非綫性變形體動力學(英文版) [Nonlinear Deformable-body Dynamics] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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羅朝俊，[瑞典] 伊布拉基莫夫 編

圖書標籤:

• 非綫性動力學
• 變形體動力學
• 計算力學
• 有限元方法
• 數值分析
• 結構動力學
• 動力學
• 力學
• 工程力學
• 建模仿真

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040288827

版次：1

商品編碼：10126580

包裝：精裝

叢書名： 非綫性物理科學

外文名稱：Nonlinear Deformable-body Dynamics

開本：16開

齣版時間：2010-04-01

用紙：膠版紙

頁數：386

字數：350000

正文語種：英語

編輯推薦

　　Nonlinear Physical Science focuses on the recent advances of fundamental theories and principles，analytical and symbolic approaches，as well as computational techniques in nonlinear physical science and nonlinear mathematics with engineering applications．

內容簡介

　　Nonlinear Deformable-body Dynamics mainly consists in a mathematical treatise of approximate theories for thin deformable bodies，including cables，beams，rods，webs，membranes，plates，and shells．The intent of the book is to stimulate more researches in the area of nonlinear deformable-body dynamics not only because of the unsolved theoretical puzzles it presents but also because of its wide spectrum of applications．For instance，the theories for soft webs and rod-reinforced soft structures can be applied to biomechanics for DNA and living tissues，and the nonlinear theory of deformable bodies，based on the Kirchhoff assumptions，is a special case discussed．This book can serve as a reference work for researchers and a textbook for senior and postgraduate students in physics，mathematics，engineering and biophysics．

內頁插圖

目錄

Chapter 1 Introduction
1.1.Deforfflable.body dynamics
1.1.1.Cable dynamics
1.1.2.Beams and rods
1.1.3.Plates and shells
1.1.4.Soft webs
1.2.Book layout
References

Chapter 2 Tensor Analysis
2.1.Vectors and tensors
2.1.1.Vector algebra
2.1.2.Base vectors and metric tensors
2.1.3.Local base vector transformation
2.1.4.Tensor algebra
2.2.Second.order tensors
2.2.1.Second.order tensor algebra
2.2.2.Basic properties
2.2.3.Tensor decompositions
2.2.4.Tensor functions
2.3.Tensor calculus
2.3.1.Differentiation
2.3.2.Invariant differential operators and integral theorems
2.3.3.Riemann-Christoffel curvature tensors
2.4.Two.point tensor fields
2.4.1.Two-point tensors
2.4.2.Independent coordinates
2.4.3.Correlated coordinates
2.4.4.Shifter tensor fields
References

Chapter 3 Deformation，Kinematics and Dynamics
3.1.Deformation geometry
3.1.1.Curvilinear coordinates
3.1.2.Deformation gradient and tensors
3.1.3.Green-Cauchy strain tensors and engineering strain
3.1.4.Principal strains and directions
3.2.Kinematics
3.2.1.Material derivatives
3.2.2.Strain rates
3.3.Dynamics
3.3.1.Forces and stresses
3.3.2.Transport theorem
3.3.3.Cauchy stress and couple-stress tensors
3.4.Energy conservation
References

Chapter 4 Constitutive Laws and Damage Theory
4.1.Constitutive equations
4.2.Material damage and effective stress
4.3.Equivalence principles
4.4.An anisotropic damage theory
4.5.Applications
4.5.1.Uniaxial tensional models
4.5.2.Pure torsion
4.5.3.Elastic perfectly-plastic materials

References Chapter 5 Nonlinear Cables
5.1.A nonlinear theory of cables
5.2.Traveling and rotating cables
5.3.Equilibrium of traveling elastic cables
5.3.1.Existence conditions
5.3.2.Displacements
5.3.3.Applications
5.4.Nonlinear dynamics of cables
5.4.1.Equations of motion
5.4.2.Motions of inextensible cables
5.4.3.Motions ofdef01Tnable cables
References

Chapter 6 Nonlinear Plates and Waves
6.1.A nonlinear theory of plates
6.1.1.Deformation of a 3-D body
6.1.2.Strains in thin plates
6.1.3.Equations of motion
6.1.4.Reduction to established theories
6.2.Waves in traveling plates
6.2.1.An approximate theory
6.2.2.Perturbation analysis
6.2.3.Static waves
6.2.4.Nonlinear waves
6.2.5 Chaotic waves
6.3.Waves in rotating disks
6.3.1.Equations of motions
6.3.2.Nonlinear waves
6.3.3.Resonant and stationary waves
6.4.Conclusions
References

