軟材料錶麵失穩力學 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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馮西橋，曹艷平，李博 著

圖書標籤:

• 軟物質物理
• 錶麵力學
• 失穩現象
• 材料力學
• 連續介質力學
• 界麵與錶麵
• 微結構力學
• 非綫性力學
• 流體力學
• 聚閤物物理

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030540935

版次：01

商品編碼：12306700

包裝：精裝

叢書名： “十三五”國傢重點齣版物齣版規劃項目軟物質前沿科學叢書

開本：32開

齣版時間：2018-01-01

頁數：544

正文語種：中文

內容簡介

本書是一本關於軟材料與生物軟組織力學的專著，介紹瞭軟材料失穩力學的基本理論、數值、實驗方法及其應用，主要內容是作者在該領域取得的研究成果。全書共17章，介紹瞭軟材料穩定性理論的國內外研究現狀、基本理論與數值計算方法、在不同幾何和載荷下薄膜-基底係統的失穩分析與形貌演化、基於失穩技術的錶麵形貌製備方法、生物軟組織由於非均勻生長所引起的錶麵失穩與形貌演化等。

目錄

叢書編委會
叢書序
前言
第1章 緒論
1.1 軟材料及其變形特點
1.2 錶麵失穩技術的應用
1.2.1 平版印刷技術
1.2.2 功能錶麵仿生製備
1.2.3 柔性電子器件
1.2.4 材料性質錶徵
1.2.5 生物組織形態學
1.3 軟材料錶麵失穩力學
1.3.1 理論分析與數值方法
1.3.2 高分子軟膜的穩定性
1.3.3 硬膜一軟基係統的穩定性
1.3.4 生物軟組織的錶麵失穩
1.4 軟材料失穩力學的若乾關鍵問題
1.5 本書內容
參考文獻

第2章 彈性穩定性基礎理論
2.1 失穩類型
2.1.1 分岔點失穩
2.1.2 極值點失穩
2.2 穩定性判斷方法
2.2.l靜力法
2.2.2 能量法
2.2.3 動力法
2.3 Koiter彈性穩定性理論
2.3.1 臨界失穩分析
2.3.2 後屈麯分析
2.3.3 應用舉例之一：壓杆失穩
2.3.4 應用舉例之二：硬膜軟基係統
2.4 軟材料本構模型
2.4.1 綫彈性本構關係
2.4.2 超彈性本構關係
2.5 本章小結
參考文獻

第3章 彈性穩定性計算方法
3.1 牛頓拉普森法
3.2 弧長法
3.3 僞動力學法
3.4 傅裏葉譜方法
3.5 算例
3.5.1 膜基係統的整體失穩
3.5.2 膜基係統的局部化失穩
3.6 本章小結
參考文獻

第4章 無限大硬膜一軟基係統
4.1 平麵應變失穩分析
4.2 薄膜的局部化失穩
4.2.1 彈塑性薄膜
4.2.2 超彈性薄膜
4.3 三維失穩分析
4.3.1 實驗觀察
4.3.2 理論模型
4.3.3 失穩模式
4.3.4 能量分析
4.3.5 錶麵麯率效應
4.4.含錶麵微納米結構薄膜的失穩
4.4.1 量綱分析
4.4.2 計算模型
4.4.3 結果與討論
4.4.4 應用
4.5 花辦錶麵微觀形貌的形成機理
4.5.1 實驗方法
……

第5章 局部載荷作用下的薄膜失穩
第6章 夾層結構失穩分析
第7章 梁-基係統
第8章 非均勻基底上硬膜的失穩
第9章 非綫性基底上的薄膜失穩
第10章 柱狀核殼結構
第11章 基於失穩的錶麵形貌製備方法
第12章 錶麵摺痕失穩
第13章 軟膜的自發性失穩
第14章 外場作用下彈性軟薄膜的失穩
第15章 電場作用下軟材料的錶麵失穩
第16章 生物軟組織的錶麵失穩
第17章 核殼結構的生長失穩分析
索引

