现代力学丛书：表面与界面物理力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵亚溥 著

图书标签:

• 力学
• 表面物理
• 界面物理
• 固体物理
• 材料科学
• 物理学
• 工程学
• 丛书
• 现代力学
• 微观力学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030357861

版次：1

商品编码：11426162

包装：精装

丛书名： 现代力学丛书

开本：16开

出版时间：2012-10-01

用纸：胶版纸

页数：588

字数：740000

正文语种：中文

产品特色

内容简介

　　表面与界面物理力学主要是从“固-气”“固-液”“固-固”等界面的原子、分子结构的微观物理和化学的性质出发，以分子间力为基础，预见其对纳微米结构和系统的力学性能的影响，以及所引起的接触、黏附、界面强度、摩擦润滑等问题。
　　《现代力学丛书：表面与界面物理力学》由3篇、16章和7个附录组成.上篇讨论表面与界面物理力学的基础知识，中篇讨论移动接触线问题、分离压力、前驱膜、受限液体与纳流动的界面滑移、内角润湿、液滴蒸发等.下篇讨论表面和界面演化动力学，介绍表面与界面扩散与演化动力学、相场动力学方法在表面与界面物理力学中的应用。
　　《现代力学丛书：表面与界面物理力学》的读者对象为应用数学、力学、表面与界面物理、化学、纳微系统、摩擦润滑、材料科学等领域高年级本科生、研究生、教师和科研人员。

内页插图

目录

丛书序
前言
上篇 基础理论
第1章 表面和界面物理力学的范式
1.1 零厚度的Gibbs界面和有限扩散层厚度的Cahn-Hilliard界面
1.1.1 Gibbs的零厚度界面模型
1.1.2 Cahn-Hilliard有限扩散厚度的界面模型
1.2 纳微米表面界面物理力学的范式
参考文献
第2章 表面热力学、统计理论和弹道-扩散传热模型
2.1 体相和表面相的广延量和强度量
2.1.1 广延量和齐次函数、强度量
2.1.2 Legendre变换
2.2 体相Gibbs-Duhem方程
2.3 复相系统的平衡
2.4 表面Gibbs-Duhem关系式
2.5 Maxwell关系式
2.6 Gibbs等摩尔面、张力面和Tolman尺度
2.6.1 Gibbs分割面
2.6.2 Gibbs等摩尔面
2.6.3 张力面
2.6.4 Tolman长度
2.7 配分函数与表面吸附的统计理论
2.7.1 配分函数
2.7.2 低覆盖度情况下表面吸附的统计理论
2.8 固液界面的Kapitza阻抗和Kapitza长度
2.9 微纳尺度的“弹道扩散”传热模型
参考文献
第3章 分子间作用力
3.1 Van der Waals力和Casimir力
3.1.1 Van der Waals力
3.1.2 Derjaguin近似
3.1.3 Casimir力及“一次美好的散步”
3.1.4 Van der Waals力和Casimir力的异同
3.2 双电层（EDL）和静电力
3.2.1 平面双电层
3.2.2 Derjaguin近似在球面双电层中的应用
3.3 毛细力
3.3.1 几个有关毛细力古老且有趣的例子
3.3.2 法向毛细力和横向毛细力
3.4 排空力
3.4.1 熵力的来源
3.4.2 排空吸引力
3.4.3 排空力在生物中的应用
3.4.4 Derjaguin近似在计算排空力中的应用
3.5 溶剂化力、结构力、水合力
3.5.1 溶剂化力
3.5.2 水合力
3.6 疏水作用（力）
3.7 空间排斥力
3.8 分离压力
3.9 Knudsen力
3.10 讨论
参考文献
第4章 Cauchy-Born准则与Green-Kubo理论
4.1 Cauchy-Born准则的起源初探
4.2 经典Cauchy-Born准则
4.2.1 变形梯度张量与经典的Cauchy-Born准则
4.2.2 基于经典CBR建立连续模型
4.3 经典Cauchy-Born准则的适用性
4.4 非均匀变形下的高阶Cauchy-Born准则
4.4.1 高阶Cauchy-Born准则的基本概念
4.4.2 基于高阶CBR建立连续模型
……
中篇 移动接触线问题
下篇 表面和界面演化动力学

