彈性動力學簡明教程

前言

彈性動力學是理論物理學的重要分支學科，其任務(wù)是在力學實驗定律的基礎(chǔ)上，進一步引進數(shù)學方法來研究彈性物體受力與變形間的靜、動態(tài)關(guān)系問題，被廣泛應(yīng)用于地震勘探、建筑工程、海洋勘測以及爆破技術(shù)等眾多領(lǐng)域，成為某些新學科的支撐點。為了適應(yīng)學科的發(fā)展和高等學校教學及科技人員的需要，特地編寫此書，作為彈性動力學的基礎(chǔ)教材，旨在深入地討論彈性動力學的基本概念、原理和方法。本書是以地球物理等專業(yè)的學生和科技人員為主要對象而編寫的專業(yè)基礎(chǔ)理論教材。書中系統(tǒng)地闡述了應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系以及彈性波動方程、彈性波的傳播、彈性波的激發(fā)等重要基礎(chǔ)理論，并對地震中經(jīng)常遇到的主應(yīng)力、主應(yīng)變、平面波、球面波、柱面波、瑞利波、洛夫波等給予了特殊的強調(diào)，同時對上述理論的具體應(yīng)用及有關(guān)前沿問題進行了必要的介紹。限于課時及專業(yè)等原因，本書只對彈性動力學固體部分進行了討論，未涉及其他部分。本書采用近年來國內(nèi)外參考書及有關(guān)文獻中較為常用的啞指標規(guī)則，并對其作了較為詳細的論述。本書按照高等學校工科教學大綱的要求，內(nèi)容介紹由淺人深，循序漸進，突出基本理論、基本概念與基本分析方法；使學生在有限的學時內(nèi)，掌握基本知識；并在每章配有相應(yīng)的討論內(nèi)容，以便學生自學和提高；每章末還配有相應(yīng)的習題與參考答案，以加強學生對理論的理解和應(yīng)用；書后還設(shè)有主要參考文獻和附錄。本書是作者在總結(jié)多年教學、科研經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的，參考教學時數(shù)為60學時。全書共9章，第1、2、3、4章由張伯軍、劉財編寫，第5章由馮暄、張伯軍編寫，第6、7章由劉財、劉洋、張伯軍編寫，第8、9章由劉財、王典、馮暄編寫。王世煜對全書的圖稿進行了整理和繪制。本書在編寫構(gòu)思和選材中，參考了書后所列文獻的一些編寫思想，采用了其中一些內(nèi)容、例題和習題，在此向這些文獻的作者表示誠摯的感謝！由于作者水平有限，書中難免有不足之處，歡迎廣大讀者批評指正。歡迎讀者反饋寶貴意見和建議，交流教學體會和經(jīng)驗，以便使我們不斷修正錯誤、汲取經(jīng)驗，使本書進一步完善和提高。

內(nèi)容概要

彈性動力學是理論物理學的重要分支學科之一，其任務(wù)是在力學實驗定律的基礎(chǔ)上，進一步引進數(shù)學方法來研究彈性物體受力與變形間的靜、動態(tài)關(guān)系問題，被廣泛應(yīng)用于地震勘探、建筑工程、海洋勘測以及爆破技術(shù)等眾多領(lǐng)域，成為某些新學科的支撐點。    本書共9章，系統(tǒng)地闡述了應(yīng)力分析、應(yīng)變分析、應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系以及彈性波動方程、彈性波的傳播、彈性波的激發(fā)等重要基礎(chǔ)理論，并對地震中經(jīng)常遇到的主應(yīng)力、主應(yīng)變、平面波、球面波、柱面波、瑞利波、洛夫波等給予了特殊的強調(diào)，同時介紹了上述理論的具體應(yīng)用及有關(guān)前沿問題。    本書可用作高等院校地球物理學、地球探測與信息技術(shù)等專業(yè)本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)的科技人員參考。

