力学丛书·典藏版（18）：充液系统动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王照林，刘延柱 著

图书标签:

• 力学
• 流体力学
• 充液系统
• 动力学
• 工程
• 机械
• 专业
• 教材
• 经典
• 理论

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030097767

版次：1

商品编码：11889351

包装：平装

丛书名： 力学丛书·典藏版

开本：32开

出版时间：2002-01-01

用纸：胶版纸

页数：387

字数：325000

正文语种：中文

内容简介

　　《力学丛书·典藏版（18）：充液系统动力学》共九章，分六个部分，第1部分为理论建模，第二部分为充液的刚体运动，第三部分为微重条件下液体微幅晃动的数值分析，复杂结构充液系统晃动动力学与晃动抑制的研究，第四部分为充液系统的定性理论；第五部分为液体大幅晃动的非线性分析与数值模拟；第六部分为函数空间中充液系统动力学与控制的泛函分析方法；书末为附录：微分几何基础。
　　《力学丛书·典藏版（18）：充液系统动力学》的主要读者对象是高等学校力学、应用数学、控制理论、航空航天及其它相关专业的高年级大学生与研究生，以及从事流一固耦合系统与流~同一控耦合系统等研究的教师和科学技术工作者。

内页插图

目录

第一章 充液系统的运动微分方程
§1．1 引言
§1．2 刚体的运动学
§1．3 液体的运动学
§1．4 充液刚体的动量、动量矩和动能
§1．5 充液刚体的动力学方程
§1．6 液体的边界条件
§1．7 考虑表面张力的液体边界条件
§1．8 首次积分
§1．9 注记

第二章 充无旋液体的刚体运动
§2．1 引言
§2．2 Stokes-Zhukovskiy势函数
§2．3 等效刚体
§2．4 椭球腔情形
§2．5 轴对称腔情形
§2．6 柱形腔情形
§2．7 复连通腔情形
§2．8 Ritz方法
§2．9 注记

第三章 充有旋液体的刚体运动
§3．1 引言
§3．2 液体的刚体转动
§3．3 均匀涡旋运动
§3．4 Helmholtz涡量守恒定理
§3．5 充有旋液体的刚体运动方程
§3．6 Kelvin问题
§3．7 准均匀涡旋运动
§3．8 Euler情形的充液刚体
§3．9 Lagrange情形的充液刚体
§3．10 平面上滚动的充液陀螺
§3．11 黏性流体的边界层
§3．12 液体黏性对稳定性的影响
§3．13 液体的压强计算
§3．14 注记

第四章 液体在运动体内的晃动
§4．1 引言
§4．2 液体的静平衡表面
§4．3 液体晃动的动力学方程
§4．4 轴对称腔情形
§4．5 重力场内的液体晃动
§4．6 微重力场内的液体晃动
§4．7 充液转子的弹性振动
§4．8 自旋充液刚体的章动
§4．9 注记

第五章 充液系统微幅晃动的数值分析
§5．1 引言
§5．2 微重状态下任意旋转对称容器内液体晃动特性研究
§5．3 弹性底板有限长方形容器内液体晃动
§5．4 带有弹性隔板的贮箱内液体晃动的有限元解
§5．5 带部分充液球形贮箱的旋转系统的运动分析
§5．6 液体晃动气浮台仿真试验系统的运动分析
§5．7 注记
……

第六章 复杂结构充液系统晃动动力学与晃动抑制（控制）研究
第七章 充液系统的定性理论
第八章 液体大幅晃动的非线性分析与数值模拟
第九章 函数空间中充液系统动力学与控制的泛函分析方法

