塑性力學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋衛東 著

圖書標籤:

• 塑性力學
• 材料力學
• 固體力學
• 金屬塑性
• 結構力學
• 力學
• 工程力學
• 有限元
• 數值計算
• 材料科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030523372

版次：31

商品編碼：12079423

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2017-05-01

頁數：248

正文語種：中文

內容簡介

本書共八章，內容涵蓋瞭塑性力學的基本假設、相關物理概念和基礎理論，以及利用這些理論對工程實踐中典型問題的解答方法。每章之後有必要的附錄與閤適的習題，以方便讀者掌握相關的知識背景，加深對內容的理解，訓練解決實際問題的能力。本書由淺入深，難度梯度適中，理論結閤實際，旨在使讀者在循序漸進的閱讀過程中建立起塑性力學的基本知識架構，能夠解決一些實際工程問題，並擁有繼續深入研究塑性力學問題的能力。

目錄

第1章 緒論
1.1 塑性力學的任務
1.2 塑性力學對工程實踐的意義
1.3 塑性力學的發展簡史
1.4 基本假設
1.5 常用的基本模型及應用
習題

第2章 應力和應變分析
2.1 應力張量及其不變量
2.2 偏應力張量及其不變量
2.3 應力空間、兀平麵和Lode參數
2.4 應變偏量和等效應變
2.5 應變率及應變增量
附錄2.1 愛因斯坦求和約定
習題

第3章 屈服條件卸載準則
3.1 簡單拉伸屈服基本概念
3.2 復雜應力狀態下的屈服條件屈服麵
3.3 常用的屈服條件
3.3.1 Tresca條件
3.3.2 Mises條件
3.3.3 兩種屈服條件的比較
3.3.4 雙剪力屈服條件（最大偏應力屈服條件）
3.4 後繼屈服麵後繼屈服條件
3.5 加載方式加、卸載準則
3.5.1 加載方式
3.5.2 加、卸載準則
3.6 幾種簡化硬化模型
3.6.1 單一麯綫假設
3.6.2 等嚮硬化模型
3.6.3 隨動硬化模型
3.6.4 組閤硬化模型
3.7 Drucker公設和Il'yushin公設
3.7.1 穩定材料和不穩定材料
3.7.2 Drucker公設
3.7.3 屈服麵的外凸性
3.7.4 Il'yushin公設
附錄3.1 材料力學中的四種強度準則
附錄3.2 等相硬化函數的實驗確定方法
附錄3.3 薄壁物體受內壓和扭轉的材料力學結果
習題

第4章 塑性本構關係
4.1 廣義Hooke定律
4.2 增量理論
4.2.1 兩種流動法則
4.2.2 理想剛塑性材料的增量型本構方程
4.2.3 理想彈塑性材料的增量型本構方程
4.2.4 彈塑性硬化材料的增量型本構方程
4.2.5 增量型本構方程的矩陣形式
4.3 增量理論基本方程
4.4 全量理論
4.4.1 Il'yushin全量理論
4.4.2 全量型本構方程的矩陣形式
4.5 全量理論的基本方程
4.6 全量理論和增量理論的比較
4.7 卸載定律
4.8 塑性勢理論
4.8.1 與Mises條件相關聯的流動法則
4.8.2 與Tresca條件相關聯的流動法則
附錄4.1 強塑性本構張量形式
附錄4.2 強性體的形變勢能
習題

第5章 彈塑性彎麯和扭轉問題
5.1 梁的彎麯問題
5.1.1 梁的純彎麯
5.1.2 梁的橫嚮彎麯
5.1.3 梁的彈塑性撓度
5.2 壓杆的塑性失穩
5.3 杆的扭轉問題
5.3.1 圓杆的彈塑性扭轉
5.3.2 非圓截麵杆的塑性極限扭矩
附錄5.1 應變協調方程
附錄5.2 圓柱體的扭轉
習題

第6章 球對稱和軸對稱的彈塑性問題
6.1 理想彈塑性材料的厚壁球殼
6.2 棒材的拉拔加工
6.3 受到內壓的厚壁圓筒
6.3.1 理想彈塑性材料的厚壁圓筒
6.3.2 硬化材料的厚壁圓筒
6.4 鏇轉圓盤
6.5 圓闆的軸對稱彎麯
附錄6.1 對稱問題的彈性力學解答
習題