Chapter 7 Nonlinear Webs.Membranes and Shells
7.1.Nonlinear webs
7.1.1.Cable-network webs
7.1.2.Cable-fabric webs
7.1.3.Continuum webs
7.2.Nonlinear membranes
7.2.1.A membrane theory based on the Cartesian coordinates-
7.2.2.A membrane theory based on the curvilinear coordinates
7.3.Nonlinear shells
7.3.1.A shell theory based on the Cartesian Coordinates
7.3.2.A shell theory based on the curvilinear coordinates
References

Chapter 8 Nonlinear Beams and Rods
8.1.Differential geometry of curves
8.2.A nonlinear theory of straight beams
8.3.Nonlinear curved beams
8.3.1.A nonlinear theory based on the Cartesian C00rdinates
8.3.2.A nonlinear theory based on the curvilinear coordinates
8.4.A nonlinear theory of straight rods
8.5.Nonlinear curved rods
8.5.1.A curved rod theory based on the Cartesian coordinates
8.5.2.A curved rod theory based on the curvilinear coordinates
References
Subject Index

精彩書摘

　　l．2．Book layout
　　This book consists of eight chapters．Chapter 1 discusses the history of the deformable body dynamics．In Chapter 2．the mathematical tool for the deformation and kinematics 0f the deformable bodies will be presented．Chapter 3 will address the deformation geometry．kinematics and dynamics of deformable bodies．Chapter 4 will present constitutive laws and damage theory for deformable bodies．In Chapter 5．nonlinear cable dynamics will be presented．Chapter 6 will discuss the nonlinear theory and vibration waves of plates．In Chapter 7，the nonlinear theory for webs．membranes and shells will be presented．Finally．Chapter 8 will present the nonlinear theory for beams and rods．The main contents in this book are summarized as follows．
　　Chapter 2 will review the basic vector algebra first．The base vectors and metric tensors will be introduced．and the local base vectors in curvilinear coordinates and tensor algebra will be presented．The second-order tensors will be discussed in detail．The differentiation and derivatives of tensor fields will be presented．And the gradient．invariant differential operators and integral theorems for tensors are presented．The Riemann-Christoffel curvature tensor will also be discussed．Finally．two．point tensor fields will be presented．
　　Chapter 3 will present the defornlation geometry．kinematics and dynamics of Continuous media．To discuss deformation geometry．the deformation gradients will be introduced in the local curvilinear Coordinate systems．and the Green and Cauchy strain tensors will be presented．The stretch and angle changes for line elements will be discussed through Green and Cauchy strain tensors．The velocity gradient will be introduced for kinematics．and the material derivatives of deformation gradient．Infinitesimal line element．area and volume in the deformed con．figuration will be presented．The Cauchy stress and couple stress tensors will be defined to discuss the dynamics of continuous media．and the local balances for the Cauchy momentum and angular momentum will be discussed．The PiolaKirchhoff stress tensors will be introduced and the Boussinesq and Kirchhoff local balance of momentum will be discussed．The 10cal principles of the energy con．servation will be discussed by the virtual work principle．

前言/序言

　　Deformable-body dynamics is a subject to investigate the states of strains and internal relative motions in deformable solids subject to the action of external forces．This is all old and interesting topic．and many problems still are unsolved or solved incompletely．Rethinking such problems in this topic may bring new vital to the modern science and technology．The first consideration of the nature of the resistance of deformable-bodies to rupture was given by Galileo in 1638．The theory of deformable．bodies．started from Galileos problem．is based on the discovery of Hookes Law in 1660 and the general differential equations of elasticity by Navier in 1821．The HookeS law is an experimental discovery about the stress and strain relation．This law provides the basis to develop the mathematical theory 0f deformable bodies．In 1821．Navier was the first to investigate the general equations of equilibrium and vibration of elastic solids．In 1850．Kirchhoff proposed two assumptions：(i)that linear filaments Of the plate initially normal to the middle．surface remain straight and normal to the middle．surface after deformed．and (ii) that all fibers in middle surface remain unstretched．Based on the Kirchhoff assumptions，the approximate theories for beams，rods，plates and shells have been developed for recent 1 50 years．From the theory of 3．dimensional de．formable body．with certain assumptions．this book will present a mathematical treatise of such approximate theories for thin deformable．bodies including cables．beams，rods，webs，membranes，plates and shells．The nonlinear theory for de．formable body based on the Kirchhoff assumptions is a special case to be discussed．This book consists of eight chapters．Chapter 1 discusses the history Of the deformable body dynamics．Chapter 2 presents the mathematical tool for the de．formation and kinematics of deformable．bodies．Chapter 3 addresses the deformation geometry．kinematics and dynamics of deformable body．Chapter 4 discusses constitutive laws and damage theory for deformable-bodies．In Chapter 5．nonlinear dynamics of cables is addressed．Chapter 6 discusses nonlinear plates and waves，and the nonlinear theories for webs，membranes and shells are presented in Chapter 7．Finally，Chapter 8 presents the nonlinear theory for thin beams and rods．

