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[德] Arnold，Sommerfeld 著，范天佑 等 译

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• 变形介质力学
• 固体力学
• 连续介质力学
• 材料力学
• 力学
• 物理学
• 工程
• 数学
• 弹性力学
• 塑性力学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030569462

版次：31

商品编码：12335634

包装：平装

丛书名： Sommerfeld理论物理学第二卷

开本：32开

出版时间：2018-03-01

页数：412

正文语种：中文

内容简介

本卷为Sommerfeld理论物理学的第二卷，讨论变形介质力学，从统一的观点分析流体力学、弹性理论、塑性与位错理论，内容完整全面。有些内容，例如，晶体位错理论、晶体低温比热的弹性理论基础，等等，是其他连续介质力学和理论物理学教程中所没有的，它们是著者和他的学生的独创，这是本书的一大特点。同时著者对相关理论的发展历史，追根溯源，提供了极其珍贵的原始文献，对研究物理学相关学科发展史，极具参考价值。《BR》　　本卷根据MechanikderDeformierbarenMedien，DitrichVerlagBuchhandlung，Wiesbaden，1943年的德文版和它的英文版（MechanicsofDeformableBodiesAcademicPressInc，Publisher，NewYork，1950年）翻译，同时根据VerlagHarriDeutsch，Thun.Frankfurt/M，1992年的德文增补版增补翻译了第九章塑性与位错，第九章习题和习题解答，以及4个附录。

目录

Sommerfeld及其成就
总序
第一、二卷序

第一章 变形介质运动学
1．运动学基本定理
2．矢量分析回顾
3．Gauss，Stokes和Green定理
4．张量分析概要

第二章 变形介质静力学
5．应力的概念，变形介质的一般分类
6．不可压缩流体的平衡(流体静力学)
7．可压缩流体静力学
8．弹性固体的应力状态
9．应变一应力关系，弹性常数，弹性势
10．黏性压力和耗散，尤其在不可压缩流体中

第三章 变形介质动力学
11．理想不可压缩流体的Euler方程
12．根据Hamilton原理推导Euler方程压力Lagrange乘子
13．理想可压缩流体的Euler方程及其在声学中的应用
14．弹性体动力学
15．作为以太模型的准弹性介质
16．黏性流体动力学流体力学和水力学湍流的Reynolds准则
17．关于毛细管现象的几个要点

第四章 涡旋理论
18．Helmholtz涡旋理论
19．二维和三维势流
20．矢量分析的基本定理
21．直的与平行的涡丝
22．圆形涡环

第五章 波动理论
23．深水中的平面重力波
24．浅水与中度深水中的平面重力波
25．平面毛细波和毛细一重力组合波
26．群速度概念
27．圆形波
28．船行波(Kelvin极限角和Mach角)

第六章 给定边界的流动
29．平板绕流
30．尾区的问题，间断面
31．用保角映射求解自由射流问题
32．Karman涡街
33．Prandtl边界层

第七章 所选择流体动力学问题的补充注释
34．Lagrange方程
35．Stokes阻力定律
36．润滑的流体动力学理论
37．Riemann激波，描述可压缩一维流动Euler方程的一般积分
38．湍流

第八章 弹性理论增补
39．晶体弹性
40．梁的弯曲
41．扭转
42．螺旋弹簧的弯曲扭转
43．Debye比热的弹性理论基础
44．弹性半空间的表面波

第九章 塑性与位错
45．引论
46．塑性的实验结果
47．位错
48．晶体缺陷场论
49．连续介质塑性理论
习题
习题解答
附录
附录Ⅰ 在正交曲线坐标系中矢量与张量分析，一阶微分的表示
附录Ⅱ 附录Ⅰ的结果在柱坐标和球坐标中的应用
附录Ⅲ 二阶微分表示，在柱坐标和球坐标中的应用
附录Ⅳ 与广义相对论的联系