附录 微分几何基础
参考文献
名词索引

前言/序言

好的，下面为您提供一份《力学丛书·典藏版》中其他分册的图书简介，旨在全面、深入地介绍该丛书系列中未包含“充液系统动力学”的那些分册内容。 --- 力学丛书·典藏版 全面覆盖经典力学、应用力学与前沿领域，系统构建力学理论与工程实践的桥梁 《力学丛书·典藏版》是一套集萃了当代力学研究精粹的权威性丛书，旨在为高等院校师生、科研工作者以及工程技术人员提供系统、深入且与时俱进的力学知识体系。本丛书汇集了该领域内多个分支的经典与前沿著作，构建了一个从基础理论到复杂工程应用的全景图。本典藏版严格遵循学术严谨性，力求内容准确、论证详实，兼顾理论深度与工程实用性。 本丛书涵盖了力学体系的多个核心模块，包括但不限于结构力学、材料力学、流体力学、固体力学基础、振动理论、断裂力学、复合材料力学以及计算力学等关键领域。每一分册都由该领域内的知名专家或资深学者撰写或主编，确保了内容的权威性与前沿性。 核心分册内容导览（不含“充液系统动力学”） 第一卷：理论力学基础与分析方法 本卷专注于构建经典力学的数学框架和分析工具，是所有力学分支的基石。 内容聚焦： 1. 质点运动学与动力学： 详细阐述了牛顿运动定律在不同参考系下的应用，包括惯性力、约束力的处理。重点分析了有质量质点和质点系的运动规律，引入拉格朗日和哈密顿力学的基本概念。 2. 刚体动力学： 深入探讨了刚体运动的描述（欧拉角、四元数），刚体的定点运动、绕定轴转动以及自由转动问题。对转动惯量、角动量守恒定律进行了详尽的分析，并通过实例展示了陀螺仪和进动现象的理论解析。 3. 解析力学： 本部分是理论深度体现。系统介绍了虚功原理、达朗贝尔原理，并以拉格朗日方程为核心，推导了保守系统和非保守系统的运动微分方程。进而引入了正则变换、泊松括号等高级概念，为深入研究系统的稳定性和变分原理奠定基础。 4. 分析工具： 侧重于微分方程的求解技巧在力学问题中的应用，如微扰法、平均化法在处理复杂振动和非线性问题时的有效性。 第二卷：材料力学与结构分析 本卷是工程力学应用的核心，关注材料在应力、应变状态下的行为及其在结构中的响应。 内容聚焦： 1. 应力与应变分析： 从微观几何角度定义应力张量和应变张量，详细分析了平面应力与平面应变状态下的柯西应力方程和几何方程。重点讲解了主应力与最大剪应力概念的确定及其在失效判据中的应用。 2. 材料本构关系： 涵盖了线弹性、弹塑性、粘弹性材料的基本本构模型。对胡克定律的推广、广义胡克定律进行了详细阐述，并引入了塑性流动理论（如屈服准则、流动法则）的基础知识。 3. 梁与杆件的变形与强度： 经典内容涵盖了轴拉伸、扭转和弯曲的强度和刚度计算。对于梁的弯曲，系统推导了挠度和转角的微分方程，并深入探讨了超静定结构（一次、二次）的求解方法，如叠加法和力矩分配法。 4. 能量原理在结构分析中的应用： 详细介绍了虚功原理、互等定理在结构静力学中的应用，并深入讲解了卡氏定理（Casting's Theorem）及其在结构优化设计中的潜力。 第三卷：流体力学：从基础到湍流 本卷系统阐述了流体（液体和气体）的运动规律及其与固体表面的相互作用。 内容聚焦： 1. 流体力学基础： 介绍了流体的基本性质、流体的静力学（压力分布、浮力）。在流体动力学部分，系统推导了流体运动的控制方程：连续性方程、欧拉方程和纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程，强调了其向量形式的物理意义。 2. 经典流动分析： 针对无粘流体，详细分析了伯努利方程的应用。对于粘性流体，重点分析了牛顿流体和非牛顿流体的本构关系，并求解了管道中的层流（Poiseuille流）和平板上的边界层理论（Blasius解）。 3. 流动相似性与量纲分析： 深入探讨了雷诺数、马赫数等无量纲参数的物理意义，并应用$pi$定理进行工程中的模型试验和数据外推。 4. 湍流理论初步： 介绍了湍流的统计特性，如脉动速度、雷诺应力。简要介绍了雷诺平均N-S方程（RANS）的概念及其在工程 CFD 中的应用背景。 第四卷：固体力学与断裂韧性 本卷侧重于材料的极限行为、破坏机制以及在非均匀应力场下的行为。 内容聚焦： 1. 平面弹性问题求解： 使用应力函数法（如 Airy 应力函数）求解复杂的平面应力与平面应变问题。对孔隙、裂纹等几何奇异性引入了复变函数方法（如 Kolosov-Muskhelishvili 理论）来精确描述边界条件。 2. 弹性屈曲理论： 详述了细长杆件的欧拉屈曲公式及其推导。对于薄板和壳体结构，引入了稳定性判据，讨论了非线性屈曲和后屈曲行为。 3. 线弹性断裂力学（LEFM）： 这是现代结构安全评估的核心。