沖擊動(dòng)力學(xué)

內(nèi)容概要

　　《沖擊動(dòng)力學(xué)》分為四篇，第一篇包括彈性波和彈塑性波兩章。第二篇介紹了不同應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，概述了目前常用的高應(yīng)變率下材料的本構(gòu)關(guān)系。第三篇著重分析了剛塑性梁和板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，其中第5章介紹了慣性效應(yīng)和塑性鉸，第6章分析了懸臂梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，第7章探討了軸力和剪力對梁的動(dòng)態(tài)行為的影響，第8章介紹了模態(tài)分析技術(shù)、界限定理和剛塑性模型的適用性，第9章給出了剛塑性板的動(dòng)力響應(yīng)分析。第四篇研究了材料與結(jié)構(gòu)的能量吸收，其中第10章討論了材料和結(jié)構(gòu)能量吸收的一般特性，第11章介紹了典型的能量吸收結(jié)構(gòu)和材料。
　　《沖擊動(dòng)力學(xué)》著重闡述沖擊動(dòng)力學(xué)的基本概念、基本模型和基本方法；同時(shí)涉及動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法，以及沖擊動(dòng)力學(xué)在沖擊和防護(hù)問題中的應(yīng)用。各章均附有習(xí)題和主要參考文獻(xiàn)，以便于教學(xué)和研究參考。
　　《沖擊動(dòng)力學(xué)》作為教材，可供40學(xué)時(shí)左右的研究生課程采用，為固體力學(xué)、航空航天、汽車工程、防護(hù)工程及國防工程專業(yè)的研究生提供沖擊動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的前沿科學(xué)知識和相關(guān)的研究方法，為他們從事有關(guān)的科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。同時(shí)，也可以供相關(guān)專業(yè)的教師、研究人員、工程師和大學(xué)高年級學(xué)生自學(xué)和參考。

作者簡介

　　余同希
英國劍橋大學(xué)哲學(xué)博士、科學(xué)博士。曾任北京大學(xué)力學(xué)系教授、博士生導(dǎo)師；英國曼徹斯特理工大學(xué)機(jī)械工程系教授。1995年加入香港科技大學(xué)，先后任工學(xué)院副院長、機(jī)械工程系系主任、協(xié)理副校長、霍英東研究院院長等職。研究主要集中于沖擊動(dòng)力學(xué)、塑性力學(xué)、結(jié)構(gòu)與材料的能量吸收、復(fù)合材料與多胞材料等領(lǐng)域，擅長對工程問題建立力學(xué)模型并由此揭示其變形和失效機(jī)理。已發(fā)表論文300余篇，擔(dān)任《國際沖擊工程學(xué)報(bào)》副主編、
《國際機(jī)械工程學(xué)報(bào)》副主編，以及十余種學(xué)術(shù)刊物的編委。

