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    【作者】 楊衛趙沛王宏濤 
    【所屬類別】 圖書  教材  研究生/本科/專科教材  理學 
    【出版社】科學出版社 
    【ISBN】9787030666987
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    內容介紹



    開本:16開
    紙張:膠版紙
    包裝:平裝

    是否套裝:否
    國際標準書號ISBN:9787030666987
    叢書名:航空宇航科學與技術教材出版工程

    作者:楊衛,趙沛,王宏濤
    出版社:科學出版社
    出版時間:2020年11月 


        
        
    "
    內容簡介
    《力學導論》是著者在浙江大學講授通識課程《力學導論》兩年後凝練出的教材。現階段力學學科知識日益固結的現狀與現代高等教育的衝突逐漸明顯,特別是力學研究涉及對像的復雜性和學科交叉性越來越突出,並出現了一繫列處於科學前沿的新問題和新領域。著者希望能夠通過這樣一本導論性質的教材,梳理力學過去、現在和未來的主要發展脈絡,並能夠體現力學的嚴謹和博大、力學知識的真善美。
    目錄
    目錄
    叢書序
    前言
    引言 001
    0.1 力學之哲學思考 001
    0.2 力學之基礎作用 003
    0.3 力學之橋梁作用 004
    0.4 力學之交叉作用 004
    0.5 力學之量化作用 005
    0.6 力學之方法論 006
    0.7 力學的奠基、輻射到嬗變 007
    參考文獻 008
    思考題 008
    篇 力學往事——力學1.0:學科的建構
    第1章 牛頓力學013
    1.1 形體力學——墨子、亞裡士多德、阿基米德 013
    推動 亞裡士多德 給我一個支點 托勒密的地球中心說 《墨辯》 張衡的渾天說和地動儀
    1.2 文藝復興時的力學——達 芬奇、哥白尼、開普勒、伽利略 017
    達 芬奇的早期工程研究 哥白尼的太陽中心說 開普勒的天文數據與三定律 伽利略的運動學說與懸臂梁
    1.3 質點力學——萬有引力與牛頓三定律 022
    牛頓與《自然哲學的數學原理》 萬有引力與開普勒的天文數據 胡克與牛頓的爭論 牛頓力學的近現代推廣 力的解釋
    1.4 分析工具——解析幾何、微積分與微分方程 027
    笛卡兒坐標繫 微積分與微分方程
    1.5 哲學思考——確定性與混沌、量子坍縮 029
    確定性原理 混沌的發生 蝴蝶效應 量子坍縮 《原理》300年誕辰上力學家的道歉
    參考文獻 031
    思考題 033
    第2章 拉格朗日哈密頓力學034
    2.1 小作用量原理與分析力學——分析的工具與程序 034
    歐拉與變分法 小作用量原理 廣義坐標、廣義速度與拉格朗日方程 動力繫統 能量積分 格林的路徑無關
    2.2 哈密頓力學——力學之美 039
    哈密頓力學的創立 經典力學與量子力學 薛定諤對哈密頓的贊譽
    2.3 諾特定律——物理世界的對稱性 042
    哈密頓體繫的對稱美 諾特定理、對稱性破缺與晶體缺陷 廣義能量力
    2.4 哈密頓雅可比方法——力學的代數化 045
    雅可比矩陣 神經網絡基本算法
    2.5 熱平衡與熱力學三定律——過程的方向感 046
    焦耳、克勞修斯的經典演繹 卡拉西奧多裡的數學解釋 氣體動力學解釋 熱寂學說
    2.6 阿諾德理論——力學與數學的完美契合 051
    高維空間中的力學
    參考文獻 052
    思考題 054
    第3章 理論力學與應用力學的分離 055
    3.1 理論力學的發展——現代物理科學的脊梁 055
    光的波動說與微粒說 麥克斯韋的電動力學 兩朵烏雲 量子力學 相對論力學 規範場論與標準模型
    3.2 應用力學學派——開創技術科學研究 061
    應用性與優雅性的爭論 哥廷根學派
    3.3 固體與流體的穩定性——從歐拉到柯伊塔 064
    連續介質力學 歐拉穩定性 小擾動影響與後屈曲 瑞利的液滴穩定性 層流與湍流
    3.4 邊界層與機翼理論——應用力學的範例 067
