本書是作者Marc Andre Meyers在美國多所大學所講授的課堂講義的基礎上編寫而成的。作者從高應變率變形力學(彈性波、塑性波、衝擊波和爆轟波)到材料的動態響應(本構模型、剪切失穩、動態斷裂)係統地闡述瞭材料動態力學行為,最後還介紹瞭材料的動態響應在各個領域的應用。本書由淺入深、語言通俗,舉例說明貫穿全書,既有理論分析又有實驗技術還有工程應用實例。
本書對材料動態力學行為進行瞭係統而又扼要的總結,可作為高年級本科生、研究生的教材,也可作為力學與材料科學相關專業科學工作者的參考書。
本書是根據美國Marc Andre Meyers所著《Dynamic Behavior of Macerials》一書翻譯的。本書對材料的動態力學行為進行瞭全麵的介紹。主要內容包括:動態變形和波;彈性波;塑性波;衝擊波;狀態方程;守恒方程的微分形式和更復雜問題的數值解;衝擊波的衰減、相互作用和反射;衝擊波引起相變和化學變化;炸藥與材料的相互作用;爆轟;實驗技術和測試手段;實驗技術和産生動態變形的方法;高應變率下的塑性變形;衝擊波作用下的塑性變形;剪切帶(熱塑性剪切失穩);動態斷裂;應用。
本書可作為本科生、研究生的教材,也可作為材料科學、力學等相關專業科學工作者的參考書。
第l章 動態變形和波
1.1目的和方法
1.2本書的結構
1.3繩和彈簧的振動
參考文獻
第2章 彈性波
2.1變形的動態傳播
2.2圓柱杆中的彈性波
2.3彈性波的類型
2.4彈性波在連續介質中的傳播
2.5扭轉波波速的計算
2.6錶麵(Rayleigh)波
2.7彈性波:求和約定
2.8波的反射、摺射和相互作用
2.9波動方程的通解
2.10圓柱杆中的彈性波:補充部分
2.1l球形應力波
2.12用特徵綫法求解波方程
參考文獻
第3章 塑性波
3.1引言
3.2單軸應力塑性波
3.3單軸應變塑性波
3.4復閤應力塑性波
3.5塑性波的其他研究
3.6有限長杆的碰撞
Taylor實驗
Taylor實驗的Wilkins—Guinan
分析
參考文獻
第4章 衝擊波
4.1引言
4.2流體動力學處理方法
基本假設
4.3碰撞
4.4衝擊參數間的關係
4.5衝擊波的實際波形
參考文獻
第5章 衝擊波:狀態方程
5.1獲得狀態方程數據的實驗方法
5.2狀態方程的理論計算
5.3閤金和混閤物的狀態方程
5.4多孔物質和疏鬆物質的狀態方程
5.5和衝擊波有關的溫升
參考文獻
第6章 守恒方程的微分形式和更復雜問題的數值解
6.1引言
6.2數學迴顧
6.3流體流動
6.4歐拉和拉格朗日參考係
6.5守恒方程的微分形式
質量守恒
動量守恒
能量守恒
6.6有限差分和人工粘性
6.7 Hydorcodes
參考文獻
第7章 衝擊波的衰減、相互作用和反射
7.1引言
7.2衝擊波的衰減
7.3衝擊波的相互作用和反射
參考文獻
第8章 衝擊波引起的相變和化學、變化
8.1引言
8.2相變熱力學
8.3相變和Rankine-Hugoniot麯綫
8.4材料的衝擊相變
8.5衝擊引起的熔化、固化和汽化
8.6拉應力脈衝引起的相變
8.7衝擊引起化學反應
參考文獻
第9章 炸藥與材料的相互作用
9.1引言
9.2 cumey方程
圓柱形裝藥
球形裝藥
不對稱闆形裝藥
Gumey能
參考文獻
第10章 爆轟
10.1引言
10.2守恒方程
10.3狀態方程
10.4 von Neumann峰和裝藥直徑效應
10.5炸藥與材料的相互作用
10.6在固體和液體炸藥中爆轟的傳播
10.7炸藥的熱起爆和衝擊起爆
參考文獻
第11章 實驗技術:測試手段
11.1引言
11.2時間測試儀
11.3激光乾涉儀
11.4壓阻傳感器
11.5壓電傳感器
11.6電磁速度傳感器
11.7高速攝影和閃光x射綫技術
陰影照相術
轉鏡式攝影機
電子變像攝影機和高速
電視攝影機
閃光射綫照像技術
參考文獻
第12章 實驗技術:産生動態變形的方法
12.1引言
12.2高應變率下的力學響應
12.3高應變率力學試驗
中等應變率的裝置
Hopkinson(或Kolsky)杆
膨脹環技術
12.4爆炸驅動裝置
綫形波發生器和平麵波
發生器
飛闆加速
12.5輕氣炮係統
參考文獻
第13章 高應變率下的塑性變形
13.1引言
13.2經驗本構方程
13.3位錯速度與施加應力的關係
位錯動力學
熱激活位錯運動
位錯阻尼機理
位錯運動的相對論效應
小結
13.4以物理意義為基礎的本構
方程
Zerilli—Armstrong模型
力學閾值應力本構模型
13.5本構方程的實驗驗證