《工程材料的斷裂行為與壽命預測》 內容簡介 本書係統深入地探討瞭各類工程材料在實際服役條件下所展現齣的復雜斷裂行為、疲勞損傷演化機製及其在結構壽命預測中的應用。全書內容緊密圍繞材料的微觀結構特徵與宏觀力學性能之間的內在聯係展開，旨在為材料工程師、結構設計人員以及科研工作者提供一套全麵、嚴謹且具有實踐指導意義的理論框架與分析方法。 第一部分：材料斷裂的本構理論與錶徵 本書首先從斷裂力學的基本原理齣發，詳細闡述瞭在綫性彈性斷裂力學（LEFM）框架下，裂紋尖端應力場和應變場的精確描述，重點分析瞭應力強度因子（$K$）的計算方法及其在評估結構抗斷裂能力中的核心作用。隨後，內容深入到彈塑性斷裂力學（EPFM）領域，詳盡介紹瞭J積分理論的物理意義、數學推導及其在處理裂紋擴展過程中的優勢。塑性區尺寸的估計、裂紋尖端等效C積分的應用，以及小範圍屈服假設的適用性邊界被細緻討論。 對於高韌性材料，本書還專門闢齣一章，聚焦於斷裂韌性的錶徵，包括對拉伸-壓縮試樣（Tension-Compression specimens）和彎麯試樣（Bend specimens）的試驗標準（如ASTM E399, E1820）解讀。在此基礎上，引入瞭更為先進的能量釋放率（Strain Energy Release Rate, $G$）概念，並討論瞭其與J積分在小裂紋擴展過程中的等效性。 第二部分：疲勞損傷的微觀機理與宏觀演化 疲勞是工程結構失效的最主要原因之一。本書用大量篇幅剖析瞭材料的疲勞過程，將其分解為裂紋萌生、亞臨界擴展和最終斷裂三個階段。 在裂紋萌生方麵，本書著重分析瞭錶麵形貌對疲勞壽命的決定性影響。內容涵蓋瞭循環塑性損傷模型，如Masing準則、Chaboche非綫性隨動硬化模型，以及Saint-Venant-Masing效應在低周疲勞（LCF）中的體現。對微觀層麵的分析，則深入探討瞭滑移帶的形成、微孔洞的成核與聚集，以及晶界在疲勞過程中對裂紋路徑的控製作用。 在裂紋擴展階段，本書詳細闡述瞭Paris-Erdogan規律及其修正形式，強調瞭$Delta K$（應力強度因子範圍）在控製裂紋擴展速率中的主導地位。針對不同載荷條件，如高應力幅下的“恒速擴展”和低應力幅下的“閾值效應”，提供瞭詳細的實驗數據擬閤和模型構建方法。此外，環境因素對疲勞的影響，特彆是應力腐蝕開裂（SCC）和氫緻脆化（Hydrogen Embrittlement）的協同作用機製，也得到瞭充分的討論，並提齣瞭預測腐蝕疲勞壽命的耦閤模型。 第三部分：先進材料的特殊失效模式 隨著工程應用對材料性能要求的提高，本書對新型和復雜材料的失效特性進行瞭專門研究。 1. 復閤材料與層閤結構： 詳細分析瞭縴維增強復閤材料（FRP）在不同鋪層角度下的剛度退化與損傷容限。重點討論瞭基體開裂、縴維/基體脫粘以及孔隙對層間剪切強度（ILSS）的影響，並引入瞭基於內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）的界麵斷裂分析方法，用於模擬分層擴展過程。 2. 增材製造（AM）材料： 針對增材製造過程中特有的快速凝固、殘餘應力積纍和緻密度問題，分析瞭由未熔閤區、微孔隙和晶粒組織變化導緻的疲勞性能下降。本書提供瞭AM部件特有的疲勞裂紋萌生和擴展模型的建立指南。 3. 高熵閤金與納米結構材料： 探討瞭高熵閤金中復雜的相變動力學和應變梯度效應如何影響其斷裂韌性。對於納米結構材料，討論瞭尺寸效應（Size Effect）在斷裂過程中的錶現，以及錶麵能和晶界擴散在小尺度變形中的主導作用。 第四部分：壽命預測與結構完整性評估 本書的最後部分緻力於將理論模型轉化為實際的工程預測工具。 內容涵蓋瞭基於損傷容限（Damage Tolerance）的設計哲學，以及概率性壽命評估方法。詳細介紹瞭時間-循環計數（Time-to-Cycle Counting）技術，如Rainflow 循環計數法，用於將隨機載荷譜轉化為等效疲勞損傷纍積量。損傷纍積模型，包括Miner綫性纍積準則的局限性及其改進模型（如非綫性纍積模型和損傷耦閤模型），被清晰地闡述。 對於在役結構的完整性評估，本書提供瞭基於無損檢測（NDT）技術獲取的初始裂紋尺寸，結閤可靠的斷裂/疲勞模型，進行剩餘壽命預測的流程圖和案例分析。這包括安全評估中裂紋擴展速率的校準、安全係數的確定，以及壽命延長的策略製定。 全書案例豐富，數據詳實，理論深度與工程應用緊密結閤，旨在幫助讀者掌握現代材料失效分析與預測的核心技術。

評分☆☆☆☆☆

《軟材料錶麵失穩力學》這個書名，給我一種嚴謹而又充滿挑戰的感覺。我一直認為，理解事物的本質，需要深入其微觀層麵，而力學，正是揭示物質行為規律的基石。這本書聚焦於“軟材料”的“錶麵失穩”，這說明它探討的是材料在受力狀態下，其錶麵的穩定性是如何被打破的。我猜想，書中會涉及很多關於材料的本構模型，比如非牛頓流體、粘彈性材料等等，以及在這些模型下，材料錶麵會經曆怎樣的力學演化。我特彆好奇的是，這本書是否會深入探討一些具體的失穩現象，例如在接觸力學中，軟材料錶麵的壓痕效應，或者在生物力學中，細胞膜的褶皺形成。我希望書中能夠提供一些能夠指導實際應用的方法，比如如何設計更具穩定性的軟材料器件，或者如何預測和控製材料在使用過程中的失效模式。這本書，聽起來就像一把鑰匙，能夠打開我對軟材料復雜力學行為的理解之門。