前言/序言

现代力学丛书：固体微观结构演化与宏观响应 丛书主旨： 《现代力学丛书》致力于系统、深入地探讨当代力学领域的前沿进展与核心理论，特别关注材料科学、工程应用与基础物理的交叉融合点。本卷聚焦于固体材料在复杂载荷、极端环境以及微观尺度调控下的力学行为，旨在构建从原子/分子尺度到宏观工程尺度之间，连接微观结构演化与宏观力学响应的完整理论框架。 本书内容概述： 第一部分：材料本构理论的深化与扩展 本部分将深入探讨超越传统线弹性理论的先进材料本构关系，特别关注非线性、非均匀以及时变效应。 第一章：高阶连续介质力学与梯度理论 重点阐述如何通过引入微观结构的特征长度尺度（如晶粒尺寸、位错密度梯度）来修正经典连续介质力学。详细介绍应变梯度塑性理论（Strain Gradient Plasticity, SGP）和几何必需位错概念，用于解释尺寸效应（Size Effect）在纳米和微米尺度材料中的显著表现。讨论能量密度函数中包含梯度项的数学形式及其在描述材料内部应力奇异性时的优势。 第二章：粘塑性与粘弹性力学的多尺度耦合 系统梳理热激活形变理论（例如Arrhenius模型、Johnson-Cook模型）在描述高应变率加载下的材料行为中的应用。重点分析粘滞力学与粘弹性行为在时间尺度上的差异，并构建耦合热-粘塑性模型，以解决高速冲击、爆炸载荷下的材料动态响应问题。将讨论如何通过分子动力学模拟（MD）得到的激活能和扩散速率数据来参数化宏观粘塑性模型。 第三章：损伤力学与断裂的微观基础 超越传统的内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM），本章侧重于材料内部微裂纹萌生、扩展和最终断裂的概率性描述。引入随机损伤变量，建立基于能量释放率和应力强度因子的耦合损伤演化方程。同时，详细分析疲劳断裂机制，特别是多轴疲劳载荷下裂纹的起裂角预测和疲劳寿命的统计寿命分析方法。 第二部分：微观结构演化与力学响应 本部分是全书的核心，专注于材料微观结构在力学作用下的动态重构及其对整体力学性能的反馈机制。 第四章：晶体塑性与多晶体本构模型 基于单晶体的基本剪切机制（滑移系激活），系统推导晶体塑性本构方程。着重讨论如何将单晶体的本构关系叠加到多晶体材料中，包括取向分布函数（Orientation Distribution Function, ODF）的演化和晶界处的应力集中问题。分析退火、加工硬化以及动态回复过程对晶粒几何形状和位错网络结构的影响。 第五章：相变与应力诱导形变 探讨在机械应力驱动下的材料相变现象，如马氏体相变（Martensitic Transformation）。建立描述相变应变与应力之间关系的Onsager型关系，重点分析记忆合金和高熵合金中应力诱导的孪晶和相界运动对材料超弹性和伪弹性行为的贡献。 第六章：界面与晶界处的力学行为 研究晶界作为塑性变形或断裂薄弱环节的作用。详细分析晶界迁移、吸积和吸收位错的能力，这些机制如何影响材料的蠕变和高应变率下的流动应力。讨论利用电子背散射衍射（EBSD）等实验技术获得的晶界几何参数（如晶界能、晶界错配角）如何输入到数值模拟中。 第三部分：先进计算方法与多尺度建模 本部分阐述连接理论模型与实际工程问题的计算工具和多尺度仿真策略。 第七章：相场法在材料失效模拟中的应用 相场法（Phase-Field Method）作为一种描述连续性演变的强大工具，在本章中被用于模拟材料的连续性损伤和断裂过程。详细介绍如何定义自由能泛函中的梯度项和演化方程，以模拟裂纹的萌生、尖端钝化和分支现象，并将其与有限元方法（FEM）相结合。 第八章：介尺度模拟与粗粒化技术 探讨介尺度（Mesoscale）模拟在捕捉晶体塑性活动中的关键作用。介绍离散位错动力学（Discrete Dislocation Dynamics, DDD）模型的原理及其在模拟位错缠结和相互作用中的优势。深入讨论如何从DDD或分子动力学（MD）结果中提取参数，通过粗粒化（Coarse-Graining）方法构建更高效的介观模型，从而实现跨尺度的信息传递。 第九章：随机有限元与可靠性分析 鉴于材料内在的微结构不均匀性，本章侧重于如何量化不确定性。介绍随机有限元方法（Stochastic Finite Element Method, SFEM）在处理材料参数的随机分布时的应用，以及如何结合蒙特卡洛模拟和概率密度函数（PDF）演化方程，对复杂结构在不确定性载荷下的可靠性进行评估。 本书特点： 理论深度与工程关联并重： 紧密结合最新的实验观测结果，将前沿的微观机制理论转化为可用于工程预测的宏观本构方程。 跨尺度视角： 系统性地构建从原子、晶体到宏观结构的完整力学描述链条。 