pod-微分方程的分析力学方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梅凤翔，吴惠彬 著

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• 分析力学
• 微分方程
• 偏微分方程
• 物理学
• 数学物理
• 数值方法
• 计算物理
• 动力学
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• 模型

店铺： 英典图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030337139

商品编码：12398860628

包装：平装-胶订

出版时间：2016-12-01

基本信息

书名：pod-微分方程的分析力学方法

：98.00元

作者：梅凤翔,吴惠彬

出版社：科学出版社

出版日期：2016-12-01

ISBN：9787030337139

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：128开

商品重量：0.568kg

编辑推荐

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内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一本关于分析力学的图书的详细简介，该书的名称为《流体力学基础与应用》。 --- 图书名称：流体力学基础与应用 作者： [此处留空，或者可以填充一个虚构的作者姓名，例如：张伟，李明] 出版社： [此处留空，或者可以填充一个虚构的出版社名称，例如：高等教育出版社] ISBN： [此处留空，或者可以填充一个虚构的ISBN] 图书简介 本书旨在为工程技术人员、科研工作者及相关专业学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的流体力学知识体系。内容涵盖了从宏观现象到微观机理的系统阐述，重点突出理论基础的严谨性与工程应用的结合。全书结构清晰，逻辑严密，旨在帮助读者构建扎实的流体力学理论框架，并掌握解决实际工程问题的分析方法。 第一部分：流体力学基础 第1章 绪论：流体与流体力学 本章首先界定了流体的概念，区分了液体和气体在力学性质上的差异。随后，系统地介绍了流体力学的研究范围、历史发展脉络及其在现代工程领域的关键地位，包括航空航天、能源、环境工程和生物医学等方面的应用背景。本章还将简要介绍流体力学分析中常用的数学工具和基本假设，为后续章节的深入学习奠定基础。重点讨论了流体分类（牛顿流体与非牛顿流体）以及流动的基本描述方法，如欧拉描述和拉格朗日描述的转换关系。 第2章 流体静力学 本章深入探讨了流体处于静止状态下的力学规律。核心内容包括流体微团上的压力分布规律，如静水压力随深度的变化关系，并详细推导了帕斯卡定律在不同几何形状容器中的应用。随后，本章详述了压力测量的基本原理与常用设备（如U型管、皮托管），并着重阐述了流体作用在平面和曲面上总的主动力的计算方法，包括作用点和作用方向的确定。此外，还引入了浮力原理（阿基米德定律）及其在浮体平衡分析中的应用。 第3章 流体运动学 流体运动学主要关注不考虑作用力的流体运动的几何描述。本章首先定义了流场的概念，包括速度场、流线、迹线和脉线之间的区别与联系。继而，详细分析了流动的分类，如恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、层流与湍流。关键内容包括流体变形的描述，特别是速度梯度张量的引入及其与应变率的关系，如伸缩、剪切和旋转的定量描述，为后续的动力学分析做准备。 第4章 流体动力学基本方程（一）：控制体方法 本章以控制体（Control Volume）的概念为核心，导出流体力学中最基本、最具工程实用价值的守恒方程。重点推导了质量守恒方程（连续性方程）的积分形式，并阐述了其在瞬态和稳态流动中的具体表达。随后，基于牛顿第二定律，导出动量守恒方程（欧拉方程的积分形式），用于计算作用在流体上的各种外力，如压力、重力和壁面反力。本章通过大量实例，展示了动量方程在喷嘴、弯管、射流等典型工程结构上的应用。 第5章 流体动力学基本方程（二）：微分形式与不可压缩流 本章将前一章的积分形式方程转化为适用于流体微团的微分形式，即纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程组。