正版 絕熱剪切帶的數理分析 懷特 ,李雲凱,孫川,王雲飛 北京理工大學齣版社【T】 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 絕熱剪切帶
• 數理分析
• 岩石力學
• 斷層力學
• 地質力學
• 摩擦學
• 數值模擬
• 北京理工大學齣版社
• 懷特
• 李雲凱

店鋪： 情深似海圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564083779

商品編碼：28312638897

叢書名： 絕熱剪切帶的數理分析

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名:絕熱剪切帶的數理分析

：76.00元

作者:(美)懷特 著，李雲凱，孫川，王雲飛 譯

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787564083779

字數：230000

頁碼：207

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

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編輯推薦

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目錄

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1 緒論：定性描述和一維實驗
1.1 絕熱剪切帶的定性特徵
1.1.1 基本形態
1.1.2 剪切帶的形成
1.1.3 重要性
1.1.4 定性機製
1.1.5 絕熱剪切的迴顧和探討
1.1.6 計算的含義
1.2 一維實驗
1.2.1 均勻場的動態測試
1.2.2 在薄壁筒和其他形狀中絕熱剪切帶的形成
1.3 結論
2 守恒定律和綫性彈性概述
2.1 守恒定律
2.1.1 質量守恒
2.1.2 動量守恒
2.1.3 角動量守恒
2.1.4 能量守恒
2.1.5 Clausius—Duhem不等式
2.2 熱彈性
2.2.1 Clausius—Duhem不等式的客觀性和含義
2.2.2 Helmholz自由能和Gibbs函數
2.2.3 比熱、熱應力和熱膨脹
3 熱塑性
3.1 一般結構
3.1.1 動力學
3.1.2 熱運動勢
3.1.3 熵和能
3.2 屈服、塑性流變和本構方程
3.2.1 中間結構和局部彈性參考結構
3.2.2 僅考慮內部標量的彈性各嚮同性材料
3.2.3 彈性各嚮同性材料中的塑性拉伸
3.2.4 塑性屈服
3.2.5 塑性流變的本構關係
3.2.6 流變勢
3.3 一維形式
3.3.1 特殊化和近似化
3.3.2 各嚮同性加工硬化和冷加工貯存能舉例
4 熱粘塑性模型
4.1 加工硬化
4.1.1 無過程影響的加工硬化
4.1.2 準靜態、等溫應力—應變麯綫
4.1.3 冷加工和加工硬化的熱動態一緻性
4.2 塑性流變：簡單錶象和物理模型
4.2.1 指數定律模型
4.2.2 Litonski模型
4.2.3 Johnson—Cook模型
4.2.4 Zerilli—Armstrong模型
4.2.5 Bodner—Partom模型
4.2.6 MTS模型
4.2.7 Anand模型
4.3 結束語
5 一維問題部分：概述
5.1 齊次解和剛塑性材料的簡化
5.1.1 初始邊界條件概述
5.1.2 初始邊界層舉例
5.2 穩定解
5.3 類型變換、規整化和類型嵌入變換
5.4 典型的數值結果
6 一維問題第二部分：擾動的綫性化和增長
6.1 齊次解的擾動：綫性方程
6.1.1 凍結係數
6.1.2 擾動的初始邊界值問題
6.2 特殊情況有限區間的準靜態解
6.2.1 具有有限熱傳導率的理想塑性
6.2.2 沒有熱傳導的加工硬化：早期響應
6.2.3 無熱傳導的加工硬化：均勻應力峰值附近的響應
6.2.4 有限熱傳導和加工硬化
6.2.5 準靜態解的討論
6.2.6 比例定律和比例參數
6.3 無限範圍：帶間距和模式
6.4 結束語
7 一維問題第三部分：綫性解
7.1 絕熱情況：k=0
7.1.1 應力邊界條件
7.1.2 速度邊界條件（Wright，1990a，1990b）
7.1.3 解的圖形解釋
7.2 有限熱傳導：k≠0
7.2.1 解
7.2.2 無加工硬化的近似解
7.2.3 進一步的近似和定性說明
7.3 多長度標度：完全形成的剪切帶的結構和特殊情況下應力的演變
7.4 一般情況下完全形成的剪切帶的典型結構
7.5 熱學和力學長度範圍
7.6 DiLiellio和Olmstead的剪切帶發展理論
7.7 結束語
8 二維實驗
8.1 Kalthoff實驗
8.1.1 穩定—脆性—延性行為
8.1.2 脆性行為
8.1.3 延性行為
8.1.4 其他結果與討論
8.2 厚壁扭轉實驗
8.3 厚壁筒體的破壞
9 二維問題
9.1 模型Ⅲ：反平麵運動
9.1.1 慣性解
9.1.2 中心解
9.2 模型Ⅱ：平麵內運動
9.3 前邊界層
9.4 總結
參考文獻
索引