深入探索：材料科学前沿与工程应用 书籍名称：《材料结构与性能的界面行为研究》 内容简介： 本书聚焦于现代材料科学领域中一个至关重要且极具挑战性的分支——材料界面行为。随着工程对材料性能要求的不断提高，理解和精确控制材料内部和不同材料之间的界面现象，已成为实现材料性能飞跃的关键。本书并非专注于某一种特定材料的宏观力学响应，而是从微观结构、热力学驱动力以及动力学过程的相互作用视角，系统阐述了界面在材料整体性能中扮演的角色。 第一部分：界面基础理论与表征技术 本部分奠定了理解复杂界面行为的理论基础。我们首先回顾了晶体学、缺陷物理学中关于界面结构的基本概念，包括晶界、孪晶界、相界面以及材料表面。重点讨论了吉布斯自由能在界面形成和演化中的热力学驱动作用，特别是当界面能成为主导因素时，材料会如何自发地重构以降低总能量。 理论部分深入探讨了界面能的计算方法，包括分子动力学模拟（MD）和密度泛函理论（DFT）在计算界面结合强度和结构畸变方面的应用。随后，本书详细介绍了用于界面表征的前沿实验技术。除了标准的透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）外，我们投入大量篇幅讨论了原子探针层析成像（APT）如何实现纳米级三维化学成分和结构信息的获取，以及X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）在分析表面元素化学态和电子结构上的独特优势。这些表征手段的精确应用，是理解界面现象的基石。 第二部分：界面对材料力学性能的耦合 材料的宏观力学响应——强度、韧性、疲劳寿命——无不深刻地受到界面状态的制约。本部分将界面视为应力传递、裂纹萌生和扩展的枢纽。 我们详细分析了晶界强化机制，如Hall-Petch效应的局限性及其在纳米尺度下的修正模型。着重探讨了双相材料中界面处的应力集中和载荷转移机制。例如，在金属基复合材料中，界面层（如反应层）的厚度和化学惰性如何决定了基体和增强相之间的有效耦合程度，进而影响材料的拉伸模量和屈服强度。 在断裂力学方面，本书构建了考虑界面粘附能和界面塑性损伤的扩展断裂模型。特别关注了不同界面类型在抵抗裂纹扩展时的作用：高能、无序的晶界可能作为裂纹源，而低能、高度有序的特定晶界（如Σ3孪晶界）则可能有效偏转或阻碍裂纹的延伸，从而提高材料的韧性。此外，我们还探讨了疲劳加载过程中，界面处位错运动的累积效应和空洞形核的动力学过程。 第三部分：界面在功能材料中的调控 功能材料的性能——导电性、催化活性、储能效率——越来越依赖于对界面电子结构和离子传输路径的精确设计。 在电化学储能器件（如锂离子电池）中，固体电解质界面（SEI）的形成与稳定性是决定电池循环寿命和安全性的核心问题。本书深入分析了SEI的化学组成、微观形貌，以及其对锂离子迁移动力学的影响。我们讨论了如何通过电解液添加剂或表面改性技术来调控SEI的均匀性，以抑制枝晶的生长。 对于催化剂材料，催化反应往往发生在活性相与载体材料的界面上。我们从电子结构重构的角度解释了界面处的电子态密度变化如何影响吸附能和活化能，从而调控催化活性和选择性。书中提供了多个案例研究，展示了如何通过控制金属纳米粒子与氧化物载体之间的界面耦合，来优化催化剂的性能。 第四部分：界面动力学与材料的演化 材料的使用环境往往是动态的，高温、高应力或辐射环境下的界面演化是决定材料长期可靠性的关键。 本部分专注于界面扩散和界面迁移的动力学过程。在高温下，扩散机制不再局限于晶格内，界面本身成为快速传质的通道。本书利用Kirkendall效应的原理，结合高温扩散实验数据，量化了不同界面上的扩散系数，并讨论了扩散如何驱动晶粒长大和相变。 在辐射损伤领域，界面是辐射引起的空位和间隙原子再结合或偏聚的主要场所。我们讨论了界面如何有效“清除”辐射缺陷，从而提高材料的抗辐照能力，这对于核能和航天材料的设计具有指导意义。最后，本书探讨了界面在蠕变和应力松弛过程中的粘塑性行为，为理解材料在长期载荷下的结构稳定性提供了深入的物理图像。 总结与展望： 《材料结构与性能的界面行为研究》旨在为材料科学家和工程师提供一个全面、深入且紧密联系前沿实验与理论模型的参考手册。本书力求揭示材料内部“看不见”的界面世界如何支配着宏观性能，并展望了未来通过原子尺度界面工程实现超高性能材料的广阔前景。本书适合高年级本科生、研究生以及从事材料研发和失效分析的专业技术人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

《变形介质力学》是一本真正能激发思考的书，它不仅仅是知识的传递，更是思维方式的引导。我欣赏作者在描述复杂的力学概念时，所展现出的那种“化繁为简”的功力。即便有些数学推导我无法完全理解，但书中通过丰富的图示和生动的案例，让我对核心思想有了深刻的把握。特别是关于“相变”和“界面力学”的章节，它让我明白，介质的变形不仅仅发生在内部，更在不同介质的交界面上，存在着独特的力学行为。这对于理解材料的粘合、涂层的附着，甚至细胞之间的相互作用，都具有重要的意义。书中提到了一些关于“纳米力学”的前沿研究，虽然对我来说有些超前，但它让我看到了力学科学的无限可能性，以及它在未来科技发展中的关键作用。读完这本书，我感觉自己对“物质”的认识发生了质的飞跃，不再仅仅停留在它的形态上，而是开始关注它在各种力场作用下的内在变化和响应。它是一本能够让你在合上书本后，依然在脑海中不断回味，不断思考的书。