書籍目錄

前言 第1章 基礎(chǔ)知識   1.1 啞指標和克羅內(nèi)克符號   1.2 應(yīng)力的概念   1.3 應(yīng)變的概念   1.4 應(yīng)力-應(yīng)變曲線   1.5 彈性力學的基本假設(shè)   習題與參考答案 第2章 應(yīng)力分析   2.1 應(yīng)力張量   2.2 正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力   2.3 最大正應(yīng)力與最大剪應(yīng)力   2.4 應(yīng)力張量的坐標變換公式   2.5 運動方程、平衡方程   討論   習題與參考答案 第3章 應(yīng)變分析   3.1 位移場   3.2 應(yīng)變張量、旋轉(zhuǎn)張量   3.3 一點的應(yīng)變狀態(tài)   3.4 應(yīng)變張量的坐標變換公式   3.5 主應(yīng)變   3.6 體積應(yīng)變   討論   習題與參考答案 第4章 應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系   4.1 廣義胡克定律   4.2 以應(yīng)變表示應(yīng)力的廣義胡克定律   4.3 以應(yīng)力表示應(yīng)變的廣義胡克定律   4.4 應(yīng)變勢能   4.5 應(yīng)變勢能與彈性常數(shù)的關(guān)系   討論   習題與參考答案 第5章 彈性波動力學基礎(chǔ)   5.1 彈性介質(zhì)的位移場方程   5.2 縱波與橫波   5.3 標量勢與矢量勢   5.4 彈性波的能流密度   討論   習題與參考答案 第6章 均勻無限介質(zhì)內(nèi)的彈性波   6.1 波動方程的平面波解   6.2 平面波的一般性質(zhì)   6.3 平面波的能流   6.4 平面簡諧波   6.5 球面波   討論   習題與參考答案 第7章 均勻有限介質(zhì)內(nèi)的彈性波   7.1 P波、SV波和SH波   7.2 P波在自由界面上的反射   7.3 SH波、SV波在自由界面的反射   7.4 SH波在介質(zhì)中分界面上的反射與透射   7.5 P波在介質(zhì)中分界面上的反射與透射   7.6 SV波在介質(zhì)中分界面上的反射與透射   7.7 半空間的面波——瑞利波   7.8 洛夫波   7.9 SH波在柱形腔上的散射   討論   習題與參考答案 第8章 彈性波的激發(fā)   8.1 球面波的激發(fā)   8.2 SH波的激發(fā)   8.3 初值問題   8.4 勢函數(shù)的非齊次波動方程及其解   8.5 集中力激發(fā)的波   討論   習題與參考答案 第9章 線性黏彈體與黏彈波   9.1 黏彈體及其性質(zhì)   9.2 簡單線性黏彈體   9.3 簡單線性黏彈體中的波   9.4 線性黏彈體中的波   9.5 黏彈波的波型   9.6 S-Ⅱ波的反射和折射   9.7 實際介質(zhì)中黏彈波的衰減   9.8 黏性可壓縮流體中的波   9.9 關(guān)于黏彈波的瑞克理論的概述   9.10 經(jīng)典彈性波理論的問題   9.11 大地介質(zhì)的地震波吸收作用   9.12 完整的斯托克斯波動方程   9.13 斯托克斯方程的瑞克解法   習題與參考答案 主要參考文獻 附錄   F.1 通用符號對照表   F.2 張量簡介   F.3 相似矩陣的特征值   F.4 曲線坐標中的運算公式

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《彈性動力學簡明教程》編輯推薦：注重基礎(chǔ)理論的闡述，由淺入深地介紹應(yīng)力、應(yīng)變及彈性波等重要理論。與專業(yè)密切結(jié)合，為地球物理、地球探測與信息技術(shù)等專業(yè)學生提供有力參考。適當融合國內(nèi)外研究成果，密切關(guān)注學科前沿理論和技術(shù)的發(fā)展。

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