內容提要

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文摘

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作者介紹

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T·W·懷特（Wright T.W.）博士是美國馬裏蘭（MD）阿伯丁實驗基地的美國陸軍研究實驗室的資深研究員，從1967年起便在那裏工作。Wright博士發錶瞭60多篇論文，大多發錶在Journal of Mechanics and Physics of Solids，International Journal of Plasticity，Mechanics of Materials，International Journal of Solids and Structures和Acta Materialia.Wright博士是美國機械工程師協會及美國力學研究院的成員，現任International Journal of Plasticity的編委。

絕熱剪切帶的數理分析：探索極端變形下的材料行為 概述 在材料科學與工程領域，理解材料在極端變形條件下的響應至關重要。尤其是在高速衝擊、爆炸、金屬成形等應用場景中，材料內部會發生劇烈的塑性變形，並伴隨顯著的溫度升高。這種局部化的、伴隨高應變率和高剪切應變的變形區域，通常被稱為“絕熱剪切帶”（Adiabatic Shear Bands, ASBs）。絕熱剪切帶的形成和演化不僅直接影響材料的強度、韌性以及最終的失效模式，更可能引發一係列復雜的熱力耦閤現象，甚至導緻結構性破壞。 本書《絕熱剪切帶的數理分析》深入探討瞭絕熱剪切帶這一關鍵的力學現象。本書旨在構建一套嚴謹的理論框架，通過精密的數學模型和數值方法，揭示絕熱剪切帶的形成機製、發展規律及其對材料整體性能的影響。本書的讀者對象包括但不限於固體力學、材料科學、機械工程、航空航天工程、兵器科學與技術等領域的科研人員、工程師以及相關專業的博士、碩士研究生。 核心內容與技術視角 本書的核心在於運用先進的數理分析手段，係統性地解決絕熱剪切帶研究中的一係列科學問題。主要從以下幾個方麵展開： 1. 絕熱剪切帶的微觀機製與宏觀錶現 塑性變形與應變軟化：本書首先從微觀角度剖析材料在高應變率下的塑性變形機製。在高應變率加載過程中，位錯滑移、動態迴復、動態再結晶等微觀結構演化過程顯著影響材料的本構關係。特彆地，本書將重點關注應變軟化現象，即材料的屈服強度隨塑性應變或溫度的升高而降低。這種軟化效應是絕熱剪切帶形成和發展的內在驅動力。 熱軟化與動態不穩定性：在絕熱（或近絕熱）條件下，塑性變形産生的熱量無法及時散失，導緻材料內部溫度迅速升高。該溫度升高又會進一步降低材料的屈服強度（熱軟化），形成一個正反饋循環。本書將深入分析熱軟化在絕熱剪切帶形成中的關鍵作用，以及由此引發的材料動態不穩定性。 幾何軟化與應變集中：除瞭熱軟化，幾何軟化（如頸縮、局部凹陷等）在宏觀尺度上也扮演著重要角色。這些幾何特徵導緻應力集中，進一步加速瞭局部區域的變形。本書將探討幾何效應對絕熱剪切帶發展的促進作用。 微觀結構演化與宏觀失效：本書還將觸及絕熱剪切帶形成過程中可能齣現的微觀結構變化，例如相變、空洞形核與生長、晶粒細化或粗化等。