Theory and Applications of Viscous Fluid Flows pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Radyadour Kh. Zeytounian

出品人:

页数:503

译者:

出版时间:2003-10-10

价格:USD 169.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540440130

丛书系列:

图书标签:

• 流体动力学
• 黏性流体
• 理论
• 应用
• 传热
• 流体流动
• 工程
• 数学模型
• 数值分析
• 计算流体动力学

经典力学前沿：理论与应用 本书导览： 本书旨在为对经典力学、特别是其高级应用领域有浓厚兴趣的读者提供一个深入且全面的视角。我们避开了流体力学和粘性流体运动的传统叙述框架，转而聚焦于结构动力学、材料本构关系、以及非线性系统的分析方法。 第一部分：高级分析力学基础 本部分从拉格朗日和哈密顿力学的现代诠释入手，为后续的复杂系统建模奠定坚实的数学基础。 第1章：变分原理与广义坐标系 本章详述了达朗贝尔原理在保守与非保守系统中的推广应用。重点探讨了正交坐标系下的拉格朗日方程推导，并引入了约束系统（包括光滑约束和非光滑约束）的处理方法。读者将通过大量实例，掌握如何从能量泛函出发构建精确的运动微分方程。 第2章：哈密顿力学与相空间几何 深入研究哈密顿量的构造及其在相空间中的动力学意义。我们详细讨论了泊松括号的结构，以及李维尔定理在保守系统中的应用。本章对正则变换的理论进行了深入剖析，着重阐述了它在解耦复杂动力学系统中的强大能力，并引入了辛几何结构的概念，为量子力学中的算符理论提供背景。 第3章：变分法在力学中的新进展 本章超越了传统的欧拉-拉格朗日方程，探讨了更高级的变分原理，如周期轨道问题中的庞加莱-塞尔定理（Poincaré-Serrat theorem）的应用。重点分析了在非完整约束下，如何运用变分不等式来描述系统的最小作用量原理。 第二部分：材料本构关系与固体动力学 本部分转向对材料响应的精确描述，尤其关注具有记忆效应和损伤演化的固体系统。 第4章：非线性弹性与本构理论 本章详细介绍了第二类和第三类拉格朗日应力张量的推导，并专注于有限变形下材料的本构关系。我们分析了各向异性材料（如晶体或复合材料）的本构方程，并引入了基于能量密度函数的超弹性模型。对速率依赖性变形（粘弹性）的初步讨论，旨在为后续的动态过程分析做铺垫。 第5章：粘弹性与蠕变行为 深入探讨了时间依赖性材料的数学描述。本章集中于Maxwell模型、Kelvin-Voigt模型及其组合模型的松弛和蠕变行为。通过对分数阶导数在描述材料记忆效应中的应用，我们展示了如何利用更精细的数学工具来捕捉宏观尺度的复杂粘弹性现象，避免了传统积分本构方程的复杂性。 第6章：结构动力学与模态分析 本章聚焦于宏观结构（如桥梁、建筑）的振动问题。从连续体理论出发，推导了梁、板和壳的运动方程。重点讲解了正交模式理论（Modal Analysis）及其在状态估计中的应用。本章还将讨论随机载荷作用下的结构响应，包括功率谱密度函数（PSD）的计算与应用。 第三部分：非线性振动与混沌动力学 本部分探讨了经典力学系统中普遍存在的非线性效应及其导致的复杂行为。 第7章：振动系统的非线性化 本章从非线性恢复力和非线性阻尼项开始，分析了各种经典非线性振动模型，如杜芬（Duffing）振子和马修斯（Mathieu）方程。我们重点讲解了多尺度法（Multiple Scales Method）和平均场法（Method of Averaging）在求解这些系统的稳态响应中的实际操作步骤。 第8章：庞加莱映射与周期轨道 为了分析高维非线性系统的长期行为，本章引入了庞加莱截面（Poincaré Map）的概念。通过构造和分析这个离散映射，读者将学习如何识别极限环、倍周期分岔（Period-Doubling Bifurcation）以及如何利用该工具来精确预测系统的周期性响应。 第9章：混沌的定量分析 本章是理解非线性动力学的核心。我们详细介绍了混沌系统的标志性特征，包括对初始条件的敏感依赖性（蝴蝶效应的量化）。重点讲解了李雅普诺夫指数（Lyapunov Exponent）的计算方法及其物理意义，以及信息熵在衡量系统复杂性中的应用。本章将通过具体算例，演示如何区分确定性混沌与随机过程。 第十至十二章：高级应用领域 第10章：接触动力学与摩擦建模 本章处理具有碰撞和摩擦的系统。引入了赫兹接触理论，并将其与离散冲击模型相结合。重点探讨了普雷特西（Prato）模型和粘滑（Stick-Slip）摩擦的动态特性分析，这对于机器人学和机械故障诊断至关重要。 第11章：连续介质中的波传播 本章探讨了弹性波在非均匀介质中的传播问题。分析了P波和S波的偏振特性，并讨论了界面处的反射与折射定律。特别关注了高频波与材料微观结构相互作用的散射理论。 第12章：数值方法与计算力学 本章侧重于实际工程问题的数值求解。详细介绍了有限元方法（FEM）在求解偏微分方程中的应用，特别是对时间积分方案（如Newmark-beta法和HHT法）的稳定性和精度分析。最后，简要介绍了基于光滑粒子动力学（SPH）等拉格朗日网格无关方法的优势与局限性。 总结： 本书的目的是构建一个跨越理论基础、材料科学与复杂系统分析的知识桥梁。它要求读者具备扎实的微积分和微分方程基础，并鼓励读者运用现代数学工具解决力学领域中最具挑战性的问题。本书的深度和广度，旨在培养读者对物理世界中运动和形变现象的深刻洞察力。