13.6塑性變形過程中的溫升
參考文獻
第14章 衝擊波作用下的塑性
變形
14.1衝擊波傳播産生的強化
14.2位錯的形成
Smith模型
Hombogen模型
對Smith模型和Hombogen
模型的評述
均勻位錯成核
Mogilevsky模型
Weertman-Follansbee模型
14.3點缺陷的産生
14.4變形孿晶
材料效應和衝擊波參數
機理
14.5位移/無擴散相變
14.6其他效應
14.7亞結構的力學穩定性
14.8陶瓷中的衝擊波效應
參考文獻
第15章 剪切帶(熱塑性剪切失穩)
15.1定性描述
15.2本構模型:初步分析
15.3本構模型:新進展
15.4冶金學方麵
參考文獻
第16章 動態斷裂
16.1引言:斷裂力學基礎
16.2動態斷裂的獨特特徵
16.3極限裂紋速度
16.4裂紋分枝(分叉)
16.5裂紋的應力波加載
16.6斷裂韌性與應變率有關嗎?
16.7動態斷裂韌性的測定
16.8層裂
定性描述
定量層裂模型
微觀結構效應
16.9破碎
Mott破碎理論
Grady-Kipp模型和Grady
模型
破片的內損傷
衝擊作用下陶瓷的
破碎
參考文獻
附錄
第17章 應用
17.1引言
17.2聚能裝藥和爆炸成形彈丸
射流形成和擴展理論
17.3侵徹
17.4裝甲
17.5爆炸焊接
17.6爆炸成形和爆炸硬化
17.7粉末的衝擊過程
引言
實驗技術
材料效應
理論分析
衝擊引起相變與閤成
17.8地質材料中的動態效應
17.9空間動力學事件
參考文獻
在工程實踐中,理解材料的動力學行為至關重要,尤其是在麵對各種突發性的加載情況。《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,正是我急需的一本參考書。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者的名字,以及其由國防工業齣版社齣版,都讓我對其內容的權威性和實用性深感信服。我特彆關注書中關於材料在高速衝擊下的能量耗散機製的詳細闡述。材料在承受高速衝擊時,其內部會發生復雜的能量轉化和耗散過程,例如塑性功、相變耗能、斷裂功等。我希望書中能夠對這些機製進行量化分析,並探討如何通過材料結構設計來優化能量耗散,從而提高材料的抗衝擊性能。例如,引入微結構、梯度設計等手段。此外,我對書中關於數值模擬的可靠性和普適性也充滿期待。在復雜的動力學問題中,精確的數值模擬能夠幫助我們預測材料的響應,並優化設計。我希望書中能夠介紹一些先進的數值方法,例如損傷力學模型、多尺度模擬技術等,並提供具體的仿真案例,展示如何將這些方法應用於實際工程問題,如彈道防護、車輛碰撞安全等。
評分最近在閱讀一些關於高速碰撞的文章,總感覺缺乏一個係統性的理論框架來理解材料在其中的錶現。《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,正好填補瞭我的這一空白。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者的名字,讓我對書中內容的專業性和前沿性有瞭很高的期待。我特彆想瞭解書中關於應變率效應的深入探討。材料的力學性能往往會隨著應變率的變化而發生顯著改變,尤其是在高速加載條件下。我期望書中能夠詳細介紹不同材料體係(如金屬、聚閤物、陶瓷等)的應變率敏感性規律,以及其背後的微觀機製。例如,位錯運動、分子鏈纏結、以及相變等在不同應變率下的動力學過程。此外,我也非常關注書中關於動態斷裂力學的論述。在高速碰撞中,材料的斷裂行為與靜態斷裂有很大的不同,例如裂紋尖端的應力場、能量釋放率等都會受到高速加載的影響。我希望書中能夠介紹適用於動態斷裂分析的理論模型和數值方法,並提供一些經典的案例研究,幫助我理解材料在高速衝擊下的斷裂過程。國防工業齣版社的背景,也讓我相信這本書的內容一定非常嚴謹和實用。
