塑性非线性分析原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

曾攀 著

图书标签:

• 塑性力学
• 非线性有限元
• 结构分析
• 材料力学
• 数值方法
• 工程力学
• 计算力学
• 塑性变形
• 有限元分析
• 结构工程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111503774

版次：1

商品编码：11777120

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-09-01

用纸：胶版纸

字数：339000

编辑推荐

适读人群 ：本书可供机械、力学、材料、冶金、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、工程技术人员、科研工作者参考使用。
　　《塑性非线性分析原理》一书为长江学者曾攀教授汇集多年塑性问题研究成果。塑性问题及工程中最复杂的三大非线性问题：材料非线性、几何非线性(大变形)以及接触非线性，这给塑性问题的准确、高效分析带来很大的挑战。本书全面论述材料塑性的非线性分析原理，强调塑性非线性分析的工程概念、力学基础以及分析原理。全书共有7章，内容包括：固体力学问题的基本描述方法，为线弹性问题的描述，材料非线性：塑性行为及描述，几何非线性：有限变形下的应变及应力描述，材料塑性行为的数值分析原理，接触问题非线性及其数值分析原理，第7章为金属塑性变形研究的前沿领域。全书涉及：塑性中的三大非线性问题、求解塑性问题的各种数值分析原理、塑性加工中的成形与改性、变形/温度/组织三场耦合、超塑性、形状记忆合金、晶体塑性等论题，强调塑性问题的工程背景、力学本质以及数学逻辑，力求概念阐述清晰、重点内容突出、实例讨论深入等特点，便于读者研习。本书可供机械、力学、材料、冶金、航空航天等专业的高年级本科生、研究生、工程技术人员、科研工作者参考使用。

内容简介

　　《塑性非线性分析原理》一书共分7章，相关的内容如下。
　　第1章为固体力学问题的基本描述方法，以非常明了的方式介绍基本力学变量、指标记法、物理量的坐标变换及张量、张量的不变量原理。
　　第2章为线弹性问题的描述，引入应力张量、应变张量、三大类方程及两类边界条件，并以指标变换的方式系统讨论正交各向异性以及各向同性材料的本构方程的表达方式，给出应力张量、应变张量的重要性质及特征列表。
　　第3章为材料非线性：塑性行为及描述，介绍材料塑性行为的试验，包括塑性流动应力的试验方法、体积不变性及静水压力影响的试验、应力状态对材料塑性的影响、材料性能随温度的变化规律、几种典型的单向应力-应变曲线模型，系统描述了屈服条件、塑性强化准则、塑性应变流动法则、弹塑性本构方程的完整表达方式。
　　第4章为几何非线性：有限变形下的应变及应力描述，从1D情形下的真应力与真应变入手，给出构形、变形梯度、极分解、速度梯度及大变形下应变的表示，讨论了Green应变、小变形应变、单向拉伸情形的构形及变形、小角度的刚体转动等问题。进行三种平面变形情况下的分析，比较了工程应变、Green应变、Almansi应变之间的关系。介绍了大变形下的应力表达、应变及应力的物质导数、大变形情况下的本构方程，系统给出了大变形情形下的所有应变及应力表达式汇总。
　　第5章为材料塑性行为的数值分析原理，为本书的重点。内容包括：通过一个简单结构求解的时间离散过程入手，系统论述关于时间过程的隐式方法与显式方法、塑性非线性数值分析的分类、一般弹性问题的变分原理、弹塑性问题分析的虚功原理、刚塑性有限元分析原理以及大变形问题的虚功原理及有限元列式。特别给出了处理体积不可压缩性的拉格朗日乘子法、不可压缩性的罚函数法以及采用体积近可压缩性的刚塑性问题变分原理。在有限元列式上，给出基于当前构形的虚功原理、基于初始构形的虚功原理、大变形增量求解的TL方法、UL方法、Euler方法。还就数值分析中因积分引起的剪切自锁、沙漏等现象的本质原因进行剖析。
　　第6章为接触问题非线性及其数值分析原理，内容包括：塑性成形中的摩擦及特点、描述摩擦行为的模型、数值分析中接触摩擦模型的处理以及塑性成形中摩擦行为的试验测试方法，在处理接触非线性问题的数值分析原理方面，给出相应的虚功原理、拉格朗日乘子法、罚函数法、接触问题分析中的单元形式与接触搜寻。
　　第7章为金属塑性变形研究的前沿领域，内容包括：塑性变形的金属力学基础、超塑性变形、NiTi形状记忆合金的耦合行为研究、晶体塑性及数值模拟。论述了金属塑性变形的晶体结构、成形与改性、变形/温度/组织的三场耦合原理。讨论了超塑性变形现象、超塑性的力学特性、超塑性变形机理及影响因素。就NiTi形状记忆合金的研究现状、热力耦合行为、本构关系、原位多场测量进行了系统的介绍。对晶体塑性研究领域中的数值分析原理及基于晶粒的有限元建模进行了论述。