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这本书的标题《Theory and Applications of Viscous Fluid Flows》立刻勾起了我的好奇心，让我感觉它是一部内容丰富且极具深度的学术著作。我猜测这本书将详细介绍粘性流体流动背后的基本理论，从流体性质的定义，如粘度、密度等，到描述流体运动的基本方程，例如连续性方程和动量方程，都会被详尽地阐述。我尤其期待书中能够对Navier-Stokes方程的推导过程进行清晰的讲解，并解释其在不同条件下的近似和简化方法，比如伯努利方程的适用范围等。对于应用方面，我设想书中会涉及许多实际工程中的案例，例如管道流动的压力损失计算、翼型绕流产生的升力和阻力分析、以及泵和风机等设备的流体力学设计原理。我希望书中能提供一些具体的计算方法或数值模拟的入门指导，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。如果书中能包含一些关于湍流建模的介绍，那就更好了，因为湍流是流体力学中一个极其重要且复杂的领域。这本书给我的感觉是“全面”、“系统”，预示着它将是一部能够为我在流体力学领域打下坚实基础的重要参考书。

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我最近翻阅了一本名为《Theory and Applications of Viscous Fluid Flows》的书，虽然我还没有机会深入研读其中关于粘性流体流动的具体理论和应用，但仅从其整体的呈现方式和所蕴含的研究深度来看，这本书无疑会是一次引人入胜的学术探索之旅。我对书中可能详述的边界层理论、纳维-斯托克斯方程的推导与求解，以及它们在航空航天、生物医学工程等领域如何转化为实际应用的描述充满了期待。我设想，书中会仔细剖析那些看似微不足道的流体粘滞性如何在宏观世界引发复杂的现象，例如如何在飞机机翼上产生升力，如何在血管中影响血液的流动，甚至是在地球气候系统中扮演怎样的角色。作者很可能通过大量的案例研究和数学模型，向读者展示如何将抽象的物理定律与解决现实世界问题的能力相结合。我尤其好奇书中是否会涉及数值模拟方法，如有限元法或有限差分法，来处理那些难以解析求解的复杂流动问题。如果书中能提供清晰的伪代码或算法概述，那就更棒了，这对于我进一步学习和实践将大有裨益。这本书的命名本身就充满了学术的严谨性和应用的广泛性，我迫不及待地想在它的字里行间，领略粘性流体流动这个迷人领域的深邃魅力。