這些微觀變化最終將導緻宏觀上的失效，如韌性下降、脆性斷裂等。 2. 數學模型與本構關係 損傷力學與塑性理論的結閤：構建準確描述絕熱剪切帶行為的數學模型是本書的重點。本書將整閤經典的塑性理論（如Mises屈服準則、應變硬化模型）與損傷力學，以捕捉材料在極端變形下從彈性、塑性到失效的整個過程。 多尺度本構模型：考慮到絕熱剪切帶的形成涉及微觀結構的變化，本書可能會介紹或分析多尺度本構模型，即從原子尺度、位錯尺度、晶粒尺度到宏觀尺度的信息傳遞與耦閤。 非經典塑性模型：對於高應變率和高溫效應，傳統的經典塑性模型可能不足以準確描述材料行為。因此，本書將重點分析能夠考慮應變率效應（如Johnson-Cook模型、Matsuoka-Ohno模型等）和動態恢復/再結晶效應的非經典塑性模型。 熱力耦閤本構方程：絕熱剪切帶是典型的熱力耦閤現象。本書將推導並分析考慮瞭塑性功轉化為熱能、熱傳導、熱膨脹等效應的完整熱力耦閤本構方程組，這是進行精確數值模擬的基礎。 3. 數值模擬方法與算法 有限元方法（FEM）的應用：本書將詳細闡述如何利用有限元方法來離散化和求解基於上述數學模型的偏微分方程組。特彆地，將討論在處理高度非綫性和網格畸變等問題時，有限元方法的改進與技巧，例如自適應網格細化、拉格朗日-歐拉混閤方法等。 顯式與隱式求解器：針對高應變率動力學問題，隱式和顯式求解器各有優劣。本書將分析在絕熱剪切帶分析中選擇不同求解器策略的考量，以及相應的數值穩定性與精度問題。 顯式數值方法的挑戰與解決方案：由於絕熱剪切帶的局部化特性，會導緻網格畸變嚴重，可能齣現“網格鎖定”現象。本書將探討一些先進的數值技術，如物質點法（Material Point Method, MPM）、光滑粒子動力學（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）等，這些方法在處理大變形和變形區域的局部化問題上具有獨特的優勢。 數值模擬的驗證與對比：本書強調數值模擬結果的可靠性。將介紹如何通過與實驗數據的對比（如高速攝像、衝擊試驗、應變片測量等）來驗證模型的準確性，以及對數值結果進行後處理和可視化分析。 4. 影響因素與參數分析 材料屬性：不同材料（金屬、陶瓷、聚閤物等）的本構行為、熱物理性質、微觀結構差異，都會導緻絕熱剪切帶的形成和演化方式不同。本書將分析關鍵材料參數（如屈服強度、硬化指數、熱導率、比熱容、泊鬆比、密度等）對絕熱剪切帶寬度的、長度、溫度分布和失效模式的影響。 加載條件：衝擊速度、加載速率、加載模式（單軸、剪切、彎麯等）以及加載的持續時間，都是影響絕熱剪切帶形成的關鍵因素。本書將係統性地研究這些加載參數對絕熱剪切帶萌生和發展的定量關係。 初始缺陷與幾何效應：材料中的微小缺陷（如夾雜物、微裂紋）或宏觀幾何形狀（如凹槽、孔洞）會顯著影響應力分布，從而成為絕熱剪切帶的優先萌生點。本書將分析初始缺陷和幾何效應在引發絕熱剪切帶中的作用。 溫度依賴性：雖然絕熱剪切帶的名稱強調絕熱，但實際過程中溫度效應至關重要。本書將深入分析溫度對材料強度、塑性、應變率敏感性以及其他本構行為的影響。 5. 實際應用與前沿研究方嚮 穿甲彈藥與裝甲防護：絕熱剪切帶的形成是彈體穿透裝甲時的關鍵力學現象。本書的分析有助於理解彈體侵徹機理，並為設計更有效的穿甲彈藥和防護裝甲提供理論依據。 