熱彈塑性力學概論

熱彈塑性力學概論

《熱彈塑性力學概論》是普通高等學校“十四五”規劃力學類專業精品教材,全書分為七章,第一章主要介紹經典熱彈耦合理論及其連續介質力學基礎,第二章通過考慮塑性變形將熱彈性力學拓展到熱彈塑性力學,第三至第五章主要關注熱應力,根據控制方程是否考慮慣性項,分別對應第三章的準靜態熱應力、第四章的動態熱應力以及第五章的全耦合動態熱應力,第六章考慮熱塑性變形基本問題,第七章介紹考慮鬆弛時間和尺度效應的廣義熱彈耦合理論,為極端條件的熱力耦合分析提供更加可靠的理論支撐。

本書可作為工程力學、機械工程、材料課學、航空航天工程等專業“熱彈塑性力學”課程的教材,亦可供從事航空、航天、動力機械、核能工程和軍事工程等領域研究的工程技術人員參考。

本書由華中科技大學熊啟林、西北工業大學尉亞軍、西安交通大學田曉耕共同撰寫。

基本介紹

  • 中文名:熱彈塑性力學概論
  • 作者:熊啟林,尉亞軍,田曉耕等
  • 語言:國語
  • 出版社:華中科技大學出版社
  • 出版地:湖北武漢
  • 頁數:166 頁
  • 字數:226千字
  • ISBN:9787577205755
  • 類別:高等院校力學類書籍
  • 定價:35 元
內容簡介,圖書目錄,出版背景,作者簡介,

內容簡介

本書是根據筆者所在團隊近年來在熱彈塑性力學領域科研成果撰寫的,全書分為七章,第一章主要介紹經典熱彈耦合理論及其連續介質力學基礎,第二章通過考慮塑性變形將熱彈性力學拓展到熱彈塑性力學,第三至第五章主要關注熱應力,根據控制方程是否考慮慣性項,分別對應第三章的準靜態熱應力、第四章的動態熱應力以及第五章的全耦合動態熱應力,第六章考慮熱塑性變形基本問題,第七章介紹考慮鬆弛時間和尺度效應的廣義熱彈耦合理論,為極端條件的熱力耦合分析提供更加可靠的理論支撐。

圖書目錄

第1章 熱彈性力學理論基礎 (1)
 1.1 基本概念(1)
  1.1.1 變形 (1)
  1.1.2 應力 (4)
  1.1.3 熱流密度 (6)
 1.2 熱力學原理 (7)
  1.2.1 雷諾輸運定理和動量定理 (7)
  1.2.2 熱力學第一定律 (9)
  1.2.3 熱力學第二定律 (10)
 1.3 熱彈耦合本構方程 (12)
  1.3.1 熱彈性問題自由能 (12)
  1.3.2 熱彈性本構關係模型 (14)
第2章 熱彈塑性力學本構模型 (17)
 2.1 黏彈塑性連續體的熱力學框架 (17)
  2.1.1 小微擾假設(17)
  2.1.2 連續介質熱力學的一般原理 (18)
  2.1.3 固體介質的特殊情況 (23)
  2.1.4 黏性行為與塑性行為的區別 (25)
 2.2 熱塑性 (28)
  2.2.1 具有內部變數的熱力學 (28)
  2.2.2 熱力學框架下的本構方程 (32)
  2.2.3 存儲的能量和熱耗散的能量 (37)
  2.2.4 變溫下的本構方程 (39)
第3章 準靜態熱應力 (46)
 3.1 三維熱彈性問題的位移勢法 (46)
  3.1.1 笛卡兒坐標系下的位移勢法 (47)
  3.1.2 柱坐標系下的位移勢法 (48)
 3.2 平面熱彈性問題的熱應力 (54)
  3.2.1 笛卡兒坐標系下的解答 (54)
  3.2.2 極坐標系下的解答 (57)
第4章 動態熱應力 (66)
 4.1 理論基礎 (66)
 4.2 熱衝擊下平面熱彈性問題中的動態熱應力 (67)
 4.3 極坐標系下熱彈性問題的動態熱應力 (75)
第5章 全耦合動態熱應力 (81)
 5.1 熱彈性力學中的耦合係數 (81)
  5.1.1 熱彈性材料的熱傳導方程 (81)
  5.1.2 耦合係數(84)
 5.2 耦合係數對熱彈性問題的影響 (86)
  5.2.1 δ=1的一維熱彈性問題(Dillon問題) (86)
  5.2.2 半空間耦合熱彈性問題 (89)
 5.3 耦合係數對熱應力的影響 (95)
  5.3.1 厚板與周圍介質換熱時耦合係數對熱應力的影響 (95)
  5.3.2 圓筒在不對稱受熱時的耦合熱應力 (101)
第6章 熱塑性基本問題 (108)
 6.1 塑性變形中的熱耗散 (108)
  6.1.1 功與能量的平衡關係 (108)
  6.1.2 熱生成與熱流動 (113)
 6.2 熱對塑性變形的影響 (119)
  6.2.1 具有溫度依賴性的塑性變形 (119)
  6.2.2 熱塑性的無窮小理論 (128)
 6.3 功熱轉換係數 (135)
第7章 廣義熱彈耦合問題 (144)
 7.1 考慮鬆弛時間的熱彈耦合理論 (144)
  7.1.1 熱傳導模型 (144)
  7.1.2 熱彈耦合模型 (148)
 7.2 考慮尺度效應的熱彈耦合理論 (152)
  7.2.1 梯度型熱彈性耦合理論 (154)
  7.2.1 雙層結構的瞬態熱彈回響(155)
附錄 (165)
參考文獻 (168)

出版背景

熱彈塑性力學研究固體內溫度變化、變形(彈性或塑性)和應力的關係;以及與此相關的理論、分析方法、計算、實驗和套用。
它的套用在工程上有非常重要的意義,溫度和變形之間的演化所引起的強度、剛度、穩定性問題,在國家重大高端裝備中,如航空、航天、核能工程和軍事工程等的設備和構件的重要性是不言而喻的。在這些工程問題中,例如動力機械中許多零件在熱應力下的強度問題,熱衝擊對強度的影響,熱疲勞對零件壽命的影響;金屬零件在熱處理過程中出現的熱應力,殘餘熱變形和殘餘熱應力問題,精密切削加工時,工件和工具機的熱變形及其對加工精度的影響,冶金設備在熱載荷和機械荷載聯合作用下的強度和剛度的計算以及與之對應的合理設計問題,熱衝壓加工機械中零件的熱疲勞問題,化工反應裝置在溫度變化時的強度和熱損傷問題等。這些亟待解決的重要課題都需要套用熱彈塑性力學的理論和方法。同時,也正是由於工程上的需要,推動人們深入研究熱彈塑性力學。

作者簡介

本書由華中科技大學熊啟林教授、西北工業大學尉亞軍教授、西安交通大學田曉耕教授共同撰寫。

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