非均勻材料多場(chǎng)耦合行為的宏細(xì)觀理論

前言

　　當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)日新月異，知識(shí)經(jīng)濟(jì)方興未艾，綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。面對(duì)日益激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，立足國(guó)情，我國(guó)只能走建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的發(fā)展道路，把提高自主創(chuàng)新能力作為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的中心環(huán)節(jié)。而科技和人才，特別是創(chuàng)新人才是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和提高自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。實(shí)施科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)，高等學(xué)校肩負(fù)著重大歷史使命。教育大計(jì)，人才為本。人才問(wèn)題，始終是高等學(xué)校改革與發(fā)展的核心問(wèn)題和頭等大事。加快建設(shè)高等學(xué)校高層次人才隊(duì)伍，努力培養(yǎng)和造就一批在國(guó)際上有重要影響的學(xué)術(shù)大師、戰(zhàn)略科學(xué)家和學(xué)科帶頭人，是發(fā)展我國(guó)高等教育事業(yè)的必然要求，也是關(guān)系社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)全局的重要任務(wù)?！　樨瀼芈鋵?shí)科教興國(guó)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，推進(jìn)我國(guó)高等學(xué)校高層次人才隊(duì)伍建設(shè)，教育部與香港李嘉誠(chéng)基金會(huì)于1998年共同啟動(dòng)了“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”。該計(jì)劃自實(shí)施以來(lái)，在黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視和關(guān)心下，在國(guó)家財(cái)政等有關(guān)部門、高等學(xué)校和社會(huì)各界的大力支持下，取得了顯著成效，在海內(nèi)外引起了強(qiáng)烈反響。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者楊振寧評(píng)價(jià)“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”是“一個(gè)非常了不起的壯舉”，“是20世紀(jì)末21世紀(jì)初中國(guó)實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)?！?/pre>


內(nèi)容概要
本書主要闡述非均勻材料多場(chǎng)耦合問(wèn)題的基本理論和研究方法。在宏觀和細(xì)觀層次上研究各種天然材料、復(fù)合材料和先進(jìn)功能材料中的熱學(xué)、電學(xué)、化學(xué)和力學(xué)效應(yīng)以及它們之間的相互作用。本書讀者對(duì)象是物理、力學(xué)和材料類相關(guān)專業(yè)的研究人員和研究生。


作者簡(jiǎn)介
秦慶華教授，1982年獲西安公路學(xué)院學(xué)士學(xué)位，1984年和1990年獲華中理工大學(xué)碩士和博士學(xué)位。1995—1997年在清華大學(xué)作博士后研究。1997年獲澳大利亞研究理事會(huì)設(shè)立的Queen E1izabeth I1獎(jiǎng)來(lái)到悉尼大學(xué)工作?，F(xiàn)為教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授。主要研究方向?yàn)橛?jì)算力學(xué)