作者简介

　　曾攀，男，1963年生，海南省海口市人。1982年于西北工业大学获得学士学位，1985年于北京航空航天大学获得硕士学位，1988年于清华大学获得工学博士学位，1988年至1992年在大连理工大学及西南交通大学从事两站博士后研究，为德国“洪堡”学者(1994—1995)、国家杰出青年科学基金获得者(1998)、长江学者(2000)、“新世纪百千万人才工程”国家级人选，现为清华大学机械工程系教授、博导、先进成形制造教育部重点实验室学术委员会副主任、全国塑性工程学会副理事长，担任《机械工程学报》《工程力学》《塑性工程学报》、《锻压技术》等6个学术期刊的编委，为ICTP、NUMIFORM、ICFDM等国际会议学术委员会委员。先后主持国家自然科学基金重点项目、杰出青年基金、霍英东基金项目、大型横向合作项目等科研项目40多个，发表论文120多篇，已获得发明专利8项。出版及翻译学术著作6本，获得国家级、北京市教学成果奖3项，省部级一等、二等科技奖3项；长期从事有限元方法及数值模拟方面的教学工作，编写的教材入选教育部“研究生教学用书”、北京市高等教育精品教材、国家“十二五”规划教材。目前主要从事塑性非线性行为、材料成形数值模拟以及复杂装备的结构设计等领域的研究。

目录

前言
第1章固体力学问题的基本描述方法1
1.1基本力学变量1
1.2指标记法3
1.3物理量的坐标变换及张量表示8
1.4张量的不变量13
第2章线弹性问题的描述17
2.1应力张量17
2.1.1应力的定义17
2.1.2应力的坐标变换19
2.1.3应力张量的不变量21
2.1.4静水压力、球应力张量、偏应力张量、八面体应力22
2.2应变张量、球应变张量、偏应变张量、体积应变、应变率25
2.3三大方程之一：力的平衡方程27
2.3.12D情形下的平衡方程27
2.3.23D情形下的平衡方程30
2.4三大方程之二：变形的几何方程30
2.4.12D情形下的变形几何方程30
2.4.23D情形下的变形几何方程32
2.5三大方程之三：材料的本构方程32
2.5.1基于单向拉伸试验建立材料的本构方程32
2.5.2基于张量表达的材料本构方程35
2.6边界条件47
2.7线弹性问题的变量及方程汇总48
2.8应力张量、应变张量的重要性质及特征列表50
第3章材料非线性：塑性行为及描述53
3.1材料非线性塑性行为的试验53
塑性非线性分析原理目录3.1.1塑性流动应力的试验方法55
3.1.2温度、变形程度、变形速率对流动（屈服）应力的影响58
3.1.3塑性成形体积不变性及静水压力影响的试验63
3.1.4应力状态对材料塑性的影响64
3.1.5材料的物理量随温度的变化规律66
3.1.6几种典型的单向应力-应变曲线模型70
3.2复杂应力状态下的一般性屈服条件71
3.2.1直接试验方法71
3.2.2金属材料常用的屈服准则73
3.3各种情形的屈服面79
3.3.1等向强化屈服面80
3.3.2随动强化屈服面81
3.3.3混合强化屈服面81
3.3.4考虑静水压力的屈服准则81
3.3.5考虑体积近不可压缩性的屈服条件82
3.4塑性应变流动法则83
3.4.1稳定性的概念83
3.4.2材料行为的稳定性84
3.4.3加-卸载准则与流动法则86
3.5弹塑性本构方程的完整描述89
3.5.1等效应力与等效应变89
3.5.2弹塑性本构方程的一般表达式93
3.5.3比例加载情形下的弹塑性本构方程95
3.5.4各向异性情形下的弹塑性本构方程99
3.5.5其他屈服函数104
第4章几何非线性：有限变形下的应变及应力描述106
4.11D情形下的真应力与真应变106
4.2构形、变形梯度、极分解、速度梯度109
4.3有限变形下的应变表示111
4.4关于应变的讨论113
4.4.1Green应变的物理含义113
4.4.2小变形下的应变表示117
4.4.3单向拉伸情形的构形及变形分析118
4.4.4形变张量E或C的主方向特征120
4.4.5三种平面变形情况下的分析及比较121
4.4.6小角度的刚体转动123
4.4.7实例讨论：工程应变、Green应变、Almansi应变的比较124
4.5有限变形下的应力表达126
4.5.1有限变形状态下的体积及面元变化127
4.5.2当前构形中的Cauchy应力129