好的，這是一份關於另一本假想圖書的詳細簡介，其主題與《非綫性變形體動力學》無關。 --- 圖書簡介： 《古老的迷航：拜占庭帝國邊疆的絲綢之路貿易與文化交融》 作者： 艾麗西亞·瓦倫丁 (Alicia Valentein) 齣版社： 普羅米修斯學術齣版社 齣版年份： 2023年 --- 內容概述： 《古老的迷航：拜占庭帝國邊疆的絲綢之路貿易與文化交融》是一部深入考察拜占庭帝國（東羅馬帝國）在其漫長曆史中，尤其是在其東部和東北部邊疆地區，與橫跨歐亞大陸的絲綢之路沿綫文明進行復雜互動的裏程碑式著作。本書並非聚焦於帝國的軍事戰略或核心的基督教神學，而是將目光投嚮瞭帝國邊緣地帶的日常經濟活動、商品流動、信仰傳播以及由此産生的文化變遷。 作者艾麗西亞·瓦倫丁以其深厚的考古學、曆史地理學和早期中世紀經濟史知識為基礎，挑戰瞭長期以來將拜占庭視為一個相對封閉的、以君士坦丁堡為中心的實體這一傳統觀念。本書強調，拜占庭的繁榮與穩定在很大程度上依賴於其與波斯薩珊王朝、後來的伊斯蘭哈裏發國、中亞遊牧民族，乃至更東方的印度和中國之間的商業網絡。 全書結構清晰，分為六個主要部分，逐步構建瞭一個動態的、相互聯係的邊疆生態係統圖景。 第一部分：地理與製度的框架 本書開篇首先界定瞭“邊疆”的復雜性。作者摒棄瞭簡單的地理分界綫概念，而是將其視為一個充滿張力與機遇的過渡地帶。重點分析瞭安納托利亞東部、高加索地區和美索不達米亞北部這些關鍵的貿易樞紐。瓦倫丁細緻地描繪瞭查士丁尼大帝之後，拜占庭對這些地區進行的行政和財政重組——特彆是“主題製”（Theme System）的演變如何影響瞭地方精英與外部商人的關係。本部分通過對早期《馬吉斯特裏·奧菲西奧魯姆》（Magister Officiorum）的行政文件和海關記錄的重釋，揭示瞭國傢權力如何試圖規範和榨取穿過其疆域的商業財富。 第二部分：商品洪流：從絲綢到香料的經濟學 此部分是全書的核心經濟分析。瓦倫丁利用最新的同位素分析結果和考古齣土的貿易實物（包括陶器碎片、錢幣窖藏和玻璃製品），重建瞭關鍵貿易路綫的流量模型。書中詳細闡述瞭奢侈品（如來自中國的生絲、波斯的香料和印度寶石）如何進入帝國市場，以及帝國自身的優質産品（如底格裏斯河畔的羊毛、君士坦丁堡的精工金屬製品和葡萄酒）如何反嚮輸齣。 特彆引人注目的是作者對“白銀危機”時期的研究。在七世紀阿拉伯擴張導緻傳統貿易路綫受阻後，拜占庭邊疆經濟如何適應，轉嚮瞭以黃金（蘇利德）為基礎的內部循環，並開闢瞭更為依賴黑海和北方的斯拉夫-瓦蘭吉亞路綫的替代方案。這一分析對於理解拜占庭後期的經濟韌性至關重要。 第三部分：信仰的橋梁與障礙 貿易從來都是文化和信仰交流的載體。本書深刻探討瞭絲綢之路上不同宗教實踐在邊疆地區的共存與衝突。作者對敘利亞基督教（聶斯脫裏派）、亞美尼亞使徒教會、摩尼教、瑣羅亞斯德教以及逐漸興起的伊斯蘭教在拜占庭控製下的城鎮中的傳教活動進行瞭細緻的考察。 通過分析墓葬碑文、修道院記錄（如公元9世紀聖凱瑟琳修道院的信件）和圖像學證據，瓦倫丁展示瞭異教信仰如何通過與帝國商業精英的聯姻或閤作而得以維持，以及拜占庭官方教會如何在新興的宗教力量麵前采取瞭實用主義的容忍政策，而非一概的壓製。 第四部分：物質文化與身份重塑 本部分聚焦於日常生活中的文化融閤現象。作者考察瞭邊疆地區的建築風格、服飾偏好和飲食習慣的變化。例如，對卡帕多西亞的岩洞教堂壁畫中人物著裝風格的分析，揭示瞭拜占庭貴族如何采納瞭部分東方遊牧民族的服飾元素以示威嚴或實用性。 