Computational Contact Mechanics (CISM International Centre for Mechanical Sciences)

Computational Contact Mechanics (CISM International Centre for Mechanical Sciences) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Wriggers, Peter (EDT)/ Laursen, Tod A. (EDT)
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2008-03-11
价格:USD 139.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9783211772973
丛书系列:
图书标签:
  • Contact Mechanics
  • Computational Mechanics
  • Finite Element Method
  • Nonlinear Analysis
  • Solid Mechanics
  • Elasticity
  • Plasticity
  • Friction
  • Wear
  • Numerical Methods
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具体描述

接触力学:基础、模型与数值方法 接触力学是一门研究宏观和微观物体之间接触现象的学科,其核心在于理解和描述这些接触物体在相互作用时的力学行为。这种相互作用可能发生在各种尺度,从工程部件的连接到材料的表面粗糙度,再到生物组织的相互作用。本图书深入探讨了接触力学的基本原理,涵盖了从理论基础到实际应用的广泛内容。 第一部分:基础理论与力学模型 本部分首先构建了接触力学的理论基石,详细阐述了弹性接触、塑性接触和粘弹性接触的力学模型。 弹性接触: 重点介绍了赫兹接触理论,这是分析两个弹性体在点或线接触时的应力、应变和位移分布的经典理论。我们将深入研究其假设、推导过程及其在工程实践中的应用,例如球形接触、圆柱形接触等。同时,也会探讨更复杂的弹性接触问题,如表面粗糙度对接触行为的影响,以及非赫兹接触下的一些特殊情况。 塑性接触: 随着接触压力的增加,材料可能发生塑性变形。本部分将深入研究塑性接触的力学行为,包括屈服准则、流动法则以及塑性接触区的应力-应变关系。我们将分析屈服点、应变硬化等因素对接触行为的影响,并探讨在塑性接触下的磨损和失效机理。 粘弹性接触: 许多材料,特别是聚合物和橡胶等,表现出粘弹性行为,即其力学响应同时依赖于时间和应变速率。本部分将介绍粘弹性材料的本构模型,如Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型以及更复杂的广义模型。我们将分析粘弹性接触的动态特性,例如蠕变、应力松弛以及阻尼效应,并探讨其在缓冲、减震等应用中的重要性。 第二部分:数值方法与仿真技术 精确描述接触力学问题往往需要复杂的数学模型,而数值方法为解决这些问题提供了强大的工具。 有限元方法 (FEM): 有限元方法是解决复杂几何形状和载荷条件下接触力学问题最常用的数值技术之一。我们将详细介绍在接触力学问题中应用有限元方法的关键技术,包括接触面的离散化、接触约束的施加(如罚函数法、拉格朗日乘子法)、接触算法(如迭代法、直接法)以及非线性迭代方法。我们将通过具体的算例来展示如何使用有限元方法模拟不同类型的接触问题。 边界元方法 (BEM): 边界元方法在处理无限域问题和表面问题时具有显著优势。本部分将介绍边界元方法在接触力学中的应用,特别是在分析弹性接触和塑性接触中的表面应力集中和应力传播。我们将讨论如何构建边界积分方程,以及求解方法。 离散元方法 (DEM): 离散元方法特别适用于模拟大量颗粒物之间的接触和相互作用,例如在散体材料处理、岩土工程等领域。本部分将介绍离散元方法的基本原理,包括颗粒的离散化、接触模型的建立(如线性模型、非线性模型)以及运动方程的求解。我们将重点关注其在颗粒接触、摩擦和粘附等方面的应用。 多体接触仿真: 在许多实际工程问题中,存在多个物体之间的复杂接触。本部分将探讨多体接触仿真的挑战和方法,包括如何有效地检测和处理多体之间的碰撞、接触以及摩擦。我们将介绍一些常用的多体动力学仿真软件和技术。 第三部分:先进课题与应用领域 本部分将进一步拓展接触力学的研究范畴,涵盖一些前沿课题和重要的应用领域。 表面粗糙度与微接触: 实际接触表面并非理想的光滑平面,而是存在各种尺度的粗糙度。本部分将深入研究表面粗糙度对接触行为的影响,包括微接触的形成、多点接触的分析以及表面形貌对接触刚度和磨损的影响。我们将介绍描述表面形貌的统计模型和分形模型,以及相关的数值模拟技术。 摩擦与磨损: 摩擦和磨损是接触力学中至关重要的现象,直接影响着机械系统的性能和寿命。本部分将详细介绍摩擦的微观机制,如粘附摩擦和犁耕摩擦。我们将探讨各种磨损机制,如磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损,并介绍量化和预测磨损的方法。 粘附与表面力: 在微观尺度下,表面分子间的吸引力(粘附力)变得显著,对接触行为产生重要影响。本部分将介绍范德华力、静电力等表面力,并分析它们在微纳米尺度接触中的作用。我们将探讨粘附力对接触刚度、驱动力以及微观操作的影响。 生物力学中的接触: 接触力学在生物力学领域有着广泛的应用,例如关节的接触、细胞的相互作用以及生物材料的植入。本部分将介绍生物组织和材料的接触力学特性,并探讨如何在生物力学仿真中应用接触力学原理,以研究疾病的发生、治疗方案的设计等。 材料连接与失效: 接触力学在分析螺栓连接、焊接、铆接等材料连接的力学行为以及理解材料的界面失效机制方面发挥着关键作用。我们将探讨连接件的应力分布、接触压力以及界面上的微观变形,并分析在不同载荷条件下连接件的失效模式。 通过对这些基础理论、数值方法以及前沿课题的深入探讨,本书旨在为读者提供一个全面而系统的接触力学知识体系,并为解决实际工程问题和推动科学研究提供有力的支持。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的封面设计,那种将抽象的力学概念具象化的尝试,就足以引起我的好奇心。我本身是一位对机械动力学和材料科学交叉领域有浓厚兴趣的研究者,而“计算接触力学”这个主题,恰好是我在进行一些关于摩擦磨损、精密装配以及结构耐久性分析时,最为核心的关注点。在实际工程中,许多关键的性能指标都取决于物体接触界面的微观行为,而这些行为又受到多种因素的影响,例如表面形貌、材料性质、载荷以及环境条件等,其复杂性使得传统的解析方法显得力不从心。因此,计算方法,特别是能够处理非线性、复杂几何以及多种物理耦合的数值模拟技术,成为了解决这些问题的关键。我非常期待这本书能为我提供深入的理论指导和实用的计算工具,帮助我更准确地理解和预测接触过程中的力学响应,从而提升我的研究能力和解决实际工程问题的效率。