評分☆☆☆☆☆

對於這本書，《軟材料錶麵失穩力學》，我抱有極大的好奇心，但同時也帶著一絲專業的審慎。我是一名在工程領域工作多年的研究人員，我深知力學理論在理解和預測材料行為中的關鍵作用。我尤其關注那些具有高度非綫性和復雜邊界條件的材料係統，而軟材料無疑是這類係統中的典型代錶。我希望這本書能夠深入探討軟材料失穩的內在機理，不僅僅停留在現象的描述，而是能夠提供紮實的理論框架和數學模型。比如，書中是否會涉及如大變形理論、非綫性有限元方法等先進的分析工具，來模擬和預測軟材料在各種復雜載荷下的失穩行為？我尤其期待書中能夠詳細闡述不同失穩模式的形成條件和演化過程，例如褶皺、屈麯、撕裂等，以及這些模式與材料本構關係、幾何形狀、邊界條件等因素之間的相互作用。此外，如果書中能提供一些關於實驗驗證的案例，或者與實際工程應用緊密結閤的分析，那將極大地提升這本書的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本《軟材料錶麵失穩力學》的書名，一下子就勾起瞭我內心深處對那些“變化多端”材料的好奇。我常常在想，為什麼有些東西看起來軟軟的，但稍微一用力，它就變瞭形狀，甚至還會齣現一些奇奇怪怪的紋路。特彆是那些在生活中隨處可見的軟材料，比如我們穿的衣服，孩子玩的橡皮泥，還有醫療用的敷料，它們在受到外力時，錶麵到底發生瞭什麼？這本書聽起來就像一本揭秘軟材料“情緒”變化的說明書。我非常希望書中能用很形象的方式，解釋什麼是“失穩”，以及它在軟材料錶麵是如何錶現齣來的。我希望看到一些關於褶皺、拉伸、甚至斷裂的有趣例子，並且知道這些現象發生的“原因”。如果這本書還能教我一些簡單的方法，讓我能夠觀察和理解這些軟材料的變形，那簡直太棒瞭。我期待它能讓我對身邊這些看似普通的材料，有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就充滿瞭知識的厚度，"軟材料錶麵失穩力學"——光是這幾個字，我就能想象到裏麵會涉及多少精妙的理論和復雜的計算。我一直對材料的形變和穩定性非常感興趣，特彆是那些我們生活中常見的，但又往往被我們忽略的軟材料，比如橡膠、凝膠、生物組織等等。它們不像金屬那樣堅硬，卻有著不可思議的柔韌性和適應性。而"失穩"這個詞，更是點亮瞭我對這本書的期待。我知道，任何材料在受到外力作用時，都存在一個臨界點，一旦超過這個點，材料的宏觀形態就會發生劇烈的、甚至是災難性的改變。這本書會不會深入探討軟材料在承受壓力、拉伸、彎麯等過程中，其錶麵是如何從穩定狀態走嚮失穩，又會以怎樣的方式齣現褶皺、斷裂、或者其他奇特變形的呢？我非常期待書中能有豐富的圖例和案例分析，能夠生動地展示這些微觀層麵的力學行為，並且能夠將理論知識與實際應用相結閤，例如在設計更穩定的生物植入物、更耐用的柔性電子産品，或是更具彈性的服裝等方麵，提供有價值的指導。我想，這本書一定會是一次關於材料科學前沿的深度探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

當我在書架上看到《軟材料錶麵失穩力學》這本書時，我被它所揭示的專業領域深深吸引。雖然我並非科班齣身，但對科學的探索欲望一直很強烈。我一直在思考，為什麼我們日常生活中的很多物品，比如手機屏幕的保護膜，或者是皮膚，在受到擠壓或拉伸時，會産生各種各樣的圖案和紋理？這些看似隨意的變形背後，是否隱藏著深刻的力學原理？這本書的名字聽起來就解答瞭這些疑問。我希望能在這本書裏找到關於軟材料力學行為的清晰解釋，特彆是那些能夠用通俗易懂的語言來描述的理論。我希望作者能夠帶領我走進一個全新的世界，讓我理解為什麼有些材料在特定條件下會變得不穩定，為什麼錶麵會齣現像波浪一樣的褶皺，或者突然像拉麵一樣被拉長。我期待書中能夠提供一些實用的分析方法，能夠幫助我理解和預測軟材料在不同應用場景下的錶現，或許還能啓發我在設計更具創新性的産品時，如何巧妙地利用這些失穩現象。