4.5.3初始构形中的第一类Piola-Kirchhoff应力(非对称张量)129
4.5.4初始构形中的第二类Piola-Kirchhoff应力(对称张量)130
4.5.5第二类Piola-Kirchhoff应力张量的刚体转动性质131
4.6应变及应力的物质导数131
4.6.1物质导数131
4.6.2速度梯度与变形率132
4.6.3与刚体运动无关的Almansi本构应变速率134
4.6.4与刚体运动无关的Jaumann应力率135
4.7有限变形情况下的本构方程136
4.7.1Kirchhoff材料136
4.7.2超弹性材料137
4.7.3次弹性材料138
4.7.4弹塑性材料138
4.7.5黏性材料138
4.8有限变形的应变及应力表达式汇总139
第5章材料塑性行为的数值分析原理142
5.1线弹性问题求解的隐式算法与显式算法143
5.2关于时间过程的隐式算法与显式算法148
5.2.1时间离散过程的显式算法格式148
5.2.2时间离散过程的隐式算法格式149
5.2.3关于时间离散格式的稳定性152
5.2.4显式算法与隐式算法的应用范围156
5.3塑性问题的非线性数值分析分类157
5.4一般弹性问题的变分原理157
5.4.1变分原理157
5.4.2虚功原理159
5.5弹塑性问题分析的虚功原理160
5.5.1塑性问题的增量方程160
5.5.2增量形式的虚功原理及有限元列式161
5.6刚塑性有限元分析原理162
5.6.1刚（黏）塑性问题的基本方程163
5.6.2求解刚塑性问题的一般变分原理164
5.6.3处理体积不可压缩性的拉格朗日乘子法165
5.6.4处理体积不可压缩性的罚函数法166
5.6.5考虑体积近可压缩性的刚塑性问题变分原理167
5.6.6求解刚塑性问题的几种方法比较168
5.6.7刚（黏）塑性问题的变分原理169
5.6.8刚塑性问题的有限元分析列式171
5.6.9刚性区的处理及初始速度场的确定175
5.7有限变形问题的虚功原理及有限元列式179
5.7.1基于当前构形的平衡关系及虚功原理179
5.7.2基于初始构形的当前平衡关系及虚功原理180
5.7.3有限变形分析的有限元列式183
5.7.4有限变形增量求解的TL方法188
5.7.5有限变形增量求解的UL方法192
5.7.6有限变形问题求解的Euler方法196
5.8数值积分中所出现问题的讨论(剪切自锁，沙漏)200
第6章接触问题非线性及其数值分析原理205
6.1接触摩擦非线性：塑性成形中的摩擦行为205
6.1.1塑性成形中的摩擦及特点205
6.1.2经典摩擦定律206
6.1.3塑性成形中的摩擦模型207
6.1.4接触与摩擦的三个条件及表达式208
6.1.5非线性摩擦条件的光滑化处理210
6.1.6塑性成形中摩擦行为的试验测试211
6.2接触问题分析的虚功原理214
6.3接触问题分析的拉格朗日乘子法215
6.4接触问题分析的罚函数法217
6.5接触问题分析的有限元列式218
6.6接触问题有限元方程的求解方法223
6.6.1显式算法223
6.6.2隐式算法225
6.7接触问题分析中的单元形式与接触的搜寻225
第7章金属塑性变形研究的前沿领域228
7.1塑性变形的金属力学基础228
7.1.1金属材料的结构层次228
7.1.2金属的晶体滑移系与Schmid因子228
7.1.3塑性加工过程中变形、温度与组织的三场耦合231
7.2超塑性变形237
7.2.1超塑性变形现象237
7.2.2超塑性的力学特性238
7.2.3超塑性变形机理及影响因素239
7.3NiTi形状记忆合金中的局部化变形与相变塑性行为研究240
7.3.1NiTi形状记忆合金的研究现状240
7.3.2NiTi形状记忆合金的热-力耦合行为242
7.3.3形状记忆合金耦合行为的原位多场测量方法244
7.3.4形状记忆合金耦合行为的试验结果248
7.3.5NiTi形状记忆合金的本构关系255
7.4晶体塑性及分析原理259
7.4.1晶体塑性的描述259
7.4.2晶体塑性的数值分析原理268
7.4.3单晶体塑性变形的数值模拟271
7.4.4多晶体塑性变形的试验与数值模拟274
参考文献282
索引288