详细阐述了 Griffith 能量判据和 Irwin 应力强度因子（$K_I, K_{II}, K_{III}$）的概念。系统分析了裂纹尖端场的应力奇异性，并介绍了 J 积分在处理弹塑性断裂问题中的重要性。 4. 疲劳与蠕变： 分析了材料在循环荷载下的损伤累积规律（S-N 曲线、Miner 准则），并介绍了蠕变本构模型及其在高温工程中的应用。 第五卷：振动力学与系统控制 本卷系统研究机械系统和结构在动态载荷下的响应，是理解动态稳定性与可靠性的关键。 内容聚焦： 1. 单自由度与多自由度系统振动： 从自由振动、迫使振动到有阻尼振动，系统地推导了系统的运动微分方程。重点讲解了模态分析（特征值问题）、主坐标变换（模态解耦）以及共振现象的抑制。 2. 连续体振动： 针对杆、梁、薄板等连续介质，推导了它们的振动方程，并利用分离变量法求解了固有频率和振型。 3. 随机振动理论： 引入随机过程理论，分析系统在随机激励（如地震、风荷载）下的稳态和瞬态响应，计算均方根值和功率谱密度函数。 4. 非线性振动与稳定性分析： 初步探讨了非线性系统的滞回特性、分岔现象。引入庞加莱截面、相平面分析法等工具来研究系统的周期解和混沌行为。 --- 本丛书的整体特点： 1. 深度与广度兼备： 既包含工程力学中必不可少的经典计算方法，也融入了现代连续介质力学、非线性分析等前沿课题。 2. 理论与工程紧密结合： 每部分内容都配有丰富的工程实例和习题，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 3. 典藏品质： 采用高标准的排版和装帧设计，便于长期研读和查阅，是力学专业图书馆和研究人员案头的必备参考书。 通过研读本丛书的各个分册，读者将能系统地掌握现代力学体系的理论精髓，为从事材料设计、结构工程、机械设计、航空航天等领域的深入研究和创新工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《充液系统动力学》，我简直像发现了新大陆！虽然我主要的研究领域是材料科学，但对流体动力学一直抱有浓厚兴趣。这本书的理论框架搭建得非常系统，从最基本的纳维-斯托克斯方程讲起，然后循序渐进地深入到各种复杂的充液系统。最让我惊喜的是，它并没有把复杂的概念堆砌在一起，而是通过大量的实例和图示，将抽象的理论变得可视化。我特别喜欢它在讲解弹性薄壳充液系统动力学时，那种严谨的数学推导和物理意义的结合，让我对“波的传播”、“耦合效应”等概念有了更深刻的理解。而且，它的参考文献非常丰富，很多经典的研究都能在这本书中找到踪迹，这对于我想要进一步拓展知识面的读者来说，简直是福音。虽然我不可能逐字逐句地研读，但每次翻开，总能从某个章节中找到与我工作相关的灵感，或者解答我曾经的疑问。这种跨学科的启发，正是这类高质量典藏版书籍的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这套“力学丛书·典藏版”真是让人爱不释手！我最近入手的是第18册，虽然我不是专门研究动力学的，但被这精美的装帧和厚重的分量所吸引。翻开第一页，就被严谨的排版和清晰的图表深深打动。我尤其喜欢它在理论推导过程中，对于物理概念的深入剖析，总能让我这种非专业读者也能隐约捕捉到其中的精髓。有时候，我甚至觉得这不仅仅是一本技术书籍，更像是一部关于力学智慧的传承之作。书中的一些插图，虽然是经典的，但在我看来却如同艺术品一般，每一个细节都透露着编纂者的匠心。虽然我还没有完全读透，但可以预见，这套书将是我书架上常青的一员，随时可以拿起，随时能获得新的启发。它传递出的那种对知识的敬畏和对细节的追求，确实是当下很多快餐式读物所无法比拟的。我特别欣赏它那种扎实的内容，即便只是粗略翻阅，也能感受到其内容的深度和广度，让人对整个力学学科的学习充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够跨越时代、经久不衰的经典著作情有独钟，而这套“力学丛书·典藏版”正是这样的存在。这次有幸接触到《充液系统动力学》这一册，更是让我感受到了“典藏”二字的份量。虽然我并非直接从事与充液系统动力学相关的工作，但作为一名热爱科学的普通读者，我依然被其严谨的学术态度和深厚的文化底蕴所吸引。书中的一些历史背景介绍，让我了解到充液系统动力学的发展脉络，这种对科学史的尊重，让这本书不仅仅是一本技术手册，更是一部关于人类探索未知、挑战极限的智慧结晶。我尤其喜欢它对一些早期重要实验的描述，仿佛把我带回了那个充满求知欲的时代。即使一些复杂的数学公式我无法完全理解，但其背后所蕴含的科学精神，以及作者们对事物本质的深刻洞察，依然让我受益匪浅，也更加坚定了学习科学知识的决心。

