,还延伸到了更复杂的领域,比如弹性波在固体中的传播。书中对不同边界条件下的解法进行了详细的分析,并提供了相应的图示,帮助我直观地理解不同边界条件对波的反射和透射的影响。

评分

这本书最令我印象深刻的是其对数学物理方程在不同工程学科的应用的广泛覆盖。它不仅仅局限于某一特定领域,而是将这些方程的普适性展现得淋漓尽致。从经典的传热问题,如炉壁温度分布的分析,到电磁场理论中的麦克斯韦方程组,再到量子力学中的薛定谔方程,书中都进行了详细的阐述和应用演示。我尤其关注了书中关于结构动力学部分的内容,它详细讲解了如何利用偏微分方程来描述结构的振动模态和频率,这对于桥梁、建筑等工程设计至关重要。 书中对于每种应用都配有详细的案例分析,这些案例往往来源于实际工程项目,具有很强的代表性。作者在分析时,不仅给出了数学模型和解法,还对结果进行了物理解释,并讨论了模型的一些局限性。这种贴近实际的教学方式,让我能够深刻地理解数学物理方程在解决工程问题中的实际价值,也激发了我进一步探索和应用这些知识的兴趣。

评分

评分

评分

评分

评分

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有