高速切削與加工：在高速切削過程中，刀具與工件界麵會産生極高的應變率和溫度，絕熱剪切帶的形成直接影響切削力、錶麵質量和刀具壽命。本書的研究對優化高速切削工藝具有指導意義。 航空航天與國防領域：在碰撞、爆炸等極端載荷條件下，結構材料內部會形成絕熱剪切帶，導緻結構失效。對絕熱剪切帶的深入理解有助於提高航空航天器和國防裝備的安全性和可靠性。 材料設計與新材料開發：通過理解絕熱剪切帶的形成機理，可以反嚮指導材料的設計與開發，例如通過優化微觀結構來抑製或控製絕熱剪切帶的形成，從而提高材料的韌性和抗衝擊性能。 與其他力學現象的耦閤：本書還可能探討絕熱剪切帶與其他力學現象（如斷裂力學、疲勞、相變等）的耦閤作用，為更全麵地理解材料在復雜載荷下的行為提供視角。 本書的價值與貢獻 《絕熱剪切帶的數理分析》並非僅僅停留在理論推導層麵，更注重將嚴謹的數理分析與實際工程應用緊密結閤。通過對絕熱剪切帶形成機理的深入揭示，本書為材料的失效分析、結構的可靠性評估以及新材料、新工藝的開發提供瞭堅實的理論基礎和強有力的工具。本書提供的數理模型和數值方法，能夠幫助工程師和研究人員更準確地預測材料在極端條件下的行為，從而規避潛在的風險，提升工程設計的水平。 總而言之，本書將帶領讀者走進材料科學與力學交叉領域的前沿，係統地掌握絕熱剪切帶這一復雜現象的數理分析方法，為解決材料在極端變形條件下的相關挑戰提供深刻的洞見和實用的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對材料科學和力學交叉領域充滿熱情的研究者，我在看到《正版 絕熱剪切帶的數理分析》這本書時，立刻被它所吸引。絕熱剪切帶，這個概念在近些年的研究中越來越受到重視，尤其是在理解材料在高速變形和衝擊載荷下的破壞機製方麵。我猜測這本書會提供對這一復雜現象的深入、係統的闡述，可能會涵蓋從微觀機製到宏觀錶現的各個層麵。而且，“數理分析”這個詞，預示著書中會有嚴謹的數學推導和模型構建，這對於我深入理解絕熱剪切帶的形成和演化過程至關重要。我希望書中能包含一些前沿的理論模型，以及作者們在這些領域的研究成果。北京理工大學齣版社的名字，也讓我對其內容的權威性和學術性有瞭初步的信心。我期待這本書能夠幫助我拓展在這個領域的知識邊界，或許還能為我未來的研究方嚮提供新的啓示，比如如何通過精密的數學建模來預測材料的失效行為，或者如何設計齣更具抗絕熱剪切帶能力的材料。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，僅僅是“絕熱剪切帶的數理分析”這幾個字，就足以讓我在浩瀚的書海中停下腳步。我一直對材料在極端條件下的行為錶現齣濃厚的興趣，尤其是在那些涉及快速能量釋放和形變的場景。絕熱剪切帶，這個詞本身就帶著一種難以置信的破壞力，同時也暗示著一種精妙的物理過程。我猜測這本書會深入地剖析這一現象背後的數學原理，也許會涉及到復雜的偏微分方程、數值計算方法，甚至是統計力學中的一些概念。懷特、李雲凱、孫川、王雲飛這幾位作者的名字，如果他們是該領域的知名學者，那麼這本書的內容必然是具有相當的學術價值和前沿性的。北京理工大學齣版社的齣版質量，也是我考慮的重要因素之一。我希望這本書能為我提供一個清晰的理論框架，幫助我理解絕熱剪切帶是如何形成、發展以及最終對材料結構和性能産生影響的。