评分☆☆☆☆☆

作为一名多年的机械设计工程师，我一直深知流体与结构耦合动力学的重要性，尤其是在处理航空航天、船舶工程等领域。这本《充液系统动力学》的出现，无疑为我提供了一个宝贵的知识宝库。它系统地总结了该领域几十年来发展的经典理论和方法，对于我这种需要快速掌握某一领域知识的工程师来说，效率极高。我尤其看重它在介绍“充液储罐动力学”时，对不同形状储罐、不同液位情况下，结构的动力学特性变化进行了详细的分析。这本书的语言虽然专业，但表达清晰，逻辑严密，通过图表和公式的结合，让复杂的现象变得易于理解。虽然我无法全部掌握其中的高深理论，但每次翻阅，都能从中汲取解决实际工程问题的灵感和思路。它让我意识到，对基础理论的深刻理解，是应对复杂工程挑战的基石。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的机械工程专业研究生，一直在寻找一本能够系统梳理充液系统动力学理论的经典著作。《力学丛书·典藏版》的这一册，完全满足了我的需求。书中的内容编排得极为合理，从基础的振动理论，到充液系统的各种激励和响应，再到一些非常前沿的数值模拟方法，几乎涵盖了该领域的所有重要方面。我特别欣赏它在讨论“液体晃荡”问题时，对于不同边界条件下的处理方式，以及引入的各种阻尼模型，都非常详实。虽然有些章节的数学推导需要花费我不少时间和精力去消化，但这恰恰说明了其内容的深度和严谨性。与一些只注重公式推导的教材不同，这本书在讲解数学模型的同时，也非常强调物理背景的解释，使得我能够更好地理解理论的来源和应用场景。我计划在接下来的研究中，将其作为重要的参考资料，相信它能为我的论文写作提供坚实的理论基础。