評分拿到《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,我第一反應就是它可能觸及瞭我一直以來非常睏惑的一個研究方嚮:材料在極端動力學條件下的失效機製。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者,在各自的研究領域想必都有著深厚的積纍。我非常好奇書中對斷裂動力學、塑性失穩、甚至相變誘導的失效模式是否有詳細的闡述。例如,在衝擊載荷下,材料的微觀結構(如晶界、夾雜物、位錯滑移等)如何受到影響,以及這些微觀變化如何最終導緻宏觀的失效,是我一直想深入瞭解的。如果書中能夠結閤斷裂力學原理,分析材料在高速應變率下的韌性-脆性轉變,或者討論材料在衝擊波傳播過程中的應力集中和裂紋擴展行為,那將是一份非常有價值的參考。我對書中關於數值模擬技術的介紹也同樣抱有很高的期望。在材料動力學研究中,有限元法(FEM)等數值模擬技術是預測和分析材料響應的強大工具。我希望書中能夠介紹如何建立適閤動力學分析的有限元模型,包括網格劃分、材料模型選擇、邊界條件設置以及動力學方程的求解方法。如果書中還能提供一些具體的仿真案例,展示如何模擬材料在爆炸、碰撞等復雜工況下的動力學行為,並與實驗結果進行對比分析,那就更能體現這本書的實用性和指導意義瞭。
評分我一直對材料在爆炸載荷下的響應機製非常感興趣,而《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,似乎為我打開瞭一扇新的大門。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者,在材料動力學領域的研究經驗,讓我對書中內容的深度和廣度充滿瞭期待。我特彆關注書中對衝擊波傳播和耦閤效應的論述。在爆炸發生時,會産生強大的衝擊波,衝擊波在材料內部的傳播以及與材料的相互作用,會引發一係列復雜的動力學響應,包括應力波、應變波的産生與衰減,以及材料的變形與損傷。我希望書中能夠詳細介紹衝擊波在不同材料中的傳播規律,以及如何通過材料設計來控製衝擊波的能量和強度。例如,多層結構、梯度材料等在吸收和耗散衝擊波能量方麵的作用。此外,我也非常期待書中關於材料在爆炸後殘餘性能的分析。材料在經曆爆炸載荷後,其力學性能往往會發生顯著下降。我希望書中能夠介紹如何評估材料在爆炸後的殘餘強度、剛度以及其他關鍵性能,並為提高材料的抗爆炸能力提供設計思路。
評分我是一名對材料在極端環境下的行為特彆感興趣的工程師,而《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,無疑是我近期最期待的讀物之一。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者,在國防工業齣版社的平颱下,想必為我們帶來瞭一場關於材料動力學世界的饕餮盛宴。我特彆關注書中關於高速加載下的材料破壞準則的論述。材料在經曆高速應變率作用時,其傳統的靜態破壞準則往往不再適用。我希望書中能夠詳細介紹適用於動態載荷下的斷裂判據、塑性屈服準則,以及損傷纍積模型。例如,如何描述材料在衝擊波作用下的應力狀態,以及如何預測材料在應力集中的區域發生失效。此外,我對書中關於數值模擬的精度和效率也抱有很高的期望。在進行復雜的動力學分析時,求解方法的選擇至關重要。我希望書中能夠介紹一些高效、可靠的數值算法,比如顯式動力學求解器,以及如何處理材料的本構關係和界麵失效等復雜問題。如果書中能夠結閤實際工程案例,展示如何利用這些理論和數值工具來解決例如彈道防護、結構抗爆等工程難題,那這本書的價值將得到極大的提升。
評分最近我在接觸一些需要考慮材料動態響應的工程項目,而《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,讓我看到瞭解決這些問題的希望。《虎彩按需齣版》所提供的“按需”特性,或許意味著它能夠更靈活地滿足特定讀者的需求,而張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者的名字,則確保瞭其內容的專業性和學術嚴謹性。我特彆關注書中關於材料在衝擊載荷下的本構關係建模。材料在高速應變率下的行為往往是非綫性的,且具有明顯的應變率效應和溫度效應。我希望書中能夠詳細介紹各類先進的本構模型,例如考慮損傷、塑性、相變等效應的模型,並探討如何利用實驗數據來辨識和驗證這些模型的參數。此外,我也非常期待書中能夠提供關於材料動力學行為測試技術的深入介紹。精準的實驗數據是模型開發和驗證的基礎。我希望書中能夠涵蓋各種先進的動態力學測試方法,例如高溫高速拉伸試驗、衝擊壓縮試驗、以及三軸動態試驗等,並詳細介紹這些方法的原理、設備、以及數據采集與處理技術。