    機翼與黏性 普朗特的邊界層理論 層流與湍流邊界層解 機翼理論與升力
    3.5 湍流統計理論——隨機意義上的湍流分布律 069
    湍流的統計學派
    3.6 位錯理論——固體強度之穴位 072
    晶體材料 位錯的表征
    3.7 IUTAM的成立——全球力學組織的奠基 074
    馮 卡門與伯格斯的貢獻
    參考文獻 076
    思考題 078
    第4章 連續介質力學080
    4.1 連續介質假設——微觀與宏觀的橋梁 080
    連續介質假設 假設的有效性 星雲假說 德拜蛇
    4.2 連續介質的運動學——映射、變形、流形 082
    拉格朗日描述與歐拉描述 變形與映射 變形協調條件
    4.3 柯西應力張量——應力的雙輪馬車 087
    柯西應力
    4.4 守恆律——牛頓定律的連續介質化 087
    力學場方程
    4.5 本構定律——本構響應與公理體繫 088
    泛函表示 確定性公理 局部性公理 客觀性公理 物質對稱群 記憶衰減性 塑性與可塑性
    4.6 能量方程——弱解的數學萬花筒 090
    弱解 虛功原理 虛位移原理 虛應力原理 可能功原理 功的互等定理 胡鷲津廣義變分原理 海靈格賴斯納變分原理 餘能原理 勢能原理 小勢能原理 小餘能原理 兩個原理的關繫
    4.7 熱力學定律的連續介質化——微分型的理論威力 100
    均勻熱平衡體繫 熱平衡 熱力學第零定律 絕熱功 熱力學定律 準靜態過程 熱力學第二定律 熱力學的連續介質化 熵產出方程
    4.8 能量的物理描述——自由能與熵 104
    熱焓 亥姆霍茲自由能 吉布斯自由能 熵
    參考文獻 106
    思考題 106
    第5章 固體與流體 108
    5.1 固體與流體的定義——力學定義: 剪切為判 108
    5.2 軟物質的定義——穿越流固之間 108
    5.3 理想流體與真實流體——流者無形、黏者有滯 109
    理想流體 牛頓流體
    5.4 納維斯托克斯方程——橫跨三世紀的難題 111
    5.5 渦與湍流——渦生無窮、湍擾萬維 113
    理想流動的渦定理 湍流與轉捩 湍流結構理論
    5.6 彈性體——經典之美 116
    彈性的概念 彈性常數的爭論 彈性響應 超彈性 福伊特對稱性 晶體彈性 長鏈高分子 內能應力與熵應力
    5.7 納維方程——巨匠之力 124
    5.8 平面應變與平面應力問題——平面之簡 126
    5.9 塑性體——集缺陷運動之大成 128
    塑性行為 應力應變曲線 一維理論 三維理論 彈性區與屈服面 應變率的加法分解 塑性功原理 證明 金屬塑性
    參考文獻 136
    思考題 137
    第6章 計算與實驗 138
    6.1 有限差分法——從連續到離散 138
    離散化方法 差分格式 穩定性 數值耗散與數值色散
    6.2法——從離散微分方程到離散積分方程 1416.3 分子動力學計算——牛頓力學的原子模擬器 145
    分子運動論 應用舉例 基本方法 原子間作用勢 局限性與挑戰
    6.4 機械量測——表征基本力學性能 149
    機械量測 拉伸 振動 衝擊 疲勞
    6.5 聲學量測——由振動感知物質世界 152
    聲學參數測量 超聲無損檢測 超聲顯微技術 超聲立體顯示 超聲指紋傳感器
    6.6 熱學量測——度量無序的躁動 156
    熱學參數量測 接觸式熱量測 熱電偶 非接觸式熱量測 熱衝擊 熱疲勞 熱燒蝕
    6.7 光學量測——絢麗的光影 160
    光學參數量測 光彈性法 散斑法 雲紋干涉法 顯微光學法
    6.8 電學量測——把握力與電的轉換 167
    電學參數量測 電阻傳感器 電容傳感器 渦流法
    6.9 磁學量測——探究磁場的擾動 170
    磁場量測 磁場構建 磁滯回線 磁感應加熱
    參考文獻 172
    思考題 174
    第二篇 力學今生——力學2.0:學科的輻射
    第7章 飛行器力學179
    7.1 機翼理論與空氣動力學——形成工程科學的方法論 180
    升力與阻力 邊界層理論 機翼理論 邊界層厚度 邊界層方程 分離和轉捩 邊界層增厚與熱邊界層 普朗特的傳承 信息與智能時代的飛行器
    7.2 大飛機與尺度律——極致的結構優化 186
    平方/立方尺度律 結構優化與減振 健康監測 減阻 風洞