書籍目錄

《沖擊動(dòng)力學(xué)》
緒論
第一篇 固體中的應(yīng)力波
第1章 彈性波
1.1 圓桿中的彈性波
1.2 彈性波的分類
1.3 波的反射和相互作用
思考題
習(xí)題
第2章 彈塑性波
2.1 一維彈塑性波
2.2 有限長度桿在高速?zèng)_擊下的大變形
2.2.1 taylor模型
2.2.2 用能量法求解taylor桿問題
思考題
習(xí)題
第二篇 材料在高應(yīng)變率下的動(dòng)態(tài)行為
第3章 動(dòng)態(tài)力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)
3.1 材料的應(yīng)變率
3.2 中、高應(yīng)變率下的材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性質(zhì)
3.2.1 壓縮試驗(yàn)的應(yīng)變率效應(yīng)
3.2.2 拉伸試驗(yàn)的應(yīng)變率效應(yīng)
3.2.3 剪切試驗(yàn)的應(yīng)變率效應(yīng)
3.3 中、高應(yīng)變率下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)
3.3.1 中等應(yīng)變率的實(shí)驗(yàn)裝置
3.3.2 hopkinson桿
3.3.3 膨脹環(huán)技術(shù)
3.4 爆炸驅(qū)動(dòng)裝置
3.4.1 線形波發(fā)生器和平面波發(fā)生器
3.4.2 飛板加速
3.5 輕氣炮系統(tǒng)
習(xí)題
第4章 高應(yīng)變率下材料的本構(gòu)關(guān)系
4.1 應(yīng)變率相關(guān)的本構(gòu)方程概述
4.2 本構(gòu)方程的經(jīng)驗(yàn)公式
4.3 外加應(yīng)力與位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系
4.3.1 位錯(cuò)動(dòng)力學(xué)
4.3.2 熱激活位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)
4.3.3 位錯(cuò)阻尼機(jī)制
4.3.4 位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的相對論效應(yīng)
4.3.5 小結(jié)
4.4 基于物理模型的本構(gòu)方程
4.5 本構(gòu)方程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
習(xí)題
第三篇 結(jié)構(gòu)在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
第5章 慣性效應(yīng)和塑性鉸
5.1 波傳播與結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)之間的關(guān)系
5.2 桿和梁中的慣性力
5.3 剛塑性自由梁在脈沖載荷作用下的塑性鉸
5.3.1 剛塑性梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
5.3.2 自由梁受到集中載荷作用
5.3.3 自由梁受中點(diǎn)沖擊作用的結(jié)論
5.4 自由環(huán)受徑向載荷作用
思考題
習(xí)題
第6章 懸臂梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
6.1 懸臂梁受階躍載荷作用
6.2 懸臂梁受脈沖載荷作用
6.2.1 矩形脈沖載荷
6.2.2 一般脈沖載荷
6.3 懸臂梁受集中質(zhì)量撞擊后的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
6.4 移行鉸的特性分析
習(xí)題
第7章 軸力和剪力對梁的動(dòng)態(tài)行為的影響
7.1 軸向無約束的簡支梁
7.2 軸向有約束的簡支梁
7.2.1 剛塑性梁中的彎矩和軸力
7.2.2 支承點(diǎn)有軸向約束的簡支梁
7.3 分析軸力效應(yīng)的膜力因子法
7.3.1 塑性能量耗散與膜力因子
7.3.2 用膜力因子法求解梁在動(dòng)載下的塑性大變形
7.4 剪力和剪切變形的影響
7.4.1 簡單彎曲理論
7.4.2 彎曲—剪切理論
7.5 在沖擊載荷作用下梁的失效模式和失效準(zhǔn)則
7.5.1 實(shí)驗(yàn)觀察到的三種失效模式
7.5.2 初等失效準(zhǔn)則
7.5.3 能量密度失效準(zhǔn)則
7.5.4 剪切失效的深入研究
思考題
習(xí)題
第8章 模態(tài)分析技術(shù)、界限定理和剛塑性模型的適用性
8.1 變形的動(dòng)模態(tài)
8.2 模態(tài)解的性質(zhì)
8.3 模態(tài)解的初始速度
3.4 模態(tài)技術(shù)的應(yīng)用
8.4.1 parkes問題的模態(tài)解
8.4.2 受局部沖擊載荷的固支梁的模態(tài)解
8.5 理想剛塑性結(jié)構(gòu)的界限定理
8.5.1 最終位移的上限
8.5.2 最終位移的下限
8.6 剛塑性理想模型的適用性
習(xí)題
第9章 剛塑性板的響應(yīng)分析
9.1 剛塑性板的靜態(tài)承載能力
9.1.1 正方形板的承載能力
9.1.2 矩形板的承載能力
9.1.3 正多邊形板的承載能力
9.1.4 外邊界固支的圓環(huán)板的承載能力
9.2 脈沖載荷作用下板的動(dòng)力響應(yīng)
9.2.1 任意脈沖的等效替換
9.2.2 在矩形脈沖作用下正方形板的動(dòng)力響應(yīng)
9.2.3 在矩形脈沖作用下圓環(huán)板的動(dòng)力響應(yīng)
9.3 板的大變形承載能力和動(dòng)力響應(yīng)
9.3.1 圓板發(fā)生準(zhǔn)靜態(tài)大變形后的承載能力
9.3.2 圓板的大變形動(dòng)力響應(yīng)
習(xí)題
第四篇 材料和結(jié)構(gòu)的能量吸收
第10章 能量吸收的一般特性
10.1 能量吸收結(jié)構(gòu)介紹
10.1.1 工程背景
10.1.2 能量吸收的一般原理
10.2 能量吸收能力的分析
10.2.1 能量吸收結(jié)構(gòu)的常用研究方法
10.2.2 理想化的局部接觸模型
10.3 慣性敏感能量吸收結(jié)構(gòu)
10.3.1 兩種類型能量吸收結(jié)構(gòu)
10.3.2 折板的動(dòng)力學(xué)行為
習(xí)題
第11章 典型的能量吸收結(jié)構(gòu)和材料
11.1 圓環(huán)、圓管、方管
11.1.1 圓環(huán)和圓環(huán)系統(tǒng)
11.1.2 軸向壓潰的圓管和方管
11.1.3 圓管的翻轉(zhuǎn)
11.2 多胞材料
11.2.1 蜂窩和格柵
11.2.2 泡沫
11.2.3 多胞材料的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
習(xí)題
結(jié)束語
參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　沖擊動(dòng)力學(xué)是研究在短暫而強(qiáng)烈的動(dòng)載作用下材料行為和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的一門科學(xué)?！堆芯可W(xué)叢書：沖擊動(dòng)力學(xué)》涵蓋固體中的應(yīng)力波、材料的動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，以及材料和結(jié)構(gòu)的能量吸收等內(nèi)容；強(qiáng)調(diào)沖擊動(dòng)力學(xué)的基本概念、基本模型和基本方法?！堆芯可W(xué)叢書：沖擊動(dòng)力學(xué)》首先闡明沖擊動(dòng)力學(xué)的三個(gè)要素（應(yīng)力波、材料的動(dòng)態(tài)行為、結(jié)構(gòu)的慣性效應(yīng)），然后著重通過簡明的實(shí)例來解說簡化模型和分析方法，既避免沉湎于數(shù)學(xué)推演而忘卻工程應(yīng)用背景，又不因陳述技術(shù)細(xì)節(jié)而迷失學(xué)科的核心價(jià)值。

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