固体中的应力波理论与应用
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作者高光发
出版社科学出版社
ISBN9787030743701
出版时间2023-02
装帧平装
开本16开
定价199元
货号1202840784
上书时间2024-12-02
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目录
前言
第一部分 固体中弹性波基础理论与应用
第1章 理想线弹性固体介质中单纯应力波的传播 3
1.1 连续介质运动的守恒条件 3
1.1.1 连续介质的Lagrange构形与Euler构形 3
1.1.2 Lagrange坐标与Euler坐标的转换 7
1.1.3 连续介质运动的守恒方程 8
1.2 一维线弹性细长杆（绳）中应力波的传播 14
1.2.1 一维线弹性杆中纵波和横波的传播 18
1.2.2 一维线弹性杆中的弯曲波传播 23
1.2.3 一维线弹性柔性弦中应力波的传播 30
1.3 无限线弹性介质中应力波的传播.36
1.3.1 三种坐标系中连续介质小变形协调方程与运动方程 36
1.3.2 无限线弹性固体介质中等容波与无旋波的传播 44
1.3.3 无限线弹性介质中两种典型简单波求解——球面波与柱面波 51
1.4 半无限线弹性介质表面波与层间波的传播 66
1.4.1 半无限线弹性介质中表面波（Rayleigh波）的特征与传播 67
1.4.2 半无限线弹性介质中轴对称Rayleigh波的传播 79
1.4.3 半无限线弹性分层层间波（Love波）的传播 91
第2章 典型线弹性固体介质中单纯应力波的传播 96
2.1 线弹性细长杆中纵波的传播与弥散效应 96
2.1.1 线弹性细长杆中纵波传播的近似解析解 98
2.1.2 线弹性细长杆中纵波的弥散特征 109
2.1.3 线弹性细长杆中脉冲波传播弥散效应的Rayleigh-Love解析 111
2.2 线弹性细长杆中弯曲波的传播与弥散效应 123
2.2.1 线弹性Rayleigh杆中弯曲波的传播 123
2.2.2 线弹性Timoshenko杆中弯曲波的传播 125
2.2.3 线弹性细环中应力波的传播 130
2.3 线弹性薄膜中单纯应力波的传播.140
2.3.1 线弹性薄膜中平面波的传播 140
2.3.2 线弹性薄膜中轴对称应力波的传播初值问题 142
2.3.3 简谐应力加载条件下薄膜中的应力波 151
2.4 无限线弹性薄板壳中单纯应力波的传播153
2.4.1 无限线弹性薄板中纵波的传播 153
2.4.2 无限线弹性平面薄板中弯曲波的传播 173
2.4.3 线弹性曲面薄壳中单纯应力波的传播 190
第3章 线弹性波在交界面上的透反射与共轴对撞问题 200
3.1 一维杆中线弹性波在交界面上的透反射 201
3.1.1 一维线弹性波波阵面上的守恒方程 202
3.1.2 一维线弹性杆中突加波在交界面上的透反射行为 207
3.1.3 一维线弹性杆中矩形脉冲波的传播与演化 215
3.2 一维线弹性杆的共轴对撞问题 242
3.2.1 材料相同一维线弹性杆的共轴对撞问题 242
3.2.2 材料不同一维线弹性杆的共轴对撞问题 250
3.2.3 一维线弹性杆共轴对撞的动量守恒与能量守恒条件验证 258
3.3 细长线弹性杆共轴对撞问题与分离式Hopkinson杆 260
3.3.1 变截面线弹性杆中应力波传播与演化问题 265
3.3.2 细长杆共轴对撞问题中应力波的弥散的几个典型准确解 271
3.3.3 分离式Hopkinson杆试验中几类应力波问题 278
3.4 半无限线弹性介质中应力波的传播与演化 285
3.4.1 平面波在自由面上的斜入射问题 285
3.4.2 平面波在两种介质交界面上的斜入射问题 299
第二部分 固体中弹塑性波基础理论与应用
第4章 一维杆中弹塑性波的传播与演化 307
4.1 典型弹塑性本构模型与增量本构理论 311
4.1.1 典型固体材料一维弹塑性应力应变关系 311
4.1.2 三维应力状态下塑性本构关系增量理论 319
4.1.3 几种典型弹塑性模型的增量本构关系 327
4.2 一维杆中弹塑性波传播与同性波相互作用 330
4.2.1 一维杆中弹塑性波传播特性与简单“双波结构” 331
4.2.2 一维杆中弹塑性加载波的相互作用 340
4.2.3 一维杆中弹塑性卸载波的相互作用 348
4.3 一维弹塑性杆中加载波与卸载波的相互作用 351
4.3.1 一维杆中弹性卸载波对塑性突加波的追赶卸载 351
4.3.2 一维杆中弹性卸载波对塑性加载波的迎面卸载 355
4.3.3 应变间断面及弹塑性波的内反射 359
4.4 一维弹塑性波在交界面上的透反射问题 363
4.4.1 一维弹塑性波在两种介质交界面上透反射特征 364
4.4.2 一维弹塑性杆中刚性卸载问题 377
4.4.3 一维弹塑性杆高速撞击弹塑性变形演化与弹塑性波 385