详细讨论了压力梯度、黏性应力项和惯性项的物理意义。对于不可压缩牛顿流体，N-S方程组是分析复杂流动的核心。本章随后重点分析了简化的、解析可解的流动模型，如平行平板间的Couette流和Poiseuille流，为理解黏性效应打下基础。 第二部分：经典流动分析与应用 第6章 伯努利方程与理想流体流动 本章集中阐述了在无黏、不可压缩、稳定流动条件下，理想流体动量守恒的简化形式——伯努利方程。该方程是流体力学中最著名且应用最广泛的关系式之一。详细分析了伯努利常数的物理意义及其在不同截面上的守恒性。本章通过对孔口射流、文丘里管（Venturi meter）和皮托管等经典仪表的分析，展示了伯努利方程在流量测量和流速确定中的精确应用。 第7章 黏性流动的边界层理论 认识到黏性效应在实际流动中的重要性，本章引入了普朗特（Prandtl）提出的边界层概念。解释了边界层内外的速度梯度特性及其对阻力产生的影响。详细推导并求解了平板上均匀来流的Blasius方程，得到了速度廓线的解析解，并计算了摩擦阻力系数。此外，本章还探讨了边界层分离现象及其对物体绕流（如机翼失速）的物理影响，并简要介绍了如何通过控制压力梯度来延迟分离。 第8章 相似性原理与量纲分析 本章介绍了流体力学分析中至关重要的相似性理论。通过无量纲化处理，将复杂的物理问题转化为可推广的相似性问题。重点讲解了π定理（Buckingham $pi$ Theorem），指导如何有效地提取物理量的无量纲组合。随后，详细阐述了雷诺数（Reynolds Number, Re）、弗劳德数（Froude Number, Fr）、欧拉数（Euler Number）等关键无量纲参数的物理意义及其在流动相似性中的作用。利用相似律，可以将实验室尺度试验的结果推广到全尺寸工程问题。 第9章 湍流流动基础 湍流作为工程中最常见的流动形态，本章对其特性进行了系统介绍。首先描述了湍流的随机性、三维性和瞬时性特征。随后，引入雷诺平均（Reynolds Averaging）方法，推导出雷诺平均N-S方程，并解释了湍流脉动带来的额外应力——雷诺应力。针对工程实践，本章详细讨论了经典的一维湍流模型，如零方程模型（混合长度理论）和一方程模型（$k-epsilon$ 模型的基本思想），用于估算管道内和边界层内的平均流动特性。 第10章 管流与损失计算 本章专注于圆管道中的定常、完全发展黏性流动。详细分析了层流和湍流中的压力损失，推导了哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）定律。随后，深入探讨了湍流中的摩擦因子，引入了Moody图，并讨论了达西-魏斯巴赫公式在计算沿程摩擦损失中的应用。本章的重点还包括局部水头损失的计算方法，如突然扩张、收缩、阀门和弯管处的能量损失，并介绍了总水头损失的系统计算流程。 第三部分：特殊流动与进阶主题 第11章 气体动力学基础：可压缩流动 本章将研究气体在高速流动中，密度显著变化的情况，即气体动力学。从等熵流动开始，推导了流速与马赫数（Mach Number, Ma）的关系，以及气流通过管道时的状态变化规律。核心内容包括：激波理论（正激波和斜激波的分析），绝热膨胀和压缩过程的计算。本章通过对喷气发动机和超音速飞行器中流动的分析，展示了可压缩流动的关键特性。 第12章 微分型方程的数值求解方法概述 鉴于许多复杂的流体力学问题无法通过解析方法求解，本章对计算流体力学（CFD）的基本思想进行了介绍。重点阐述了有限差分法和有限体积法的基本原理，包括如何对N-S方程进行离散化。本章简要介绍了求解压力-速度耦合问题的关键算法，如SIMPLE算法的结构，旨在使读者了解数值模拟的流程、局限性及工程应用潜力，而非深入复杂的编程细节。 第13章 渗透流与地下水动力学（选读） 本章将流体力学的基本原理应用于多孔介质中的流动问题。详细介绍了达西定律（Darcy's Law）及其在地下水文、渗滤工程中的应用。推导了渗透系数和渗透率的概念，并讨论了在饱和和非饱和条件下的稳定渗流方程。通过案例分析，展示了堤坝、地基稳定分析中流体压力和渗透力的计算方法。 附录 附录部分提供了流体力学计算中常用的物理常数表、标准大气数据、黏性流体流动所需的基本参数图表（如Moody图的高精度数据点）、以及常用数学函数的积分表格。 本书特点： 1. 理论与实践并重： 在保证基础理论严谨性的同时，每章均配有丰富的工程算例，确保读者能将所学知识应用于实际工程问题。 2. 清晰的逻辑结构： 从静力学到动力学，从积分形式到微分形式，层层递进，逐步构建复杂的物理图像。 3. 