第7章 理想剛塑性體的平麵應變問題
7.1 塑性平麵應變問題的基本方程
7.2 滑移綫及其性質
7.3 簡單的滑移綫場
7.4 邊界條件與速度場
7.4.1 邊界條件
7.4.2 速度場
7.5 應力和速度的間斷麵
7.6 關於解的性質的討論
7.7 應用滑移綫場求解極限載荷
7.7.1 頂部削平的楔形體
7.7.2 單邊受壓力的楔形體
7.7.3 兩側帶切口的闆條的拉伸
7.8 闆條的拉製
7.9 滑移綫場的數值解法
習題

第8章 極限分析
8.1 極限狀態與極限分析
8.2 虛功率原理靜力場和機動場
8.3 極限載荷的上下限定理
8.3.1 靜力許可載荷因子和動力許可載荷因子
8.3.2 極限分析定理（界限定理）
8.4 梁和剛架的極限分析
8.5 靜力法和機動法
習題
參考文獻

好的，這是一份關於一本名為《結構動力學導論》的圖書的詳細簡介，其內容與《塑性力學》無關。 --- 《結構動力學導論》 書籍簡介 一、 概述與定位 《結構動力學導論》旨在為土木工程、機械工程、航空航天工程及相關學科的研究生和高年級本科生提供一個全麵而深入的結構動力學基礎理論框架。本書不僅涵蓋瞭經典動力學理論的核心概念，更注重將這些理論應用於分析和預測實際工程結構在動態載荷作用下的響應。本書強調從物理直覺到數學模型的嚴謹過渡，力求使讀者能夠熟練掌握傳統分析方法的同時，理解現代計算方法背後的基本原理。 本書的獨特性在於其平衡瞭理論的深度與工程應用的廣度。內容組織上，我們首先建立基本的振動理論，隨後逐步引入多自由度係統、連續體動力學，並最終拓展到非綫性、隨機振動等前沿領域。本書的重點在於培養讀者建立精確的動力學模型能力，並評估地震、風荷載、碰撞等實際動載荷對結構安全性的影響。 二、 核心章節與內容詳解 本書共分為十章，結構清晰，循序漸進： 第一章：基礎概念與單自由度係統（SDOF） 本章是全書的基石。我們首先定義瞭動力學（Dynamics）與靜力學（Statics）的本質區彆，引入瞭自由度、質量、剛度、阻尼等核心物理參數。重點講解瞭單自由度係統的運動方程，通過推導牛頓第二定律在彈性基礎上的應用，推導齣經典的二階常微分方程。 自由振動分析： 詳細討論瞭無阻尼和有阻尼係統的自由振動特性，包括固有頻率、阻尼比的概念及其對係統響應的影響。引入瞭對數衰減率的計算方法。 受迫振動與穩態響應： 深入分析簡諧激勵下的係統響應，重點講解瞭頻率響應函數（Frequency Response Function, FRF）、放大因子和相位角。通過對共振現象的深入剖析，闡明瞭避免結構失穩的關鍵設計原則。 第二章：激勵與響應：瞬態分析 本章專注於分析瞬態載荷，如衝擊載荷和脈衝載荷對係統的影響。 積分法： 詳細介紹瞭求解瞬態響應的數學技巧，包括利用拉普拉斯變換法和步長積分法（如中心差分法、Newmark-$eta$法）來求解非解析形式的運動方程。 衝激響應與捲積積分： 闡明瞭係統的衝激響應函數（Impulse Response Function, IRF）作為係統記憶的載體，並推導瞭Duhamel積分（捲積積分）在任意形式激勵下係統響應計算中的應用。 第三章：多自由度係統（MDOF）基礎 本章將分析的復雜性提升至更貼近實際的水平，處理具有多個相互耦閤的質量點的係統。 係統建模： 闡述瞭如何使用牛頓法或虛功原理（拉格朗日方程）建立多自由度係統的運動方程，並引入瞭質量矩陣 $[M]$、剛度矩陣 $[K]$ 和阻尼矩陣 $[C]$。 自由振動分析與模態分析： 重點討論如何通過特徵值問題（即 $det([K] - omega^2[M]) = 0$）求解係統的固有頻率（特徵值）和振型（特徵嚮量）。詳細解釋瞭模態解耦的概念及其在簡化分析中的重要性。 第四章：模態疊加法與響應分析 模態疊加法是求解大型綫性結構動力學問題的核心工具。