强调动态过程： 关注材料在非平衡态下的力学响应，如高应变率变形、疲劳和蠕变。 读者对象： 本书适合材料科学、固体力学、航空航天工程、机械工程等领域的研究人员、高年级本科生和研究生阅读，特别是致力于先进功能材料、极端环境服役材料性能研究的专业人士。 --- 注意： 本卷内容专注于固体材料的微观结构演化、非线性本构关系、损伤断裂的介观机制以及多尺度计算模拟。它不涉及流体力学、热力学平衡态下的相变、流体与固体的界面传输现象、化学反应动力学或量子化学计算方法。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我在翻阅这本书之前，对“表面与界面物理力学”这个概念的理解非常模糊。我只知道材料的表面和界面很重要，比如我们在做各种材料测试时，表面处理的效果往往能显著影响测试结果。但“物理力学”这个词，就让我觉得这本书不仅仅是介绍一些实验现象或者应用案例，而是要从最基本的物理原理出发，去解释这些现象背后的力学规律。我特别想知道，在极小的尺度上，比如纳米甚至原子层面，力学行为会遵循什么样的定律？这本书会不会涉及到一些我们日常接触不到的概念，比如范德华力、静电力在界面处的贡献？我对这些概念都非常陌生，但又觉得它们可能对理解许多宏观现象至关重要。我希望这本书能够循序渐进地引导我，从最基本的概念讲起，一步步深入到复杂的物理模型。我期待着能够看到一些精妙的实验设计，以及用来分析这些实验数据的理论工具，最好还能有一些具体的案例分析，让我能够更好地理解这些抽象的理论在实际中的应用。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《现代力学丛书：表面与界面物理力学》时，我脑袋里立刻联想到了一些我一直都很困惑的问题。比如，为什么有些材料在非常光滑的表面上也会产生强烈的粘附力？这其中的力学原理是什么？或者，为什么在材料的裂纹尖端，会发生非常复杂的应力集中和微观形变，而这又如何影响材料的宏观断裂行为？书名中的“表面与界面”几个字，准确地击中了我的痛点，而“物理力学”的提法，则让我觉得这本书不只是停留在概念层面，而是会深入到物理学的根基去解释这些现象。我希望这本书能够提供一些关于界面能量、界面张力、表面扩散等概念的深入阐述，并且用严谨的数学工具来描述这些物理过程。我特别期待书中能有关于“界面稳定性”、“界面相变”以及“界面响应”等方面的讨论，这些都是在材料科学和工程领域非常重要的研究方向。如果书中还能包含一些关于表面形貌演化、界面力学模型预测等方面的内容，那就更加完美了，希望能帮助我构建一个更全面的认知体系。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我第一反应就是它可能比我想象的要更硬核一些。书名里的“物理力学”几个字，就暗示了它会深入到物理学的底层逻辑去解释力学现象，而不是停留在工程应用层面。我之前对流体力学、固体力学都有一些基础的了解，但“表面与界面”这个提法，总让我感觉它会涉及更多关于量子效应、统计力学甚至热力学的概念。我尤其好奇，这本书会如何处理“界面”这个概念？界面不仅仅是两种物质的交界处，它往往是能量、物质和信息交换最活跃的区域，而“力学”的视角切入，更是让我觉得这个领域的研究可能比以往更加精细和动态。我希望它能解释，在极端条件下，比如高压、高温或者强电磁场下，界面处的力学行为会发生怎样的变化？这些变化又会如何影响材料的宏观性质？我脑海中浮现出一些关于材料失效、摩擦磨损、甚至超材料设计的场景，这些都与界面力学息息相关。我希望这本书能提供一些前沿的研究思路和方法论，让我能够触碰到这个领域的最新脉搏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封皮设计就给我一种厚重又严谨的感觉，墨绿色的底色配上银色的立体字体，散发着学术的沉静。我一直对“表面与界面”这个领域充满好奇，总觉得这两个看似微观却又无处不在的概念，蕴含着巨大的物理奥秘。从书名上来看，它似乎是“现代力学丛书”的一部分，这让我对接下来的内容充满了期待，相信它能提供一个系统而深入的视角来理解这个复杂而迷人的研究方向。我对力学理论的理解一直停留在宏观层面，比如牛顿定律、材料力学中的应力和形变，但“表面与界面”的概念，总让人联想到纳米科技、催化反应，甚至是生物学中的细胞膜相互作用，这些都远超我的日常认知。我特别希望能在这本书里找到连接宏观力学与微观界面现象的桥梁，了解那些在分子尺度上发生的力学原理，以及它们如何影响我们肉眼可见的世界。例如，水的表面张力是如何产生的？涂层的附着力与材料的表面能有什么关系？这些看似简单的问题，背后一定隐藏着深刻的物理机制。我对这本书的期望很高，希望能它能为我打开一扇新的认知大门。

