沖擊動力學

內容概要

　　《沖擊動力學》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變率下的動態(tài)力學實驗技術，概述了目前常用的高應變率下材料的本構關系。第三篇著重分析了剛塑性梁和板的動態(tài)響應，其中第5章介紹了慣性效應和塑性鉸，第6章分析了懸臂梁的動態(tài)響應，第7章探討了軸力和剪力對梁的動態(tài)行為的影響，第8章介紹了模態(tài)分析技術、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力響應分析。第四篇研究了材料與結構的能量吸收，其中第10章討論了材料和結構能量吸收的一般特性，第11章介紹了典型的能量吸收結構和材料。
　　《沖擊動力學》著重闡述沖擊動力學的基本概念、基本模型和基本方法；同時涉及動態(tài)實驗方法，以及沖擊動力學在沖擊和防護問題中的應用。各章均附有習題和主要參考文獻，以便于教學和研究參考。
　　《沖擊動力學》作為教材，可供40學時左右的研究生課程采用，為固體力學、航空航天、汽車工程、防護工程及國防工程專業(yè)的研究生提供沖擊動力學領域的前沿科學知識和相關的研究方法，為他們從事有關的科學研究打下基礎。同時，也可以供相關專業(yè)的教師、研究人員、工程師和大學高年級學生自學和參考。

作者簡介

　　余同希
英國劍橋大學哲學博士、科學博士。曾任北京大學力學系教授、博士生導師；英國曼徹斯特理工大學機械工程系教授。1995年加入香港科技大學，先后任工學院副院長、機械工程系系主任、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力學、塑性力學、結構與材料的能量吸收、復合材料與多胞材料等領域，擅長對工程問題建立力學模型并由此揭示其變形和失效機理。已發(fā)表論文300余篇，擔任《國際沖擊工程學報》副主編、
《國際機械工程學報》副主編，以及十余種學術刊物的編委。

書籍目錄

《沖擊動力學》
緒論
第一篇 固體中的應力波
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 有限長度桿在高速沖擊下的大變形
2.2.1 taylor模型
2.2.2 用能量法求解taylor桿問題
思考題
習題
第二篇 材料在高應變率下的動態(tài)行為
第3章 動態(tài)力學實驗技術
3.1 材料的應變率
3.2 中、高應變率下的材料動態(tài)力學性質
3.2.1 壓縮試驗的應變率效應
3.2.2 拉伸試驗的應變率效應
3.2.3 剪切試驗的應變率效應
3.3 中、高應變率下的力學實驗技術
3.3.1 中等應變率的實驗裝置
3.3.2 hopkinson桿
3.3.3 膨脹環(huán)技術
3.4 爆炸驅動裝置
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)
習題
第4章 高應變率下材料的本構關系
4.1 應變率相關的本構方程概述
4.2 本構方程的經(jīng)驗公式
4.3 外加應力與位錯運動速度之間的關系
4.3.1 位錯動力學
4.3.2 熱激活位錯運動
4.3.3 位錯阻尼機制
4.3.4 位錯運動的相對論效應
4.3.5 小結
4.4 基于物理模型的本構方程
4.5 本構方程的實驗驗證
習題
第三篇 結構在沖擊載荷下的動態(tài)響應
第5章 慣性效應和塑性鉸
5.1 波傳播與結構整體響應之間的關系
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 剛塑性梁的動態(tài)響應
5.3.2 自由梁受到集中載荷作用
5.3.3 自由梁受中點沖擊作用的結論
5.4 自由環(huán)受徑向載荷作用
思考題
習題
第6章 懸臂梁的動態(tài)響應
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 懸臂梁受集中質量撞擊后的動態(tài)響應
6.4 移行鉸的特性分析
習題
第7章 軸力和剪力對梁的動態(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 支承點有軸向約束的簡支梁
7.3 分析軸力效應的膜力因子法
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則
7.5.1 實驗觀察到的三種失效模式
7.5.2 初等失效準則
7.5.3 能量密度失效準則
7.5.4 剪切失效的深入研究
思考題
習題
第8章 模態(tài)分析技術、界限定理和剛塑性模型的適用性
8.1 變形的動模態(tài)
8.2 模態(tài)解的性質
8.3 模態(tài)解的初始速度
3.4 模態(tài)技術的應用
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 理想剛塑性結構的界限定理
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
習題
第9章 剛塑性板的響應分析
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力響應
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力響應
9.2.3 在矩形脈沖作用下圓環(huán)板的動力響應
9.3 板的大變形承載能力和動力響應
9.3.1 圓板發(fā)生準靜態(tài)大變形后的承載能力
9.3.2 圓板的大變形動力響應
習題
第四篇 材料和結構的能量吸收
第10章 能量吸收的一般特性
10.1 能量吸收結構介紹
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 能量吸收結構的常用研究方法
10.2.2 理想化的局部接觸模型
10.3 慣性敏感能量吸收結構
10.3.1 兩種類型能量吸收結構
10.3.2 折板的動力學行為
習題
第11章 典型的能量吸收結構和材料
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
11.2 多胞材料
11.2.1 蜂窩和格柵
11.2.2 泡沫
11.2.3 多胞材料的動力學響應
習題
結束語
參考文獻

編輯推薦

　　沖擊動力學是研究在短暫而強烈的動載作用下材料行為和結構響應的一門科學。《研究生力學叢書：沖擊動力學》涵蓋固體中的應力波、材料的動態(tài)本構關系、結構的動力響應，以及材料和結構的能量吸收等內容；強調沖擊動力學的基本概念、基本模型和基本方法?！堆芯可W叢書：沖擊動力學》首先闡明沖擊動力學的三個要素（應力波、材料的動態(tài)行為、結構的慣性效應），然后著重通過簡明的實例來解說簡化模型和分析方法，既避免沉湎于數(shù)學推演而忘卻工程應用背景，又不因陳述技術細節(jié)而迷失學科的核心價值。

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