本章將圍繞此展開。 模態坐標變換： 展示如何將原始的耦閤運動方程通過模態坐標變換轉化為一組不耦閤的單自由度係統方程。 模態響應分析： 講解如何計算每個模態的響應，並將它們進行疊加（通常是模態響應的能量疊加或絕對值疊加）來獲得總響應。本章將通過詳細算例說明模態參與係數的作用。 第五章：結構阻尼的建模與影響 阻尼是動力學分析中最具挑戰性的部分。本章將結構阻尼分類，並重點討論工程中最常用的模型。 粘性阻尼的局限性： 討論粘性阻尼在描述材料阻尼和結構內部摩擦時的不足。 瑞利阻尼（Rayleigh Damping）： 詳細介紹瑞利阻尼的構造方式，以及它在模態分析中的應用和潛在的局限性（例如，它可能與真實物理阻尼不符）。 結構阻尼（Strain Energy Damping）： 引入結構阻尼因子 $xi_i$ 的概念，並討論其與材料特性（如內摩擦角）的關聯。 第六章：連續體動力學與場量分析 本章將分析從離散係統嚮連續係統（如梁、闆、殼）的過渡。 一維體動力學： 以經典的歐拉-伯努利梁為例，推導其運動方程，並求解其固有頻率和振型。 有限元基礎： 簡要介紹如何將連續體離散化為有限元模型，並解釋在動力學分析中如何形成全局質量矩陣和剛度矩陣（常剛度、一緻剛度、集中質量模型）。 第七章：激勵響應進階：地震工程導論 本章將動力學理論直接應用於土木工程中最關鍵的動載荷——地震。 地震動描述： 介紹地震波的時程記錄、反應譜的概念（絕對加速度反應譜、相對速度反應譜）。 基綫輸入與響應譜分析： 詳細講解如何使用反應譜來評估結構在特定地震動下的最大響應，並討論模態響應譜法（SRSS, CQC等組閤規則）。 第八章：幾何非綫性與二次非綫性係統 在結構振幅較大或構件屈麯時，必須考慮幾何非綫性。 剛度幾何化： 介紹P-Delta效應（二次非綫性）如何影響結構的有效剛度，並將其納入運動方程。 參數激勵與穩定性： 簡要介紹在周期性參數變化下的係統響應，並引入馬蒂厄方程（Mathieu Equation）在穩定性分析中的應用。 第九章：隨機振動理論基礎 本章處理載荷特性不確定或隨機變化的結構係統，如風載荷或海洋環境載荷。 隨機過程理論： 介紹平穩隨機過程、均值、方差、自相關函數和功率譜密度（Power Spectral Density, PSD）的概念。 隨機響應分析： 解釋如何利用PSD輸入來計算係統的輸齣PSD，特彆是如何計算結構的均方根響應。 第十章：數值方法與現代計算工具 本章側重於實際工程問題求解中使用的數值技術。 時間積分算法： 深入對比顯示積分法（如中心差分法）和隱式積分法（如Wilson-$ heta$法、Newmark-$eta$法）的穩定性和精度。 模態分析的計算： 討論如何使用子空間迭代法或Lanczos迭代法高效地提取大型稀疏矩陣係統的低階模態。 軟件應用： 結閤商業有限元軟件（如ANSYS/ABAQUS）的工作流程，指導讀者如何正確設置動力學分析的邊界條件、加載曆史和輸齣請求。 三、 讀者對象與學習目標 本書麵嚮結構工程、機械工程領域的研究生、博士生以及從事結構抗震設計、結構健康監測（SHM）的工程師。學完本書後，讀者將能夠： 1. 熟練建立綫性與非綫性結構的動力學模型。 2. 精確計算結構在各種動載荷下的瞬態和穩態響應。 3. 理解和應用模態分析的概念來簡化和優化結構設計。 4. 掌握反應譜法等抗震設計基本工具的理論基礎。 四、 教學特色 豐富的工程案例： 每個章節都配有貼近實際工程問題的案例分析，例如高層建築的抗風設計、橋梁的車輛-結構耦閤振動等。 數學嚴謹性： 推導過程詳盡，確保讀者理解每個方程背後的物理意義。 注重軟件銜接： 理論講解完成後，會指明這些理論在數值模擬中的實現方式，實現理論與實踐的有效結閤。 ---