前言/序言

　　材料的塑性行为对于实际构件在两个方面有极为重要的影响，其一是在构件的成形制造方面，即将材料通过塑性成形的制造方式使其成为可以使用的零部件，这时的塑性非线性称为材料加工塑性非线性行为；其二是零部件在使用过程中的安全评价，即构件在承受大载荷时所表现出的塑性非线性行为，涉及材料的失效与安全。
　　在塑性成形方面，全世界的钢材约有75%需要通过塑性成形的方式进行加工。塑性成形不但能够制造出满足机器装备零部件要求的外形，还能够获得具有优异力学性能的材料组织结构，是重大机器装备关键零部件的首选成形制造手段之一，在核电装备、航空航天、汽车制造等行业中发挥着不可替代的作用。同时，塑性成形也是节约材料资源、降低制造成本的重要环节[1][2]。例如，我国1100MW核电发电机的半速转子直径为2050mm，长度为16400mm，毛坯质量310t，就是采用560t钢锭在1.6万t液压机上锻压成形的；美国C-5A飞机起落架外筒的尺寸为2500×1100×450（mm），模锻件质量1540kg，就是采用超高强度合金钢进行模锻一次性成形的；美国F22飞机机身隔框的尺寸为4078×1680×178（mm），模锻件的质量为1588kg，模锻件投影面积达到5.53m2，也是采用钛合金进行模锻一次性成形的；美国卡麦隆（Cameron）公司采用3万t多向模锻液压机可以挤压出大口径多通道零件，其产品一直垄断国际高端市场；中国北方重工集团和清华大学合作，于2009年建成3.6万t大口径钢管垂直挤压成套装备，可以实现大口径钢管的挤压成形；西安航空高技术航空产业基地和清华大学合作，于2012年建造了4万t航空模锻液压机，为国际上最大的单缸模锻液压机，可以直接模锻出新一代飞机的高性能关键零部件；第二重型机器厂研制的世界上最大的8万t梁柱组合式液压机，将带动大件或特大件的整体成形的相关研究。
　　国家自然科学基金委在机械工程学科发展战略报告(2011—2020)中给出了高性能精确成形领域研究发展路线图(见图1)[1]，就材料成形制造方面提出的重大科学问题之一就是“高性能精确成形制造过程的多场多尺度全过程建模仿真与优化”，具体表现在以下几个方面：
　　�r大型复杂高性能构件成形全过程多场耦合多尺度建模与模拟仿真方法，介观尺度下微成形过程建模仿真方法。
　　塑性非线性分析原理前言图1高性能精确成形领域研究发展路线图�r多场下大型复杂高性能金属零部件凝固与塑性成形成性规律、超常条件下焊接与高效焊接行为的多尺度全过程模拟仿真与分析。
　　�r基于多场多尺度全过程模拟仿真的大型复杂高性能构件成形成性过程的多参量、多目标、多约束优化设计、稳健控制与数字化精确成形。
　　�r零件性能与材料制备成形工艺的一体化设计、数字化与智能化，包括材料设计、制备、成形与热处理全过程组织、形状、尺寸和质量的精确控制方法。
　　上述各个方面无一例外地都涉及材料塑性问题的研究。
　　在重大装备的服役过程中所涉及的另一个领域为零件与结构的失效与安全服役(见图2)[1]；同样，材料的塑性行为也是一个重要的基础，如对于一些特别重要的零部件，都要求材料有足够的塑性变形能力，才可以使得材料在失效前有足够的吸收破坏能量的能力，所用装备才有安全保障。
　　图2失效评价与寿命预测领域发展路线图可以看出，材料的塑性非线性行为将是高性能精确成形领域以及结构安全性评价的重要基础。本书将从塑性非线性行为相关的变量描述、试验方法、基本方程、材料非线性、几何大变形非线性、接触非线性、塑性非线性分析的经典原理与现代数值分析原理等几个方面来系统描述该问题，力求做到工程背景明确、数学表达简明、力学概念深刻，使读者对塑性非线性问题有深刻的理解。全书共分7章，相关的内容如下。
　　第1章为固体力学问题的基本描述方法，以非常明了的方式介绍基本力学变量、指标记法、物理量的坐标变换及张量、张量的不变量原理。
　　第2章为线弹性问题的描述，引入应力张量、应变张量、三大类方程及两类边界条件，并以指标变换的方式系统讨论正交各向异性以及各向同性材料的本构方程的表达方式，给出应力张量、应变张量的重要性质及特征列表。
　　第3章为材料非线性：塑性行为及描述，介绍材料塑性行为的试验，包括塑性流动应力的试验方法、体积不变性及静水压力影响的试验、应力状态对材料塑性的影响、材料性能随温度的变化规律、几种典型的单向应力-应变曲线模型，系统描述了屈服条件、塑性强化准则、塑性应变流动法则、弹塑性本构方程的完整表达方式。
　　第4章为几何非线性：有限变形下的应变及应力描述，从1D情形下的真应力与真应变入手，给出构形、变形梯度、极分解、速度梯度及大变形下应变的表示，讨论了Green应变、小变形应变、单向拉伸情形的构形及变形、小角度的刚体转动等问题。进行三种平面变形情况下的分析，比较了工程应变、Green应变、Almansi应变之间的关系。介绍了大变形下的应力表达、应变及应力的物质导数、大变形情况下的本构方程，系统给出了大变形情形下的所有应变及应力表达式汇总。
　　第5章为材料塑性行为的数值分析原理，为本书的重点。内容包括：通过一个简单结构求解的时间离散过程入手，系统论述关于时间过程的隐式方法与显式方法、塑性非线性数值分析的分类、一般弹性问题的变分原理、弹塑性问题分析的虚功原理、刚塑性有限元分析原理以及大变形问题的虚功原理及有限元列式。特别给出了处理体积不可压缩性的拉格朗日乘子法、不可压缩性的罚函数法以及采用体积近可压缩性的刚塑性问题变分原理。在有限元列式上，给出基于当前构形的虚功原理、基于初始构形的虚功原理、大变形增量求解的TL方法、UL方法、Euler方法。还就数值分析中因积分引起的剪切自锁、沙漏等现象的本质原因进行剖析。
　　第6章为接触问题非线性及其数值分析原理，内容包括：塑性成形中的摩擦及特点、描述摩擦行为的模型、数值分析中接触摩擦模型的处理以及塑性成形中摩擦行为的试验测试方法，在处理接触非线性问题的数值分析原理方面，给出相应的虚功原理、拉格朗日乘子法、罚函数法、接触问题分析中的单元形式与接触搜寻。
　　第7章为金属塑性变形研究的前沿领域，内容包括：塑性变形的金属力学基础、超塑性变形、NiTi形状记忆合金的耦合行为研究、晶体塑性及数值模拟。论述了金属塑性变形的晶体结构、成形与改性、变形/温度/组织的三场耦合原理。讨论了超塑性变形现象、超塑性的力学特性、超塑性变形机理及影响因素。就NiTi形状记忆合金的研究现状、热力耦合行为、本构关系、原位多场测量进行了系统的介绍。对晶体塑性研究领域中的数值分析原理及基于晶粒的有限元建模进行了论述。
　　本书的特点是强调对塑性问题的本质理解与分析原理的准确表达，力求做到概念清晰、深入浅出，注重逻辑性及可读性的统一，为致力于塑性问题研究的科技工作者及研究生提供重要的素材。
　　本书的一些工作，特别是第7章的研究，得到国家自然科学基金项目（No：51275270）的资助，在此表示感谢。
　　清华大学机械工程系的方刚副教授、雷丽萍副教授对本书进行了认真的审读，提出了许多建设性的修改意见。作者所指导的博士生杜泓飞完成了本书7.3节的撰写，同时7.4节选用了作者所指导硕士生刘海军、曹鹏的学位论文的部分内容。在本书的撰写过程中，清华大学机械工程系的博士生杨沾沛，硕士生黑梦、莫戈、陈曦等参与了本书文稿的准备工作，博士生汪力骁、谢炜、奚柏立、萧遥、马哲，硕士生陈子砚、王倩、莫戈、贺哲龙、孙宇申、曹岚、吴瑛参与了本书的校核工作，张惠玲女士对本书的文字编辑也做出了重要贡献。在此，作者对上述各位人士表示衷心的感谢。
　　由于作者水平有限，书中难免存在不足，敬请读者提出批评。
　　作者于清华园目录

