Theory of Plasticity

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出版者:Butterworth-Heinemann
作者:Chakrabarty, Jagabanduhu
出品人:
页数:896
译者:
出版时间:2006-3
价格:$ 122.04
装帧:HRD
isbn号码:9780750666381
丛书系列:
图书标签:
  • 塑性力学
  • 材料力学
  • 固体力学
  • 金属塑性
  • 结构力学
  • 力学
  • 工程
  • 材料科学
  • 理论
  • 屈服准则
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具体描述

Plasticity is concerned with the mechanics of materials deformed beyond their elastic limit. A strong knowledge of plasticity is essential for engineers dealing with a wide range of engineering problems, such as those encountered in the forming of metals, the design of pressure vessels, the mechanics of impact, civil and structural engineering, as well as the understanding of fatigue and the economical design of structures. "Theory of Plasticity" is the most comprehensive reference on the subject as well as the most up to date - no other significant Plasticity reference has been published recently, making this of great interest to academics and professionals. This new edition presents extensive new material on the use of computational methods, plus coverage of important developments in cyclic plasticity and soil plasticity, and is accompanied by a fully worked solutions manual. It is a complete plasticity reference for graduate students, researchers and practicing engineers; no other book offers such an up to date or comprehensive reference on this key continuum mechanics subject. It updates with new material on computational analysis and applications, new end of chapter exercises and a worked solutions manual. Plasticity is a key subject in all mechanical engineering disciplines, as well as in manufacturing engineering and civil engineering. Chakrabarty is one of the subject's leading figures.

好的,以下是一本名为《Dynamics of Viscoelastic Solids》的图书简介,旨在详细介绍其内容,同时确保不涉及《Theory of Plasticity》的任何信息。 --- 《Dynamics of Viscoelastic Solids》图书简介 导言:理解材料行为的复杂性 在材料科学和固体力学的广阔领域中,理解材料在不同应力与温度条件下的动态响应至关重要。许多工程应用,从高性能阻尼器到生物力学植入物,都依赖于对材料粘弹性行为的精确预测。与理想的弹性或粘性材料不同,粘弹性固体同时展现出弹性的即时响应和粘性的时间依赖性流动。 《Dynamics of Viscoelastic Solids》一书,旨在为研究人员、高级工程学生以及需要深入理解材料动态行为的工程师,提供一套全面且严谨的理论框架和实用分析工具。本书的核心在于探讨材料在瞬态、振动和波传播等动态载荷下的力学响应,并系统性地梳理从本构关系建立到实际问题求解的全过程。 第一部分:粘弹性基础与本构理论 本书开篇即为粘弹性固体力学的基本概念奠定坚实基础。 第一章:粘弹性现象概述 本章首先界定了粘弹性材料的特征,区分了理想粘弹性(如开尔文-Voigt模型、标准线性固体)与更复杂的实际行为。重点讨论了蠕变(Creep)和应力松弛(Stress Relaxation)实验的物理意义及其数据解释方法。通过对时间域和频率域响应的对比分析,建立了对粘弹性基础特性的直观认识。 第二章:粘弹性本构方程的建立 这是全书理论核心之一。本章深入探讨了描述粘弹性行为的微分和积分形式本构方程。 时间域表示 (卷积积分): 详细推导了基于松弛模量 $G(t)$ 和 $E(t)$ 的积分形式关系,并讨论了如何利用Prony级数(或广义Maxwell模型)对有限数据进行拟合和外推。 频率域表示 (复模量): 阐述了傅里叶变换在粘弹性分析中的关键作用,引入复模量 $ ext{G}^{}(omega)$ 和 $ ext{E}^{}(omega)$,并解释了储能模量 $G'$ 和损耗模量 $G''$ 在表征材料能量耗散中的物理意义。 小变形假设下的线性粘弹性:严格基于小应变假设,建立了动力学分析所必需的本构关系。 第三章:非线性粘弹性与经验模型 超越线性范围,本章探讨了材料在高应变率或大变形下的行为。引入了非线性粘弹性本构模型的概念,例如,基于剪切率依赖性的模型,以及考虑应变依赖性的内变量理论的初步介绍。这部分内容旨在为处理更接近实际工况的复杂系统提供理论准备。 第二部分:动力学响应与本构方程的耦合 粘弹性动力学的核心在于将时间依赖性的本构关系嵌入到运动方程中。本部分重点解决这一耦合问题。 第四章:粘弹性介质中的运动方程 本章首先回顾了经典弹性力学中的运动微分方程,随后将其推广到粘弹性介质。讨论了在惯性效应显著的动态问题中,如何引入粘弹性应力张量 $oldsymbol{sigma}(t)$ 到柯西运动方程中。重点分析了均匀和非均匀介质中的一维和三维波动方程。 第五章:自由振动与模态分析 针对粘弹性结构,自由振动分析不再产生纯粹的实数特征值,而是复数。 阻尼振动理论: 详细分析了具有内在阻尼(即粘弹性)的系统,如何通过复特征值分析来确定衰减速率和固有频率。 模态分解: 讨论了虽然粘弹性系统不满足标准正交条件,但仍可利用广义模态概念进行动力响应分解的方法,这对于有限元分析中的模态叠加法至关重要。 第六章:波的传播与衰减 粘弹性材料对波的传播具有显著的衰减效应。 纵波和横波的传播: 导出了一维和三维空间中粘弹性波速和衰减系数的表达式,明确展示了频率对波传播特性的影响。 色散关系: 深入分析了波速随频率变化的色散现象,这是粘弹性材料的标志性特征,并讨论了如何利用实验数据(如超声波测试)来反演材料的频率依赖性模量。 第三部分:动态载荷下的响应分析 本部分将理论工具应用于实际的动态载荷场景,涵盖了瞬态响应和周期性激励。 第七章:瞬态响应与卷积积分的应用 当系统受到冲击载荷或快速加载时,瞬态响应是关键。 冲击载荷响应: 利用拉普拉斯变换技术,将频率域的本构关系转化为时间域的卷积积分形式,求解系统对单位阶跃输入或狄拉克脉冲输入的响应。 半空间和板的瞬态问题: 针对工程中常见的几何结构,介绍了利用分离变量法或积分变换法求解瞬态应力场和位移场的方法。 第八章:周期性激励与稳态分析 处理外部周期性驱动力(如地震载荷或机器振动)时,稳态响应分析至关重要。 复模态与相角: 阐述了在驱动频率 $omega$ 下,系统响应的幅值和与激励的相位差,并利用复模量直接计算稳态位移。 共振现象的修正: 讨论了由于材料阻尼的存在,粘弹性系统的“共振”峰值与无阻尼弹性系统相比发生的变化,包括峰值高度的降低和频率位置的偏移。 第九章:有限元方法在粘弹性动力学中的应用 现代工程分析严重依赖数值方法。本章将前述理论转化为可操作的数值算法。 时间积分方案: 探讨了处理粘弹性耦合项的时间积分策略,包括半隐式和全隐式方法的选择,重点在于如何有效处理积分形式的本构关系。 频率响应分析: 详细介绍了有限元模型中利用复模量进行模态叠加或直接求解复频率响应方程的流程,以预测结构在不同频率下的动态放大效应。 结论与展望 《Dynamics of Viscoelastic Solids》不仅提供了坚实的理论基础,更通过对经典动态问题的系统分析,展现了如何将时间依赖性的材料模型成功集成到运动学框架中。本书最后展望了粘弹性分析在智能材料、生物力学以及先进复合材料等前沿领域的最新发展,强调了对材料动态性能精确建模的持续重要性。 ---

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