書中還首次係統地比較瞭帝國邊境城鎮與鄰近的阿拉伯或突厥聚落中齣土的玻璃器皿製作工藝。研究錶明，在某些時期，技術知識和熟練工匠的流動性極高，使得“拜占庭風格”和“東方風格”的界限變得模糊不清。 第五部分：遊牧民族的動態參與 瓦倫丁認為，拜占庭的邊疆並非是帝國與“野蠻人”的截然對立麵，而是一個充滿動態互動的區域。本書用大量篇幅描述瞭帝國如何通過“外交饋贈”（donativa）、雇傭兵製度以及有計劃的通婚，將保加爾人、馬紮爾人、阿蘭人乃至早期的突厥部落納入其經濟和政治體係。這些遊牧群體不僅是威脅，更是重要的中間商、邊境保護者和奢侈品消費者。通過解讀帝國編年史中對這些民族的描述與實際的貿易閤同對比，作者揭示瞭官方宣傳與邊疆現實之間的巨大鴻溝。 第六部分：遺産與曆史的再評價 最後一部分總結瞭絲綢之路貿易對拜占庭帝國長期存續的深遠影響。作者認為，正是這種適應性和對外部資源的有效整閤能力，使得帝國能夠在持續的軍事壓力下維持其經濟的完整性長達韆年。 《古老的迷航》的結論指齣，拜占庭帝國真正的生命力，不在於其宏偉的教堂或精妙的法律體係，而在於其邊疆地帶商人、工匠、外交官和教士們，在絲綢之路上進行的，復雜、務實且充滿變數的文化與物質交流。本書為研究中世紀地中海與亞洲之間的互動提供瞭一個全新的、極具啓發性的視角。 --- 目標讀者： 曆史學、考古學、中世紀研究、經濟史、以及對歐亞大陸交流史感興趣的學者和高級學生。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在機械設計領域工作瞭十多年的工程師，在我的職業生涯中，接觸過無數本關於材料力學和有限元分析的書籍，但坦白說，很少有哪一本能像這本書一樣，讓我重新審視我對“形變”這個基本概念的理解。這本書的敘事節奏非常快，它假設讀者已經對經典力學有瞭一個全麵的認識，然後徑直跳入瞭動態響應的細節中。我尤其欣賞作者在闡述應力波傳播和阻尼效應時所采取的視角——不是孤立地看待這些現象，而是將它們置於一個統一的、基於能量耗散的框架下進行考察。書中對非均勻介質和隨機載荷下的響應分析的處理方式，非常具有啓發性。它不再是那種“理想化”的求解過程，而是充滿瞭對現實世界中不確定性和隨機性的數學建模。讀完關於高頻振動響應和材料微觀結構對宏觀動力學影響的章節後，我立即嘗試將這些理念應用到我們近期一個關於復閤材料疲勞壽命預測的項目中，發現傳統模型確實存在明顯的偏差，這本書提供的視角無疑拓寬瞭我的思路。它更像是一本研究手冊，而不是一本教學課本，非常適閤希望將理論知識提升到研究前沿的應用科學傢們。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和復雜性，讓我在閱讀過程中不得不經常停下來，查閱一些更基礎的參考資料來鞏固對特定概念的理解。我感覺自己仿佛在跟一位世界頂尖的學者進行一場高強度的智力對話。它並沒有手把手地教你如何使用某個軟件的特定功能，而是深入剖析瞭底層算法的物理基礎。例如，書中對時間積分方法的討論，遠超齣瞭簡單的歐拉法或Runge-Kutta法的範疇，它詳細對比瞭Newmark-beta法、HHT-alpha法在處理非綫性係統時的精度、穩定性和能量守恒特性，並給齣瞭各自的適用性邊界。這種對數值方法內在特性的深入挖掘，是很多偏嚮應用的著作所欠缺的。對於那些正在開發新的動力學求解器或優化現有算法的計算力學博士生而言，這本書無疑是一座蘊藏著寶貴靈感的寶庫。它的價值不在於提供現成的答案，而在於提齣正確的問題，並展示瞭如何從第一原理齣發構建齣可靠的動態模型。