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拿到这本书，我第一眼就被它沉甸甸的分量和充满学术气息的封面所吸引，脑海中立刻浮现出它可能包含的丰富内容。我推测这本书会是一本系统性极强的教材，从最基础的流体力学概念讲起，循序渐进地引入粘性流体流动的特有理论。我设想书中会从质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本方程出发，详细推导并解释Navier-Stokes方程的物理意义，以及其在不同情境下的简化和近似方法。对我而言，最令人兴奋的是书中可能对粘性流体流动中的一些经典问题进行深入剖析，比如边界层的形成与发展、流动分离的机理、以及湍流的统计理论等。我很期待作者能通过严谨的数学推导和清晰的物理阐释，帮助我理解这些复杂现象的本质。在应用方面，我猜想书中会涵盖诸如翼型绕流、管道流动、多相流等多个工程领域的重要课题，并可能提供一些计算流体力学（CFD）的入门介绍，展示如何利用数值方法来解决实际问题。如果书中能够包含一些高质量的案例研究，并给出详实的计算步骤或结果分析，那对我的学习帮助将是巨大的。这本书给我的感觉是“全面”、“权威”，预示着它是一部值得反复研读的经典之作。

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这本书给我的第一印象是它厚重而又不失系统性的内容编排，让我感到它绝非一本泛泛而谈的科普读物，而是一部能够引领读者深入理解粘性流体流动核心概念的学术专著。我预感书中会花费大量篇幅来阐述流体力学中的基本原理，比如动量守恒、能量守恒等，并在此基础上，详细讲解粘性对流体运动的影响，包括剪切应力、涡量扩散等关键概念。想象一下，作者可能会用精炼的数学语言，从微观颗粒的相互作用出发，层层递进，最终构建起宏观流体行为的理论框架。我非常期待书中对经典流体流动问题的分析，例如管道中的层流和湍流、外部绕流的流动分离等，并希望作者能清晰地解释这些现象背后的物理机制。对于应用部分，我猜想书中会涵盖从工业界的传热传质过程，到环境科学中的大气和海洋环流模型，甚至是生物学中的细胞运动和组织工程等多个跨学科的范畴。如果书中能提供丰富的图表和示意图来辅助理解，那就再好不过了，因为视觉化的呈现往往能帮助我们更直观地把握复杂的物理过程。总而言之，这本书给我一种“扎实”、“深入”的感觉，预示着它将是一次高质量的学习体验。

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这本书的名字，"Theory and Applications of Viscous Fluid Flows"，听起来就充满了严谨的学术气息和面向实践的价值。我大胆推测，这本书很可能是一部专注于粘性流体动力学理论及其在各领域应用的综合性著作。我想象中，书中会从流体力学的基本公理出发，深入探讨粘性力在流体运动中的作用，并详尽阐述Navier-Stokes方程的推导过程及其物理内涵。对于理论部分，我尤其期待书中能够对诸如边界层理论、流动稳定性、以及湍流模型等前沿和经典课题进行深入的讲解，力求让读者真正理解这些复杂概念背后的物理机制。而在应用层面，我猜想书中会涵盖诸如航空航天工程中的气动学、机械工程中的润滑与密封、生物医学工程中的血液流动模拟、乃至环境科学中的污染物扩散预测等多个重要方向。我希望书中能通过大量的实例分析，将抽象的理论与实际工程问题紧密联系起来，展示如何运用流体力学知识来解决现实挑战。如果书中能提供清晰的图解和详实的计算示例，那将极大地增强其可读性和实用性。这本书给我一种“深度”、“实用”的印象，预示着它将是一本能够为我提供宝贵知识和解决问题方法的工具书。

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