評分我一直對材料在動態載荷下的疲勞性能感到好奇,而《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,似乎給瞭我一個深入瞭解的契機。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者,在材料科學領域的研究積纍,讓我對書中內容的深度和前沿性充滿瞭期待。我特彆關注書中對材料在高頻振動和衝擊載荷下的疲勞損傷機理的探討。與靜態疲勞相比,動態載荷下的疲勞行為更加復雜,應變率、載荷幅值、加載頻率等因素都會對材料的疲勞壽命産生顯著影響。我希望書中能夠詳細介紹材料在動態載荷下的損傷纍積過程,包括裂紋的萌生、擴展以及最終的斷裂。如果書中能夠結閤先進的無損檢測技術,介紹如何監測和評估材料在動態載荷下的損傷狀態,那將是極具價值的。此外,我也對書中關於疲勞壽命預測模型的研究充滿興趣。我希望書中能夠介紹一些適用於動態載荷的疲勞壽命預測模型,並提供相應的工程應用案例,幫助我更好地理解和評估材料的動態疲勞性能。
評分初次翻開《虎彩按需齣版》材料的動力學行為,我滿懷著對復雜物理現象探索的期待。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者的名字,本身就自帶一種嚴謹而專業的背書,再加上國防工業齣版社的齣版背景,很難不讓人聯想到這是一本關於材料在動態應力、衝擊、振動等作用下,其內部結構、形變、能量傳遞以及最終失效機製的深度解析。我尤其好奇的是,書中是否會深入探討不同材料類型,例如金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料等,在動力學載荷下的響應差異,以及這些差異背後的微觀機製。比如,金屬在高速衝擊下的應變率敏感性,陶瓷的脆性斷裂特徵,聚閤物的黏彈性行為,以及復閤材料中界麵效應如何影響整體的動力學穩定性,這些都是我非常感興趣的點。如果書中能夠提供詳實的實驗數據、精密的數值模擬結果,並輔以清晰的圖錶和示意圖,那就更完美瞭。我期待作者們能將抽象的理論概念,通過生動具體的案例,展現齣材料動力學行為的豐富性和復雜性,幫助讀者建立起對這一領域更直觀、更深刻的理解。而且,按需齣版的形式,也暗示著這本書可能聚焦於某些前沿研究,或者為特定讀者群體量身定製,這本身就增添瞭一份獨特性和價值感,讓人不禁想要一探究竟,看看作者們在這“按需”之下,究竟為我們呈現瞭怎樣一份精彩的學術盛宴。
評分我最近在研究某一種新型復閤材料的抗衝擊性能,而《虎彩按需齣版》材料的動力學行為這本書,似乎給瞭我一個絕佳的切入點。張慶明、劉彥、黃風雷這三位作者的名字,讓我對書中內容的深度和專業性充滿瞭信心。我特彆關注書中對能量吸收機製的探討。材料在吸收衝擊能量的過程中,會經曆各種復雜的變形和能量耗散過程,例如塑性變形、相變、斷裂等。我希望書中能夠詳細分析不同材料體係,特彆是復閤材料,在吸收衝擊能量方麵的優勢和劣勢,以及如何通過材料設計和結構優化來提高其能量吸收能力。對於復閤材料而言,縴維與基體之間的界麵行為在動力學加載下尤為關鍵。我期待書中能深入剖析界麵脫粘、縴維斷裂等現象,以及這些界麵效應如何影響復閤材料的整體衝擊響應和失效模式。此外,這本書的“按需齣版”特性,也可能意味著它會包含一些非常前沿的、尚未廣泛公開的研究成果。我希望書中能觸及一些最新的研究進展,比如智能材料在動力學響應中的應用,或者新型納米材料在提高材料抗衝擊性能方麵的潛力。如果書中能夠提供相關的實驗數據和理論模型,幫助我理解這些前沿技術,那將是莫大的幫助。
評分我一直在尋找一本能夠係統梳理“材料動力學行為”這一龐大課題的書籍,尤其是能將理論與實際應用緊密結閤的。張慶明、劉彥、黃風雷閤著的《虎彩按需齣版》材料的動力學行為,恰好滿足瞭我這一長久以來的需求。我尤其關注書中在材料本構模型構建方麵的論述。畢竟,準確描述材料在高速加載下的非綫性行為,是進行動力學分析的基礎。我期望書中能涵蓋從經典的模型,如Johnson-Cook模型,到更先進的、能夠考慮損傷纍積和相變的模型。此外,我對於書中關於實驗測試技術的內容也充滿期待。在動力學研究中,精確的實驗測量是驗證理論和模型的重要手段。我希望書中能介紹諸如霍普金森杆(Split Hopkinson Pressure Bar)、落錘試驗(Drop Weight Impact Test)、高速攝像技術等常用的實驗方法,並深入剖析這些方法在采集材料動力學響應數據時的優勢與局限性。同時,我希望作者們能夠提供具體的案例,展示如何利用這些實驗數據來校準和驗證動力學模型,進而為工程設計提供可靠的依據。國防工業齣版社的背景,也暗示瞭這本書可能在航空航天、兵器工業、核工程等高科技領域有著廣泛的應用前景,這讓我更加期待書中能夠觸及這些實際工程問題,並提供相關的解決方案或研究思路。
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