《工程结构塑性力学导论》 内容梗概： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的工程结构塑性力学基础，侧重于理解材料在超过屈服极限后的变形行为及其对结构整体响应的影响。本书涵盖了从基本的材料本构关系到复杂的塑性分析方法，以及在工程实践中的应用。全书体系严谨，逻辑清晰，理论与算例相结合，旨在培养读者独立分析和解决工程塑性问题的能力。 第一章 塑性变形基础 本章将从微观和宏观层面介绍材料的塑性变形机理。首先，我们会探讨金属材料的晶体结构及其对塑性变形的影响，包括位错的产生、运动和相互作用。接着，我们将引入屈服的概念，区分弹性变形和塑性变形的本质差异。读者将了解应力-应变关系在塑性区间的非线性特征，以及屈服准则（如Von Mises准则、Tresca准则）的物理意义和数学表达式，并介绍它们的适用范围。此外，本章还会讨论应变硬化现象，解释材料在塑性变形过程中屈服强度的提高，并介绍常用的硬化模型，如随动强化和等向强化。最后，将介绍塑性变形的基本定理，如最大塑性功原理和塑性势流原理，为后续章节的深入分析奠定理论基础。 第二章 材料本构模型 本章将详细介绍用于描述材料塑性行为的本构模型。我们将首先回顾线弹性本构关系，并在此基础上引入塑性本构关系。重点介绍以增量型塑性理论为基础的本构模型，包括增量弹性模量、塑性应变增量张量的计算方法。读者将深入理解屈服面、塑性流动规则和强化规则是如何共同定义一个完整的塑性本构模型。我们将详细阐述多种常用的塑性本构模型，如： J2塑性模型（Von Mises塑性）： 重点讲解其屈服准则、流动法则和强化法则，及其在轴对称、平面应变和三维问题中的应用。 Tresca塑性模型： 介绍其屈服准则的几何形状，并与J2模型进行对比分析。 临塑性模型： 讨论无强化或随动强化的简单塑性模型，以及其在特定工程问题中的局限性。 更复杂的本构模型： 简要介绍考虑应力三轴度效应、各向异性塑性以及损伤力学耦合的本构模型，以展示塑性理论发展的方向。 本章还将讨论材料参数的确定方法，包括实验测试（如单轴拉伸试验、剪切试验）和参数反演技术。 第三章 塑性变形的数值分析方法 本章将聚焦于利用数值方法求解涉及材料塑性的工程问题。我们将重点介绍有限元方法在塑性分析中的应用。内容将包括： 增量法的原理： 解释如何将一个完整的非线性分析过程分解为一系列小的增量步，并在每个增量步内进行线性化求解。 应力更新算法： 介绍在每个增量步结束时，如何根据增量应变和材料的塑性本构模型，准确更新应力状态，使其满足屈服条件和流动规则。常见的应力更新算法，如“拉直法”（Return Mapping）将被详细讲解。 荷载-位移方程的建立： 详细推导考虑材料非线性的增量形式的刚度矩阵和内力向量，以及如何处理材料刚度的变化。 迭代求解策略： 介绍Newton-Raphson法及其变种在求解非线性方程组中的应用，以及收敛性判断准则。 边界条件的处理： 讨论如何在增量分析中施加力和位移边界条件。 特殊问题的处理： 讨论接触问题、大变形问题在塑性分析中的特殊处理方法。 本章将通过算例展示如何使用通用有限元软件进行塑性分析，并强调分析结果的解释和验证。 第四章 塑性分析在工程中的应用 本章将展示塑性力学分析在解决实际工程问题中的重要作用。我们将涵盖以下关键应用领域： 结构承载能力的评估： 讨论如何利用塑性理论评估结构在超屈服载荷下的极限承载能力，特别是对于薄壳结构、板结构以及框架结构。 失效分析： 介绍塑性分析如何用于预测结构在过载情况下的失效模式，如屈曲、断裂等。 残余应力分析： 解释焊接、锻造、热处理等工艺过程中产生的残余应力的形成机制，以及如何利用塑性分析进行残余应力的预测和控制。 弹塑性接触分析： 讨论在滚动接触、冲击接触等场景下，材料的塑性行为对接触应力、寿命的影响。 土体塑性分析： 介绍塑性理论在岩土工程中的应用，如边坡稳定分析、地基承载力计算、隧道掘进过程的模拟等。 冲击和动力学塑性分析： 简要介绍在高速冲击、爆炸载荷等动态问题中，材料的动塑性行为以及相应的数值方法。 通过这些应用案例，读者将深刻理解塑性力学理论的实用价值，并能够将其应用于实际的工程设计和分析工作中。 第五章 结构构件的塑性分析 本章将深入探讨几种典型工程结构构件的塑性行为。我们将从理论和数值两方面对其进行分析： 梁和框架的塑性铰分析： 介绍塑性铰的概念，讨论梁和框架在达到极限载荷时，塑性铰的形成和演变过程。介绍塑性分析在预测框架结构极限承载力中的应用，并讨论塑性变形的累积效应。 板和壳体的塑性分析： 探讨板和壳体在承受过载荷后的非线性变形和屈服行为。介绍塑性板壳理论的基本原理，以及如何利用数值方法进行分析。 承压构件的塑性屈曲： 讨论承压构件在达到屈服极限后发生的屈曲现象，介绍弹塑性屈曲理论，并分析其与纯弹性屈曲的区别。 疲劳和断裂中的塑性效应： 探讨在疲劳裂纹扩展和断裂过程中，塑性区对裂纹尖端应力场和裂纹扩展速率的影响。 本章将结合具体构件的实例，加深读者对塑性变形在工程结构中实际表现的理解。 第六章 塑性分析的注意事项与挑战 本章将对塑性分析的实际应用进行总结和梳理，并讨论在工程实践中可能遇到的挑战以及应对策略： 模型选择的合理性： 讨论如何根据工程问题的特点和精度要求，选择合适的材料本构模型。 数值方法的局限性： 强调数值计算可能存在的误差，以及如何通过网格细化、步长控制等方法来提高计算精度。 结果的解释与验证： 强调对数值分析结果进行物理解释的重要性，以及如何通过实验数据、工程经验等对分析结果进行验证。 材料参数的不确定性： 讨论材料参数的离散性以及如何处理参数不确定性对分析结果的影响。 计算资源的考量： 讨论复杂塑性分析可能需要大量的计算资源，以及如何进行效率优化。 未来发展方向： 展望塑性力学领域的前沿研究方向，如多尺度塑性分析、机器学习在塑性建模中的应用等。 通过本章，读者将对塑性分析的实施过程有一个更全面、更实用的认识，并为应对实际工程挑战做好准备。 学习目标： 掌握材料塑性变形的基本原理和力学模型。 理解并应用各种常用的塑性本构模型。 熟练掌握基于增量法的数值分析技术。 能够运用塑性力学理论解决实际工程问题。 认识塑性分析在结构设计、失效分析和性能评估中的重要性。 目标读者： 本书适合土木工程、机械工程、航空航天工程、材料科学与工程等专业的本科生、研究生以及从事工程设计、分析和研究的工程师。具备一定的材料力学和有限元分析基础的读者将更容易理解本书内容。