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，我立刻感受到瞭那種撲麵而來的學術氣息，它似乎是為那些已經對基礎力學有紮實掌握的進階學習者量身定製的。作者的敘事風格非常獨特，他傾嚮於用一種近乎哲學思辨的方式來探討材料的“記憶”與“遺忘”——即材料如何在外力作用下永久改變其形態和內在結構。書中對增量理論和通量勢的推導過程詳略得當，盡管數學推導部分篇幅不小，但每一步的物理意義都解釋得相當到位，這避免瞭陷入純粹的數學遊戲。我注意到，作者在討論屈服準則的選取時，對各種經典準則的優缺點進行瞭深入的批判性評估，而非簡單羅列，這一點非常高明，體現瞭作者的獨立思考和批判精神。對於從事有限元分析的朋友來說，書中關於數值實現方法的討論，如隱式積分方案的穩定性分析，提供瞭寶貴的實戰經驗。讀完後，我感覺自己對“什麼是真正的塑性”有瞭更深層次的理解，不再滿足於錶麵的應力應變麯綫，而是深入到瞭物理本質的層麵。

評分☆☆☆☆☆

這是一部充滿“重量感”的著作，閱讀它需要投入大量的時間和精力，但所獲得的迴報是巨大的。作者在處理材料各嚮異性塑性問題時，引入瞭先進的張量分析工具，使得對晶體塑性、縴維增強復閤材料等復雜介質的描述達到瞭新的高度。我注意到，書中對某些長期存在的爭議性問題，例如關於塑性鉸形成條件的探討，也給齣瞭自己獨到的見解和支持的論據，這使得全書的學術前沿性非常突齣。對於那些希望從事前沿研究，並試圖突破現有工程極限的研發人員而言，這本書提供的思想深度是無與倫比的。它的語言凝練，用詞精準，每一個術語的提齣都伴隨著嚴格的定義和限定條件。我強烈推薦給那些已經掌握瞭經典塑性理論，渴望嚮更精細化、更復雜的材料本構模型領域邁進的專業人士。閱讀過程仿佛與一位深諳此道的導師進行瞭一次長時間、高強度的智力對話。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書的閱讀體驗是充滿挑戰的，它絕非一本可以輕鬆翻閱的科普讀物，更像是一部需要反復研讀的工具手冊。書中的排版和插圖風格偏嚮於傳統的學術專著，信息密度極高，許多關鍵概念需要結閤上下文反復咀嚼。我尤其喜歡其中關於應變梯度理論的部分，作者巧妙地引入瞭尺寸效應的概念，將傳統的均勻介質假設進行瞭有效拓展，這對於微納尺度結構的力學分析具有裏程碑式的意義。書中對各種復雜加載路徑——如單調拉伸、循環加載、以及應變路徑突變——下材料響應的描述細緻入微，幾乎涵蓋瞭所有實驗室可能遇到的典型工況。唯一的不足或許是，對於初學者而言，缺乏足夠的引導性示例，許多關鍵公式的引入顯得有些突然，需要讀者具備較強的背景知識作為支撐。但對於資深工程師來說，這本書無疑是一本能夠隨時翻閱、查閱和驗證自己設計思路的“案頭寶典”。

評分☆☆☆☆☆

這本關於材料非綫性行為的著作，無疑為工程領域的研究者和實踐者提供瞭一份寶貴的參考。作者在闡述塑性變形機理時，展現瞭深厚的理論功底，從微觀尺度的位錯運動到宏觀層麵的本構關係建立，邏輯鏈條清晰且嚴密。尤其令人印象深刻的是，書中對於不同材料體係（如金屬、岩土、高分子）在復雜應力狀態下的塑性響應的對比分析，極大地拓寬瞭讀者的視野。它不僅僅停留在理論公式的堆砌，更注重將數學模型與實際工程問題緊密結閤，例如在壓力容器設計和結構失效分析中的應用案例，這些細節的打磨使得原本抽象的理論變得觸手可及。我特彆欣賞作者在處理本構模型的演化和損傷纍積方麵的深入探討，這對於評估長期服役結構的安全裕度至關重要。書中引用的實驗數據翔實可靠，圖錶製作精良，輔助理解那些微妙的物理過程。總而言之，這是一部結構完整、內容深入、對專業人士極具參考價值的深度專業書籍，它的價值在於提供瞭一套係統而全麵的分析工具箱。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排著實體現瞭作者高超的組織能力。它並沒有采取單一的、綫性的敘述方式，而是巧妙地將基礎理論、高級模型和實際應用案例穿插融閤。例如，在前幾章建立起粘塑性理論的框架後，作者緊接著就引入瞭蠕變和鬆弛現象在高溫工程中的實例，這種“理論—實踐”的交替推進模式，極大地提升瞭學習的代入感和興趣。我發現書中對於本構模型參數的辨識方法描述得尤為清晰，給齣瞭多種迴歸分析和最小二乘法的應用指導，這對於實驗力學工作者是極其實用的操作指南。此外，書中對動態塑性行為的探討，特彆是在衝擊載荷下的材料響應，展示瞭其研究的廣度。整體來看，這本書的視角非常宏大，它不僅關注材料本身的屬性，更關注材料在復雜環境（如溫度、載荷曆史）下的係統行為，是一部具有高度綜閤性的參考力作。