评分☆☆☆☆☆

一本让我重新审视宏观世界与微观现象之间联系的书，虽然我并不是这个领域的专业人士，但《变形介质力学》以一种相当“接地气”的方式，将那些原本听起来极其抽象的概念，一点点地渗透到我的认知中。我尤其欣赏作者在描述流体在复杂几何结构中流动时所采用的类比，比如将管道中的水流比作信息在神经网络中的传递，这种跨领域的联想，极大地降低了理解门槛。书中对于“非牛顿流体”的讲解，不再是枯燥的数学公式堆砌，而是通过生活中的例子，例如淀粉水遇力变硬的现象，让我们直观地感受到介质在不同应力下的行为差异。它让我开始关注日常生活中的一些“寻常”现象，比如雨滴撞击不同表面时产生的不同水花，或者奶油在搅拌时逐渐变稠的过程，这些背后都可能隐藏着《变形介质力学》所探讨的深层原理。尽管我无法深入理解那些精密的数学推导，但书中呈现的物理图景，那些关于应变、应力、粘度和弹性的相互作用，已经在我脑海中勾勒出了一幅动态的、不断变化的物质世界的图景。它不像许多教材那样，只是机械地罗列知识点，而是试图构建一种理解问题的“思维框架”，让我能够用一种更系统、更具洞察力的方式去观察和分析周围的物理世界。

评分☆☆☆☆☆

读《变形介质力学》的过程，对我来说更像是一次“发现之旅”，我惊讶于作者如何将如此庞杂的理论体系，编织得既严谨又富有逻辑。我一直认为力学是一个偏向于“硬核”的学科，但这本书让我看到了它在解决实际问题中的巨大能量。特别是在关于材料疲劳和断裂的章节，作者并没有简单地给出结论，而是深入浅出地分析了微观裂纹的产生、扩展过程，以及宏观损伤的积累。这让我联想到很多工程事故的报道，以前只是觉得是“运气不好”或者“人为失误”，现在才意识到，很多时候，根源可能在于对介质变形行为的理解不够透彻。书中对“应力集中”的解释，用“桥梁在桥墩处承受的压力更大”这样一个生动的比喻，让我立刻明白了应力分布不均的危害。此外，作者还提及了生物力学的一些应用，比如骨骼在承受不同载荷下的变形，这让我对人体这个复杂的“变形介质”有了新的认识。虽然我不是生物领域的专家，但能够理解力学原理如何在生命体中发挥作用，也让我感到非常新奇。这本书并非仅仅停留在理论层面，它似乎在不断地抛出问题，引导读者去思考，去探索，去将书中的知识与现实世界中的各种现象进行关联。

评分☆☆☆☆☆

《变形介质力学》给我最深刻的印象，是它对于“尺度效应”的强调。作者花了相当大的篇幅来阐述，为什么在不同的尺度下，同一个介质所表现出的力学行为会有如此显著的差异。我以前总觉得，一个东西的性质应该是固有的，但这本书让我明白，有时候“大小”本身就是一种性质。例如，书中提到微观颗粒的聚集体在某些情况下会表现出宏观上看似“固体”的性质，而宏观的液体在极端条件下又可能展现出“固体”的弹性。这种对尺度敏感性的讨论，让我对“物质”有了更深的敬畏。它就像一把钥匙，打开了我理解许多自然现象的“思维盲区”。我开始意识到，很多我们习以为常的“常识”，可能只是在特定尺度下的近似描述。而《变形介质力学》所做的，就是将这些“近似”背后的本质规律揭示出来。书中对于“多孔介质”的分析，也极具启发性。无论是土壤的渗透性，还是过滤材料的工作原理，都与介质内部孔隙结构的变形和流体流动息息相关。它让我看到，即使是看似“空洞”的介质，其内部的复杂结构也蕴藏着丰富的物理规律。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力，在于它提供了一种看待世界的新视角，一种能够解释“为什么”的视角。《变形介质力学》让我深刻理解了，我们所处的物质世界并非是静态的，而是时刻处于一种动态的、不断变形的状态。作者对于“连续介质假设”的讲解，虽然听起来有些“形而上”，但通过一系列的例子，让我明白了为什么这种抽象的数学模型能够如此有效地描述宏观世界的物理行为。我尤其对书中关于“粘弹性”的讨论感到着迷。它解释了为什么有些材料既有液体的流动性，又有固体的弹性，这种“亦此亦彼”的特性，在许多高分子材料和生物组织中都普遍存在。这本书让我开始重新审视很多我们日常接触到的材料，例如橡胶、沥青，甚至是皮肤，它们在受力时的表现，不再是简单的“弹性”或“塑性”，而是更加复杂和微妙的变形过程。《变形介质力学》就像一位引路人，带我走进了理解物质世界更深层次的殿堂，让我看到了那些隐藏在表面现象之下的，那些深刻的、支配性的力学原理。