评分☆☆☆☆☆

我对《塑性非线性分析原理》这本书的期待，源于我在工程实践中遇到的挑战。作为一名结构工程师，我深知在许多关键的设计环节，尤其是在承受冲击载荷、爆炸荷载或地震等极端事件时，结构材料的响应早已超越了单纯的弹性范畴，进入了塑性变形阶段，并且这种变形的演化过程表现出显著的非线性特征。传统的线性分析方法在这种情况下显得力不从心，无法提供准确的预测和可靠的安全评估。因此，我非常渴望通过这本书，能够系统地掌握塑性非线性分析的原理和方法，从而提升我的专业能力。我希望书中能够详细讲解各种塑性本构模型，例如Von Mises、Mohr-Coulomb等，并阐述它们在不同材料（如金属、岩土、混凝土）中的适用性和局限性。同时，我也十分关注非线性有限元分析的数值算法，尤其是如何有效地处理材料非线性、大变形几何非线性以及接触非线性等耦合效应。如果书中能够提供一些实际工程案例的详细解析，例如钢结构的屈曲与塑性分析，或者土木工程中岩土体在塑性状态下的力学行为模拟，那将极大地提升该书的实践指导意义。我希望通过阅读这本书，能够更深入地理解结构的极限承载能力和失效机制，从而为工程设计提供更科学、更可靠的依据，确保工程的安全性和经济性。这本书对我来说，是一本能够帮助我解决实际工程难题、提升专业技能的宝贵工具。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《塑性非线性分析原理》这本书时，我的脑海中立刻浮现出了大学时期学习材料力学时的情景，那时对于材料屈服后的行为总是带着一丝神秘感和敬畏。毕业工作后，我深刻体会到，那些在关键时刻支撑起宏伟建筑、保障飞行器安全的背后，必然蕴含着远超线性范畴的复杂力学行为。这本书的书名本身就仿佛一道指引，指向了我一直想要探寻的领域。我关注的是，这本书是否能够清晰地勾勒出塑性变形的微观机制，并将其上升到宏观的工程应用层面。我期望它能详细解读各种塑性本构模型，比如Von Mises、Tresca等，并探讨它们各自的适用范围和优缺点。更重要的是，我希望它能系统地介绍非线性分析的数值算法，尤其是如何高效且准确地求解非线性方程组，以及在迭代过程中如何处理收敛性问题。对于工程师来说，能够准确模拟结构的极限承载能力和失效模式至关重要，而这恰恰是塑性非线性分析的核心价值所在。我非常期待书中能够包含不同类型结构（如钢结构、混凝土结构）在塑性状态下的典型分析案例，并展示如何通过数值模拟来预测其行为，例如梁的弯曲屈服、板的失稳以及整体结构的破坏过程。如果书中还能对常用的商业有限元软件在塑性分析中的应用进行指导，那将是锦上添花，极大地提升其在工程实践中的指导意义。我希望这本书能够成为我解决实际工程难题的有力武器，让我能够更加自信地面对那些挑战性的设计任务。