强调物理图像： 深入剖析每一个方程中各项的物理意义，帮助读者建立直观的物理感受，而非仅仅停留在公式推导层面。 4. 现代工程视角： 涵盖了边界层理论和数值方法概述，使读者对现代流体力学研究的前沿和工具有所了解。 本书适合于大学本科高年级学生及研究生作为专业教材或参考书，也可供从事水利、土木、机械、化工、航空航天等领域的工程师和研究人员参考使用。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大收获，是它提供了一种看待物理问题的“新视角”。以往我可能习惯于牛顿式的力、加速度的直观理解，但通过这本书，我开始习惯于从能量泛函、轨道和泊松括号的角度去审视系统。这种转变是深刻而持久的。作者在处理规范自由度和约束系统时所展现出的数学工具的驾驭能力，令人印象深刻。书中对某些复杂问题的处理，提供了多于一种的解析路径，这极大地丰富了读者的工具箱，教会我们根据问题的具体情境选择最优的数学武器。总而言之，这本书的价值远超其定价，它不仅是一部知识的载体，更是一扇通往更高层次物理思维殿堂的门。对于任何希望在理论力学领域深耕的人来说，它都应该被珍藏在书架的C位。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，那种深邃的蓝色调配上烫金的标题，让人一眼就能感受到它蕴含的厚重与专业。初次翻开，我就被它精妙的排版所吸引，字体选择恰到好处，既保证了阅读的舒适度，又传递出一种严谨的学术气息。特别是那些复杂的公式和图表，处理得极为清晰，即便是初学者也能轻松跟上作者的思路。我原本以为像这样的专业书籍会显得枯燥乏味，但作者的叙述方式却出人意料地富有条理性和逻辑性，仿佛有一位经验丰富的导师在身边娓娓道来，引领你一步步深入理论的殿堂。我对其中关于经典力学基础的重构那一部分印象尤为深刻，它没有仅仅停留在公式的堆砌，而是深入挖掘了物理直觉与数学形式之间的内在联系，这种深刻的洞察力着实令人赞叹。对于那些渴望系统梳理自身物理学知识体系的读者来说，这本书无疑提供了一个绝佳的框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量也值得称道，纸张的选择很有质感，拿在手里沉甸甸的，让人油然而生爱惜之情。我个人更偏爱那些能够激发我主动学习动力的书籍，而这本书做到了。它并非是那种灌输式的教材，而是更像一本高阶的参考手册，当你已经掌握了基础知识后，它会为你提供一个更高级、更统一的视角来审视整个力学领域。书中对符号和术语的界定极其严谨，避免了不同流派间可能产生的歧义，这一点对于需要精确表达的研究人员来说至关重要。我特别留意了其中关于对称性和守恒律的章节，作者将群论的思想以一种非常优雅且务实的方式融入了力学分析中，这种跨学科的融合展示了作者深厚的学术功底和开阔的视野，让人读后受益匪浅，对物理学的未来发展方向也有了新的思考。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本《pod-微分方程的分析力学方法》后，我立刻感受到了一种知识的“结构感”。作者在构建理论时，非常注重层次的递进，从最基础的原理出发，层层剥开复杂的数学工具，最后将它们巧妙地编织到力学问题的解决之中。这使得阅读过程不再是线性的信息输入，而更像是一次对力学思想的深度探索。我尤其欣赏作者在讲解变分原理时所采用的类比手法，它将抽象的泛函极值问题具象化了，使得那些原本晦涩难懂的数学推导变得直观可感。在阅读过程中，我经常会停下来，反复琢磨某一个关键的定义或定理的物理意义，这本书的编排就是为了激发这种思考而设计的。那些精心挑选的例题，设计得非常有技巧性，它们不仅是用来检验理解程度的工具，更是展示如何“运用”分析方法的活教材，每做完一个，都有一种茅塞顿开的感觉，极大地增强了解决实际问题的信心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始我有点担心这本书的“分析方法”部分会不会过于偏向纯数学，导致物理图像的缺失。然而，我的担忧完全是多余的。作者非常巧妙地平衡了数学的严谨性与物理的直观性之间的关系。每一次引入一个复杂的微分算子或积分形式，紧接着都会有一段深入浅出的物理背景解释，确保读者始终能抓住问题的核心——到底在描述什么物理现象。举个例子，书中对哈密顿-雅可比方程的几何解释那一段，简直是教科书级别的示范，它不仅教会了如何求解，更重要的是让你理解了相空间中轨迹的演化本质。这种“形神兼备”的论述风格，是很多同类书籍难以企及的。它真正做到了让读者“学会思考”，而不是仅仅“学会计算”。