評分☆☆☆☆☆

這本《非綫性變形體動力學(英文版) [Nonlinear Deformable-body Dynamics]》簡直是為那些在結構力學和計算物理領域深耕多年的研究者量身定做的“硬核”讀物。我拿到手後，第一印象就是其內容的深度和廣度令人望而生畏。它不像市麵上那些入門級的教材那樣，僅僅停留在理論公式的推導和綫性假設的框架內。這本書直接切入瞭材料在極端載荷下響應的復雜性，那些涉及大變形、高度非綫性材料本構關係，以及復雜的邊界條件耦閤問題，被作者用極其嚴謹的數學語言和清晰的物理圖像係統地闡述瞭一遍。特彆是關於有限元方法在處理這些非綫性問題時的數值穩定性與收斂性分析部分，我感覺自己像是在攀登一座技術的高峰。作者似乎毫不留情地展示瞭傳統方法在此類問題麵前的局限性，並引導讀者走嚮更前沿的求解策略，比如隱式時間積分方案的改進，以及如何有效處理接觸和摩擦等復雜的界麵問題。對於那些需要進行航空航天結構、生物力學模擬，或者先進材料設計的人來說，這本書提供的理論基礎和算法框架，絕對是解決實際工程難題的強大武器。它要求讀者具備紮實的張量分析基礎和數值方法背景，否則，很多章節讀起來會像是在啃一塊難以消化的“硬骨頭”。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，如果你期待一本能夠輕鬆閱讀、快速掌握基本概念的書籍，那麼你很可能會對《非綫性變形體動力學(英文版) [Nonlinear Deformable-body Dynamics]》感到失望。它需要極大的專注力和時間投入。然而，如果你想在非綫性動力學領域取得真正的突破，特彆是對那些依賴於精確模擬極端物理環境（如衝擊、爆炸、高超音速流動引起的結構響應）的科學傢，這本書提供的方法論和理論深度是無與倫比的。我個人認為，這本書在材料模型與數值實現之間的橋梁構建上做得尤為齣色，它清楚地錶明，一個再精妙的數學模型，如果數值實現上存在缺陷，最終的模擬結果也終將是空中樓閣。它迫使讀者不僅要思考“發生瞭什麼物理現象”，更要思考“我們如何可靠地計算齣這個現象”。這是一種自上而下、再迴歸基礎的紮實治學態度，非常值得推崇。

評分☆☆☆☆☆

從純粹的數學物理角度來看，《非綫性變形體動力學(英文版) [Nonlinear Deformable-body Dynamics]》提供瞭一個極其精妙的理論框架。作者在構建連續體力學模型時，似乎力求將所有的近似和假設都置於最嚴格的檢驗之下。我個人對書中關於幾何非綫性和材料非綫性如何通過拉格朗日形式或哈密頓形式的變分原理統一起來的論述印象深刻。它不像很多教材那樣，將彈塑性理論和幾何非綫性各自為政地介紹，而是展示瞭它們在變分原理下的內在聯係。特彆是對粘彈性材料和粘塑性模型在動態過程中的本構關係描述，作者並沒有滿足於標準的Maxwell或Kelvin-Voigt模型，而是深入探討瞭時間尺度依賴性和熱力學一緻性。對於熱力學背景較強的讀者來說，書中關於不可逆過程的功耗和熵增的討論，是非常有價值的理論支撐點。這本書的語言風格非常精確和剋製，幾乎沒有多餘的修飾，每一個符號和方程的齣現都承載著沉重的物理意義，這對於追求理論純粹性的研究人員來說，無疑是巨大的福音。