评分☆☆☆☆☆

《塑性非线性分析原理》这个书名，让我立刻联想到我日常工作中经常遇到的那些“硬骨头”问题。我们经常需要设计一些能够在极端载荷下保持一定性能的结构，比如桥梁在超载运输时，或者某些关键设备在遭受意外冲击时。在这种情况下，材料早已不是简单的弹性变形，而是进入了塑性阶段，并且变形还会随着载荷的增加而持续发展，这种非线性行为是线性分析根本无法捕捉到的。我渴望从这本书中获得的是一套系统性的理论框架，能够解释材料为何会发生塑性变形，以及这种变形是如何受到应力、应变、温度等因素影响的。我特别关注的是，书中是否能够详细讲解不同塑性本构模型（如理想塑性、随动强化、随动软化模型）的数学描述，以及如何根据具体的材料特性和工程需求来选择合适的模型。在数值分析方面，我期待它能深入阐述求解非线性方程组的迭代方法，例如牛顿-拉夫逊法及其改进算法，以及如何有效地处理大变形引起的几何非线性。如果书中能提供一些实际工程案例的详细分析过程，例如某个受压构件的屈曲与塑性耦合分析，或者某个焊接结构的塑性变形模拟，我会觉得这本书的价值被极大地提升了。我希望通过阅读这本书，能够更深入地理解结构的真实受力行为，从而为设计提供更可靠的依据，避免潜在的安全隐患。这本书对我来说，是通往更深层次结构力学理解的一扇窗户，我希望能借此机会，将理论知识与实际工程紧密结合起来，做出更出色的工作。

评分☆☆☆☆☆

《塑性非线性分析原理》这个书名，对于我这个长期在混凝土结构领域工作的工程师来说，无疑是一声召唤。在进行大型、复杂混凝土结构的设计和分析时，尤其是在面对地震、爆炸等极端载荷时，我们必须考虑混凝土材料的非线性行为，包括其在拉伸和压缩中的屈服、开裂以及压碎等一系列复杂过程。我非常渴望通过这本书，能够系统地学习塑性非线性分析的原理和方法，以提升我的专业能力。我希望书中能够详细介绍描述混凝土材料塑性行为的本构模型，例如，如何模拟混凝土在受压时的屈服和软化，以及在受拉时的开裂和强度退化。同时，我也十分关注书中关于数值计算方法的讲解，特别是如何将这些复杂的材料模型有效地应用于有限元分析中，如何处理方程组的非线性求解，以及如何进行大变形和接触分析。如果书中能够包含一些具体的工程案例，例如，一座高层建筑在地震作用下的塑性变形分析，或者某个地下结构的弹塑性分析，并展示如何通过这些分析来评估结构的承载能力和损伤程度，那将对我具有极大的指导意义。我希望通过学习这本书，能够更准确地预测混凝土结构在极端荷载下的响应，从而设计出更安全、更经济的工程方案。这本书对我来说，是填补我理论知识空白，提升工程实践能力的重要桥梁。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对材料力学有着濃厚兴趣的研究生，平日里接触到各种各样的文献和书籍，《塑性非线性分析原理》这个书名立刻引起了我的注意。在我看来，材料的塑性行为是其力学性能中最为复杂和迷人的部分之一。当应力超过材料的屈服极限后，材料会发生不可恢复的永久变形，而这种变形过程的演化往往是非线性的，并且与多种因素交织在一起。我希望这本书能够在我深入探索这一领域时，提供坚实的理论基础和清晰的分析方法。我特别期待书中能够详细介绍塑性力学的基本公理和定理，例如最大能量屈服准则、应变率效应以及各向异性塑性等概念。同时，在数值模拟方面，我期望这本书能够系统地阐述有限元方法在塑性非线性分析中的具体实现，包括单元选择、网格划分、荷载施加以及边界条件设定等关键环节。更令我期待的是，如果书中能够涉及一些前沿的研究方向，例如塑性损伤力学、弹塑性断裂力学，或者新型材料（如形状记忆合金、智能材料）的塑性行为分析，那将极大地拓宽我的研究视野。我希望通过学习这本书，能够掌握独立进行复杂工程结构塑性非线性分析的能力，并能够理解和评估不同分析方法和模型的优劣。这本书对我而言，是一次系统性地梳理和提升我在塑性力学领域知识体系的绝佳机会，我希望能从中汲取养分，为未来的研究和学术探索打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《塑性非线性分析原理》这个书名，让我眼前一亮。在我的职业生涯中，经常会遇到需要精确预测材料在超出弹性范围后的行为的工程问题，尤其是在进行某些高强度、高应力载荷下的结构设计时。例如，在航空航天领域，飞行器的结构在承受巨大的气动载荷、起降冲击，甚至在极端天气条件下，材料的响应远非简单的线性弹性可描述。我非常期待这本书能够提供一套完整而深入的理论体系，来解释和指导塑性非线性分析。我希望书中能够详细阐述各种塑性本构模型，从经典的Von Mises模型到更复杂的塑性损伤模型，并解释它们各自的数学基础和适用范围。同时，我希望书中能对有限元方法在处理这类非线性问题中的具体技术细节进行深入的讲解，例如，如何选择合适的单元类型，如何构建和更新刚度矩阵，以及如何处理迭代求解过程中的收敛性问题。如果书中能够包含一些具有代表性的工程案例，例如复杂金属构件在塑性变形下的应力分布和失效预测，或者某种新型复合材料在塑性区的行为分析，那将极大地增强本书的实践价值。我期望通过学习这本书，能够更好地理解材料的复杂行为，从而设计出更安全、更可靠、性能更优越的工程产品，为科技进步贡献力量。这本书对我来说，是一次知识上的深耕，也是一次能力上的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《塑性非线性分析原理》这个书名时，我立即联想到的是那些在严苛条件下工作的机械部件，它们承受的载荷常常导致材料发生永久性的变形。作为一名机械工程师，我深知仅仅依靠传统的线性力学分析，是远远不够的。尤其是在设计一些关键受力部件，如齿轮、轴承，或者在进行冲击、疲劳分析时，材料的塑性行为至关重要。我非常希望这本书能够为我提供一个清晰的理论框架，来理解和应用塑性非线性分析。我期待书中能够详细讲解塑性力学的基本概念，例如屈服准则、流动法则、强化模型，以及它们如何影响材料的整体行为。在数值分析方面，我希望这本书能够深入阐述有限元方法在求解这类非线性问题时的具体实现，包括如何进行非线性方程的迭代求解，如何处理材料的本构关系以及几何变形的影响。如果书中能够包含一些机械工程领域的典型案例，例如，某个曲轴在循环载荷下的塑性变形分析，或者某个冲压件在成形过程中的力学行为模拟，那将极大地提升该书在我工作中的应用价值。我希望通过阅读这本书，能够更精确地预测和评估机械部件在服役过程中的可靠性，从而设计出更耐用、更安全的产品。这本书对我而言，是提升我解决复杂力学问题能力的关键工具。