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从扉页上烫金的“Computational Contact Mechanics”几个字开始,我就被这本书的气场所折服。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,在以一种循序渐进的方式,引导我走进计算接触力学这个充满挑战和魅力的世界。我之所以选择它,是因为我的工作涉及到一些高度依赖于精确力学仿真的领域,比如先进材料的制造工艺,以及精密仪器的设计与优化。在这些过程中,接触力学扮演着至关重要的角色,而传统的解析方法往往难以应对其固有的非线性、复杂几何形状以及材料非线性的特点。因此,计算方法成为了不可或缺的工具。我热切地希望这本书能够提供深入的理论讲解,同时也不乏具体的算法介绍和算例分析,能够让我不仅理解“为什么”需要这些方法,更能掌握“如何”去实现它们,从而将书本上的知识转化为解决实际工程难题的强大武器。

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这本书的封面设计就足够吸引人,那种略带抽象却又充满力量感的线条,让人不禁联想到机械结构的精密与复杂。我一开始是被它“计算”这个词所吸引,因为在我的专业领域,许多理论性的东西都需要通过大量的计算来验证和深化,而“力学”则是万物的基石,是理解世界运作方式的关键。这本书的副标题“CISM International Centre for Mechanical Sciences”更是让我对其专业性和权威性充满了期待。CISM,这个名字在力学界如雷贯耳,代表着国际顶尖的研究水平和学术交流平台。我毫不犹豫地把它加入到我的书单,并迫不及待地想翻开它,看看它将如何带领我探索计算接触力学的奥秘,尤其是它在实际工程问题中的应用。我希望这本书能为我提供一些新的视角和方法,帮助我突破目前在科研中遇到的一些瓶颈,无论是理论推导的严谨性,还是数值模拟的效率与精度,我都很期待能从中获得启发。

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这本书的封面,那由一系列精细的线条勾勒出的立体结构,仿佛是对计算接触力学本质的一种视觉隐喻——在看似简洁的几何形状背后,隐藏着的是对物理规律的深刻理解和对计算方法的精妙运用。我之所以会被这本书吸引,是因为我的研究方向涉及到精密制造和先进材料的力学行为分析,而这些过程往往离不开对物体间微观甚至纳米尺度接触的精确模拟。传统的力学理论在描述这些高度非线性的接触现象时,往往显得捉襟见肘。因此,计算力学,特别是接触力学,就成为了我不可或缺的工具。我期望通过这本书,能够深入理解接触力学的基本原理,掌握相关的数值算法,例如有限元方法在接触问题中的应用,以及如何处理接触界面上的各种复杂边界条件。我希望它能为我提供更强大、更可靠的分析工具,帮助我解决实际工作中遇到的难题,并为我未来的研究提供新的思路和方法。

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初次见到这本书,我便被它那简洁而又充满力量的书名——“Computational Contact Mechanics”所吸引。作为一名在机械工程领域深耕多年的研究者,我深知接触力学在理解和预测机械系统行为中的重要性,尤其是在涉及复杂相互作用和非线性效应时。无论是航空航天的精密部件,还是生物医学的植入材料,抑或是新能源的传动系统,接触力的精确模拟都是至关重要的。然而,理论上的接触力学模型往往需要借助强大的计算工具来实现。我期望这本书能提供一套系统性的理论框架,深入剖析接触力学的基本原理,并详细介绍各种计算方法,例如有限元方法、边界元方法等在处理接触问题中的优势与挑战。我更希望它能包含一些实际的案例分析,展示如何将这些方法应用于解决工程中的实际问题,例如预测接触应力分布、模拟摩擦损耗以及优化接触参数等,从而为我的研究工作提供宝贵的指导和参考。