评分☆☆☆☆☆

我的工作涉及到一些精密制造领域，对材料的微观结构和性能变化有着非常高的要求。这本书的封面设计，那种严谨而富有艺术感的风格，一下子就吸引了我。我一直认为，材料的性能很多时候是由其表面和界面决定的，但要深入理解这背后的“物理力学”机制，则需要更专业的知识。我期望这本书能提供一套系统的理论框架，帮助我理解在不同应力、应变条件下，材料的表面和界面是如何响应的。特别是对于一些新型材料，比如纳米复合材料、智能材料等，它们的界面行为往往是决定其整体性能的关键。我希望这本书能够涵盖一些最新的研究成果，例如关于界面摩擦、界面扩散、界面断裂等方面的物理模型，以及相应的实验验证方法。如果书中能够包含一些数值模拟的例子，那就更好了，这样我就可以尝试将这些理论应用到我自己的研究中，去解决实际工作中遇到的难题。

评分☆☆☆☆☆

很好很好很不错的书，价格是否优惠不太知道

评分☆☆☆☆☆

学习一下，还不错~~~

评分☆☆☆☆☆

刚拿到手，发现封底页是烂的，有裂痕。懒得换了。

评分☆☆☆☆☆

还可以，是正版。

评分☆☆☆☆☆

物流快包装好，京东给力。永远支持京东

评分☆☆☆☆☆

书很好，精装的不错。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到手，发现封底页是烂的，有裂痕。懒得换了。

评分☆☆☆☆☆

东西很好，快递速度杠杠的！

评分☆☆☆☆☆

ok..............