评分☆☆☆☆☆

《塑性非线性分析原理》这个书名，让我联想到我在设计中经常需要面对的复杂工况。我们都知道，很多材料在超过一定的应力阈值后，会发生永久性的塑性变形，并且这种变形过程本身就不是简单的线性关系。尤其是在一些承受高应力、大变形或者冲击载荷的工程结构中，如果仅仅依赖于线性分析，可能会严重低估结构的实际变形和潜在的失效风险。因此，我非常期待这本书能够为我提供一套系统且深入的塑性非线性分析方法论。我希望能详细了解各种塑性准则的推导和应用，比如如何选择合适的屈服函数和流动法则来描述不同材料在塑性状态下的行为。同时，我对于数值计算方面的内容也充满兴趣，特别是有限元方法在处理这类非线性问题时的具体实现。例如，如何有效地处理材料非线性带来的迭代求解问题，如何考虑几何非线性（大变形）对分析结果的影响，以及在涉及接触的复杂模型中如何进行塑性分析。如果书中能包含一些经典算例的详细解算过程，如金属板的冲压成形，或者某个关键部件在冲击载荷下的塑性响应模拟，那将非常有助于我理解和掌握这些理论知识，并将之应用于实际工作中。这本书对我来说，就像是一本“武功秘籍”，能够帮助我掌握更高级别的结构分析技巧，从而在工程设计中应对更严峻的挑战。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《塑性非线性分析原理》这个书名时，我立刻想到的是那些在极端环境下工作的结构，它们早已不是简单的弹性变形。在我的工作领域，我们经常需要评估在地震、爆炸或者高速碰撞等情况下，结构的安全裕度。这些场景下的结构响应，其核心就是塑性变形和非线性行为。因此，我非常迫切地希望这本书能够深入浅出地讲解塑性力学的基本理论，包括应力、应变、屈服面、流动法则等概念，并详细介绍如何将这些理论应用于工程实践。我尤其关注的是，这本书是否能够清晰地阐述非线性有限元分析的流程和关键技术。例如，如何进行非线性方程组的迭代求解，如何处理材料非线性（如塑性强化/软化），几何非线性（大变形），以及接触非线性等复杂耦合效应。如果书中能够提供一些来自实际工程的案例分析，比如在地震作用下桥梁墩柱的塑性变形模拟，或者在爆炸载荷下某个防护结构的失效模式预测，那将对我的工作有极大的帮助。我希望通过学习这本书，能够建立起一套扎实的塑性非线性分析知识体系，并能够熟练运用相关的数值工具，为我的工程设计提供更可靠、更安全的保障。这本书对我而言，是提升我解决复杂工程问题能力的关键一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《塑性非线性分析原理》一眼就吸引了我，因为我一直对材料在受力后如何发生永久变形，以及这种变形过程的复杂性充满好奇。我从事结构工程领域多年，深知在许多实际工程应用中，尤其是在地震、爆炸等极端载荷作用下，结构的响应早已超出了简单的弹性范围。传统的线性分析方法在这种情况下显得力不从心，无法准确预测结构的承载能力和破坏模式。因此，我迫切需要一本能够深入讲解塑性非线性分析原理的权威著作，来提升我的专业知识和工程实践能力。我希望这本书能够系统地阐述塑性力学相关的基本概念，例如屈服准则、流动法则、强化模型等等，并详细介绍如何将这些理论应用于复杂的工程结构中。我尤其关心如何在数值计算层面实现这些非线性分析，比如有限元方法的应用，如何处理大变形、材料塑性以及接触等复杂问题。如果这本书能提供丰富的实例分析，例如桥梁、高层建筑、甚至是航空航天结构在塑性状态下的响应模拟，那将是极大的帮助。我相信，掌握了这些原理，我将能更精准地设计和评估结构的安全性能，从而为社会贡献更可靠的工程解决方案。这本书对我而言，不仅仅是一本技术书籍，更是一把能够开启理解复杂工程行为之门的钥匙，我非常期待能够通过它来深化我的认知，并在实际工作中取得更大的突破。我希望这本书能够深入浅出，既有严谨的理论推导，又不乏直观的解释和清晰的图示，让我在学习过程中能够事半功倍，真正理解塑性非线性分析的精髓所在。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

好