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这本书的质感和版式设计就足够让人眼前一亮,传递出一种严谨而专业的学术气息。从书名“Computational Contact Mechanics”就能看出,这正是我近期非常关注的研究领域。在我的工程实践中,经常需要对一些复杂的机械装置进行性能评估和优化,而这些装置往往涉及到多个部件之间的相互接触。这种接触所产生的力、变形以及可能伴随的磨损或疲劳,是影响系统整体可靠性和寿命的关键因素。然而,由于接触问题的非线性以及几何形状的复杂性,传统的解析方法往往难以胜任。因此,计算方法成为了我们解决此类问题的有力武器。我非常希望这本书能够为我提供系统性的理论知识,帮助我深入理解接触力学的基本原理,同时也能传授实用的数值模拟技术,使我能够更准确、更高效地解决实际工程中的接触问题,并希望能从中获得一些前沿的研究思路,以应对未来可能面临的更复杂的挑战。

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这本书的封面传递出一种沉静而又深刻的科学美感,这让我立刻联想到计算接触力学本身所具备的那种严谨、精确以及对现实世界精妙模仿的特质。我是一位对机械系统行为有着深入探究欲望的研究者,尤其是在考虑实际工况时,物体之间的相互接触往往是性能表现的决定性因素。从桥梁的支座连接到微纳器件的驱动机构,接触力的影响无处不在,而这些接触的复杂性和非线性使得解析方法变得力不从心。因此,计算接触力学便应运而生,成为我们理解和预测这些现象的利器。我渴望通过这本书,能够学习到最新的计算方法和模型,了解它们在处理不同类型接触问题(如摩擦、磨损、粘附等)时的优势和局限性,并希望能从中获得一些关于如何优化仿真过程、提高计算效率的技巧,最终将这些知识融会贯通,应用于我的科研工作中,解决那些困扰已久的难题。

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当我第一次翻开这本书,扑面而来的那种知识的厚重感,让我立刻意识到这是一本值得投入大量时间和精力的宝贵资源。书名“Computational Contact Mechanics”精准地概括了我当前研究领域的核心内容。在我的工作中,经常需要模拟复杂机械系统的相互作用,而这些相互作用很大程度上取决于物体之间的接触行为。如何准确地描述和预测接触区域的应力分布、形变以及由此引发的各种力学现象,例如摩擦、磨损、甚至是粘附,一直是我面临的挑战。我希望这本书能够提供一个全面而深入的视角,涵盖从基本的接触理论到先进的数值算法,再到具体的工程应用案例。我尤其期待能从中学习到如何构建有效的计算模型,以及如何选择和优化数值方法,以应对不同尺度和复杂度的接触问题,从而提升我解决实际工程问题的能力,并可能为我的研究带来新的突破。

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这本书的封面设计,那种将抽象的力学概念具象化的尝试,就足以引起我的好奇心。我本身是一位对机械动力学和材料科学交叉领域有浓厚兴趣的研究者,而“计算接触力学”这个主题,恰好是我在进行一些关于摩擦磨损、精密装配以及结构耐久性分析时,最为核心的关注点。在实际工程中,许多关键的性能指标都取决于物体接触界面的微观行为,而这些行为又受到多种因素的影响,例如表面形貌、材料性质、载荷以及环境条件等,其复杂性使得传统的解析方法显得力不从心。因此,计算方法,特别是能够处理非线性、复杂几何以及多种物理耦合的数值模拟技术,成为了解决这些问题的关键。我非常期待这本书能为我提供深入的理论指导和实用的计算工具,帮助我更准确地理解和预测接触过程中的力学响应,从而提升我的研究能力和解决实际工程问题的效率。

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当拿到这本书的那一刻,一种沉甸甸的知识分量扑面而来。厚实的篇幅,精美的纸张,再到里面密密麻麻却又清晰有序的文字和图表,都预示着这是一本值得投入时间和精力去钻研的学术著作。我尤其欣赏它在排版上的用心,那种留白适度,段落清晰的风格,让我在阅读过程中能够保持高度的专注,而不至于因为信息量过大而感到疲惫。这本书的书名包含了“计算”和“接触力学”,这正是我目前亟需了解的领域。在我的研究项目中,经常会涉及到不同物体之间的相互接触,而这种接触的力学行为往往是影响整体系统性能的关键因素。如何精确地模拟和预测这些接触过程中的应力、变形以及磨损等现象,一直是困扰我的一个难题。我希望这本书能够提供一套系统性的理论框架和实用的计算方法,帮助我理解这些复杂现象背后的物理机制,并能够将其有效地应用于我的实际问题中,从而提升我的研究效率和成果的可靠性。

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