    7.3 航空發動機——熔點之上的不滅金身 188
    航空發動機的類型 噴氣發動機 渦噴/渦槳發動機 渦扇發動機 發動機效率 槳扇發動機 渦軸發動機 自適應發動機 高溫力學
    7.4 高超飛行: 乘波體與超燃發動機——浪跡空天的飛舟 193
    高超飛行 衝壓噴氣式發動機 吸氣式衝壓發動機 高超聲速實驗 高超聲速力學
    7.5 數字化裝配——數字與力學的交響曲 198
    制造與裝配 人民空軍的逆襲
    參考文獻 200
    思考題 201
    第8章 機器人動力學202
    8.1 機器人概述——從科幻到現實 202
    羅梭的工人 宇航工程機械師 阿西莫機器人 DARPA機器人挑戰賽 動力機器人 機器人繫統總成
    8.2 剛體動力學——建模的力學要素 208
    剛體機構建模 歐拉角 坐標繫轉換 角速度 數與萬向鎖 正逆運動學 剛體動力學 動力塑造
    8.3 反饋控制——自然界的基本法則 220
    反饋控制 倒立擺 PID控制 線性繫統與狀態空間 時域分析與頻域分析 伯德圖 可控性與可觀察性 線性繫統反饋控制與狀態估計 LQR控制器 卡爾曼濾波
    8.4 動力機器人控制——模型預測控制的應用 229
    層級控制架構 混合動力學繫統控制 雷伯特控制器 模型預測控制 獵豹四足機器人控制
    參考文獻 233
    思考題 234
    第9章 微納力學236
    9.1 物理力學——橫跨連續介質與原子尺度的力學236
    連續性假設的局限 物理力學 固體強度 計算與仿真 顯微實驗力學 電磁流體力學
    9.2 細觀力學——探索細觀結構的演化規律 240
    細觀尺度 細觀結構 晶體塑性 孿晶 位錯理論 位錯動力學 細觀損傷力學
    9.3 微納電子器件——納米力電學的應用 245
    電子封裝 層裂與爆米花效應 電遷移 穿層位錯與共格應變 應變工程 二維材料 範德華力 卡西米爾力 布朗運動
    9.4 微納流體力學——分子自由程與分子作用力 251
    微納尺度流動 克努森數 毛細現像
    9.5 微納傳熱學——熱載流子與統計溫度 254
    微納導熱 微納傳熱理論 微納傳熱實測 二維材料傳熱
    參考文獻 256
    思考題 258
    第10章 材料的力學259
    10.1 晶體塑性——晶格畸變與物質滑移 259
    彈性與塑性 單晶體塑性 多晶體平均 織構
    10.2 斷裂力學——場強與耗能的綜合 264
    理論強度與斷裂力學 斷裂類型 格裡菲斯理論與能量釋放率 應力強度因子與斷裂韌性 彈塑性斷裂力學 J積分 HRR場 斷裂過程區 尺度關繫
    10.3 復合材料力學——硬相與軟相的優化組合 270
    復合連通度 樹脂基復合材料 金屬基復合材料 陶瓷基復合材料 碳/碳復合材料 多鐵材料
    10.4 軟物質力學——流體與固體的過渡 274
    軟物質 增韌 增韌型水凝膠 功能軟物質
    10.5 跨層次力學——不同物質描述層次的穿越 278
    細觀與納觀 性原理計算 握手區
    10.6 低維材料力學——極限維度與極限性能 280
    低維材料 石墨烯力學 石墨烯納米帶力學 碳納米管力學
    參考文獻 285
    思考題 289
    第11章 工程力學291
    11.1 結構力學——承力骨架 291
    結構靜力學 結構完整性 結構動力學
    11.2 地震動力學——斷續體的波動力學297
    地幔動力學 斷層 地震 震級 地殼的破裂速度 地震模擬 地震的前兆
    11.3 風沙力學——兩相流的湍動 301
    風與沙的兩相流 湍流邊界層 沙塵暴 起沙 沙塵電 全場觀測野外陣列 沙面演化與沙丘
    11.4 環境力學——力學的共融之道 304
    毛細作用 吉布斯湯姆森效應 未凍水 泥沙理論 泥沙起動 泥石流 河流污染 氣溶膠
    11.5 岩土力學——非正交塑性流動 309
    岩土 岩土工程 本構描述 剪脹與壓力敏感 非正交流動律
    11.6 高邊坡與剪切帶——岩土體的縱橫釘扎 310
    岩土的液化 剪切帶 高邊坡 滑坡 錨固與監測
    11.7 盾構力學—


     
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