書籍目錄
第1章 緒論　1.1　非均勻材料　1.2　非均勻材料的多場(chǎng)耦合性能　1.3　非均勻材料的研究方法　1.4　本書的范圍和結(jié)構(gòu)　參考文獻(xiàn)第2章 非均勻材料的均勻化理論基礎(chǔ)　2.1　非均勻材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)　2.2　有效場(chǎng)與有效性能的概念　2.3　直接均勻化方法　2.4　基于夾雜理論的均勻化方法　　2.4.1　自洽模型與廣義自洽模型　　2.4.2　Mori—Tanaka模型　　2.4.3　自洽有限元法與M—T有限元法　2.5　微分法與變分法　　2.5.1　微分法　　2.5.2　變分法　2.6　二尺度展開法　　2.6.1　位移場(chǎng)的展開　　2.6.2　細(xì)觀結(jié)構(gòu)彈性問(wèn)題的基本方程　　2.6.3　細(xì)觀結(jié)構(gòu)的有效性能　　2.6.4　變分形式　　2.6.5　有限元公式　　2.6.6　二維問(wèn)題的詳細(xì)公式　2.7　多夾雜混合問(wèn)題　2.8　幾種均勻化方法的比較　參考文獻(xiàn)第3章　熱-力-電耦合問(wèn)題　3.1 引言　3.2　線性力-電耦合理論　　3.2.1　力-電耦合基本方程　　3.2.2　二維問(wèn)題的簡(jiǎn)化　3.3　力-電方程經(jīng)典解法 　　3.3.1　Stroh法　　3.3.2　Lekhnitskii法　　3.3.3　某些恒等式　3.4　壓電材料裂尖場(chǎng)的對(duì)數(shù)奇異性　　3.4.1　裂尖場(chǎng)的一般解　　3.4.2　p為重根時(shí)的修正解　　3.4.3　n為重根時(shí)的修正解　3.5　力-電耦合問(wèn)題的雜交Trefftz有限元法　　3.5.1　基本方程與邊界條件　　3.5.2　位移場(chǎng)和電場(chǎng)插值函數(shù)　　3.5.3　變分原理　　3.5.4　單元?jiǎng)偠确匠獭　?.5.5　數(shù)值算例　3.6　熱-力-電耦合問(wèn)題的基本理論　　3.6.1　基本方程　　3.6.2　解的唯-性　3.7　熱壓電材料中的積分變換法　　3.7.1　積分變換法及一般解　　3.7.2　裂尖場(chǎng)的奇異性　　3.7.3　均勻材料中的有限長(zhǎng)裂紋　　3.7.4　裂尖場(chǎng)漸近式及能量釋放率　　3.7.5　任意取向的裂紋　3.8　熱壓電材料裂紋問(wèn)題的邊界元法　　3.8.1　引言　　3.8.2　溫度不連續(xù)問(wèn)題的BEM方法　　3.8.3　力-電位錯(cuò)問(wèn)題的邊界元法　　3.8.4　應(yīng)用邊界元方法計(jì)算sED強(qiáng)度因子　　3.8.5　數(shù)值例子　參考文獻(xiàn)第4章 磁-電-力耦合問(wèn)題　4.1 引言　4.2　磁-電-力耦合問(wèn)題的基本方程　　4.2.1　磁-電-力耦合的基本方程　　4.2.2　磁-電-力本構(gòu)模型的八種類型　　4.2.3　橫觀各向同性材料的基本方程　　4.2.4　熱-磁-電-力耦合材料的擴(kuò)展　4.3　變分公式　4.4　三維橫觀各向同性磁-電-力耦合材料的一般解　4.5　磁-電-力耦合問(wèn)題的格林函數(shù)　　4.5.1　新坐標(biāo)變量的引進(jìn)　　4.5.2　全平面格林函數(shù)　　4.5.3　半平面格林函數(shù)　　4.5.4　雙材料格林函數(shù)　　4.5.5　半平面邊界或雙材料界面為任意取向時(shí)的格林函數(shù)　參考文獻(xiàn)第5章 熱-電-化-力耦合問(wèn)題第6章 骨質(zhì)材料重組的多場(chǎng)耦合問(wèn)題第7章 非均勻材料的有效耦合性能第8章 熱壓電材料等效性能的細(xì)觀力學(xué)分析


章節(jié)摘錄
　　本章討論非均勻材料的基本特征、均勻化概念和方法。關(guān)于非均勻材料均勻化的論文、專著已經(jīng)很多，更詳細(xì)的介紹參見(jiàn)文獻(xiàn)[1，2]。這里只是給出概要的介紹和最新發(fā)展，供后續(xù)章節(jié)使用。　　2.1 非均勻材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)　　一般的非均勻材料，例如各種復(fù)合材料、含有微缺陷的固體材料、巖土材料和生物組織等都是由不同的組分材料組成的。借助于電子掃描電鏡等儀器，可以清晰地觀察到它們的細(xì)觀結(jié)構(gòu)。一般情況下，組分材料中有一相是連續(xù)的基體材料，而其他相是離散的，分布于基體材料中，通常稱為夾雜。夾雜的形狀通常是顆粒、纖維等，微孔洞、微裂紋可以視為特殊的夾雜?！　》蔷鶆虿牧系募?xì)觀結(jié)構(gòu)往往是非常復(fù)雜的。夾雜的分布一般也是隨機(jī)的，夾雜的大小和形狀有一定的概率離散性。但是，由于材料制造工藝的原因，材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)又不一定是完全隨機(jī)的，有可能形成夾雜分布和方位的局部漲落。因此用數(shù)學(xué)公式描述非均勻材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)是非常困難的?！　≡诳紤]材料的總體行為時(shí)，經(jīng)常對(duì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化。首先，假設(shè)所有的夾雜具有相同的大小和形狀，例如在三維空間內(nèi)，假設(shè)顆粒夾雜是大小相同的球體或橢球體；在二維平面內(nèi)，假設(shè)顆粒夾雜是大小相同的圓盤，等等。其次，假設(shè)細(xì)觀結(jié)構(gòu)是呈均勻性和周期性分布的，也就是整個(gè)細(xì)觀結(jié)構(gòu)由一個(gè)一個(gè)的細(xì)觀單元均勻排列組成，如圖2.1所示。這樣的細(xì)觀單元也稱為代表體元（representative volume element，RVE），如圖2.2所示。這樣我們就可以通過(guò)分析其中一個(gè)細(xì)觀單元的性能，進(jìn)而評(píng)價(jià)整個(gè)材料的宏觀性能。








圖書封面






評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載



還沒(méi)讀過(guò)(32)
勉強(qiáng)可看(232)
一般般(396)
內(nèi)容豐富(1642)
強(qiáng)力推薦(134)


 


    非均勻材料多場(chǎng)耦合行為的宏細(xì)觀理論 PDF格式下載