我甚至開始想象，這本書是否會包含一些關於如何抑製或利用絕熱剪切帶的討論，這對於一些關鍵工程技術的發展將具有重要的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺彆緻的，有一種深邃的學術感。雖然我還沒有深入閱讀，但僅僅是它的標題——“正版 絕熱剪切帶的數理分析”——就足以勾起我的好奇心。絕熱剪切帶，這個詞本身就充滿瞭物理學的嚴謹和力學的張力。它讓我想象到材料在極端條件下發生形變時的奇妙景象，以及背後隱藏著的復雜數學模型。懷特、李雲凱、孫川、王雲飛這些名字，如果是我所熟悉的研究者，那這本書的理論深度和實驗依據肯定不容小覷。北京理工大學齣版社作為國內知名的理工科齣版社，其齣版的專業書籍在質量上通常都有保障，這讓我對本書的內容質量有瞭初步的信心。我腦海裏已經開始構建一些關於剪切帶在材料失效、高速碰撞、甚至天體物理等領域可能存在的應用的畫麵，雖然這些都隻是基於標題的猜測。這本書是否能為我解答關於這些現象的疑問，或者提供新的研究思路，讓我感到十分期待。我想，對於任何對材料力學、斷裂力學或者固體物理有興趣的讀者來說，這本書的齣現無疑是一個值得關注的事件。我希望它能帶來前沿的理論，嚴謹的推導，以及或許還能觸及到一些尚未被廣泛討論的計算方法。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最近一直在尋找一些關於宏觀現象背後微觀機製的解釋，特彆是那些涉及能量耗散和相變的。當我看到這本書的標題時，腦海裏立刻閃過“絕熱剪切帶”這個詞，雖然我不是該領域的專傢，但它聽起來就與能量在材料內部的快速集中和耗散緊密相關。我猜測這本書可能會深入探討在何種條件下，材料會形成絕熱剪切帶，以及這個過程對材料整體性能會産生怎樣的影響。而且，“數理分析”這四個字，讓我預感到其中會有大量的數學公式和模型推導，這對我來說既是挑戰也是機遇。我希望這本書能夠提供清晰的數學框架，幫助我理解絕熱剪切帶形成的物理機製。我聯想到一些高能物理實驗或者材料科學中的破壞性測試，這些場景下，絕熱剪切帶的形成可能扮演著至關重要的角色。這本書是否能成為我理解這些復雜現象的鑰匙，這一點讓我非常好奇。如果它能夠將抽象的數學理論與具體的物理過程巧妙地結閤起來，那將是對我非常有價值的一本書。我期待它能填補我在這一塊的知識空白，並為我未來的學習和研究提供堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

當我偶然看到這本《正版 絕熱剪切帶的數理分析》時，一種莫名的熟悉感湧上心頭。我記得在某個學術會議上，曾經聽過關於絕熱剪切帶的報告，當時覺得這個概念非常新穎且具有顛覆性，但苦於資料匱乏，未能深入瞭解。這本書的齣現，無疑給我提供瞭一個絕佳的學習機會。我猜測它可能不僅僅是對理論模型的梳理，更可能包含瞭作者們在研究過程中積纍的寶貴經驗和獨到見解。北京理工大學齣版社的背景，也讓我對這本書的學術嚴謹性有瞭更高的期待。我希望這本書能夠係統地介紹絕熱剪切帶的形成機理、演化過程以及其在不同材料和工程問題中的具體錶現。尤其令我感興趣的是“數理分析”這一部分，我希望能看到如何運用先進的數學工具來精確地描述和預測絕熱剪切帶的行為。或許書中還會有一些相關的數值模擬方法或者實驗驗證的案例，如果能有這些內容，那就更完美瞭。我期待這本書能為我打開一扇新的研究大門，幫助我理解材料在極端力學行為下的物理本質。