第5章 应力波传播的特征线理论与应用 406
5.1 一维杆中纵波传播与演化问题的特征线法 406
5.1.1 一维杆中纵波传播的特征线与特征关系 406
5.1.2 一维有限长杆中应力波传播的特征线网格法 410
5.1.3 球面波与柱面波传播的特征线解法 415
5.2 一维/准一维黏性杆纵波传播与演化的特征线法 430
5.2.1 典型线性黏弹性本构模型 432
5.2.2 一维线性黏弹性杆中纵波的传播问题 435
5.2.3 准一维黏弹性变截面杆中纵波的传播 452
5.3 一维杆中弹塑性交界面传播的特征线法 456
5.3.1 强间断弹塑性交界面的传播 458
5.3.2 弱间断弹塑性交界面的传播 459
5.3.3 单波区中卸载界面的传播 469
5.4 流体中的简单波传播的特征线法 477
5.4.1 弹性流体中的应力波传播基本理论 477
5.4.2 流体均熵场中的应力波及其简单波解 480
5.4.3 流体中的非均熵连续波 490
第三部分 固体中冲击波基础理论与应用
第6章 固体中冲击波的传播理论基础 497
6.1 气体中的一维冲击波基础理论 500
6.1.1 气体中冲击波的产生条件 501
6.1.2 气体中一维冲击波波阵面上的守恒条件 505
6.1.3 空气冲击波在交界面上的反射问题 518
6.2 固体高压物态方程与波阵面上的守恒条件 530
6.2.1 固体介质的典型高压物态方程 530
6.2.2 高压固体中一维冲击波波阵面上的守恒条件 541
6.2.3 固体介质的冲击压缩特性与试验原理 563
6.3 固体中一维冲击波传播的弹塑性流体理论 575
6.3.1 一维应变条件下弹塑性平面波的传播 576
6.3.2 流体弹塑性介质中的平面冲击波 579
6.3.3 流体弹塑性介质中的塑性冲击波的熵增 582
6.4 固体介质在冲击荷载下力学特性 584
6.4.1 固体介质中实际冲击波构形 584
6.4.2 冲击波载荷下材料的动高压力学特性 587
6.4.3 多孔介质中的冲击波特性 590
第7章 高压固体中冲击波的传播与力学效应 594
7.1 高压固体中一维冲击波的衰减 594
7.1.1 一维冲击波在追赶卸载下的衰减 596
7.1.2 一维冲击波追赶卸载衰减的两个典型简化问题 605
7.1.3 一维冲击波卸载残余温升与比容 614
7.2 高压固体中一维冲击波的相互作用及传播 623
7.2.1 一维冲击波的追赶相互作用 623
7.2.2 一维冲击波的迎面相互作用 634
7.2.3 高速共轴对撞平板中冲击波的传播 638
7.3 高压固体中一维冲击波在交界面上的透反射 644
7.3.1 一维冲击波在自由面上的反射问题 644
7.3.2 一维冲击波在刚壁上的反射问题 647
7.3.3 一维冲击波在两种材料交界面上的透反射 652
第四部分 固体中爆轰波基础理论与应用
第8章 固体中自持爆轰波特征与传播基本理论 665
8.1 一维爆轰波波阵面结构及其守恒条件 665
8.1.1 一维爆轰波波阵面上的突跃条件 666
8.1.2 一维爆轰波波阵面结构及其产生条件 668
8.1.3 一维爆轰波稳定传播条件及C-J理论 673
8.2 固体的物态方程与一维爆轰波参数计算 677
8.2.1 一维气体系统爆轰波波阵面上的Hugoniot关系 677
8.2.2 一维固体中爆轰波波阵面上的Hugoniot关系 681
8.2.3 固体爆轰产物的物态方程 686
8.3 一维爆轰波的传递特征与传播特性 694
8.3.1 爆轰波在不同介质中的传递特性 695
8.3.2 爆轰波传播的临界直径问题 699
8.3.3 影响爆轰波传播的主要因素及其影响规律 701
8.4 一维爆轰波的爆轰产物自模拟解与爆轰流场 705
8.4.1 开放一维平面爆轰问题的自模拟解与爆轰流场 705
8.4.2 封闭一维平面爆轰问题的自模拟解与爆轰流场 710
8.4.3 一维球面爆轰问题的自模拟解与爆轰流场 712
第9章 一维爆轰波在交界面上透反射理论与特征 714
9.1 一维爆轰产物向空气/水介质中的飞散 714
9.1.1 爆轰产物形成冲击波初始参数的简化分析 714
9.1.2 一维爆轰产物向空气中的飞散参数 716
9.1.3 一维爆轰产物向水中的飞散参数 719
9.2 一维爆轰波在/固体介质交界面上的透反射 720
9.2.1 一维爆轰波在刚壁上的反射问题 720
9.2.2 爆轰波传入低冲击阻抗材料的透反射问题 727
9.2.3 爆轰波传入高冲击阻抗材料的透反射问题 729
9.3 一维爆轰波对固体材料的抛射问题 731
9.3.1 一维爆轰波优选抛射速度的确定 731
9.3.2 一维爆轰波对平板的抛射特征 733
9.3.3 一维爆轰波抛射问题Gurney方程 735
主要参考文献 742
内容摘要
本书是《固体中的应力波导论》的后续专业教程，所讲授与讨论的内容涉及相对更深和更专业的应力波知识。应力波理论是爆炸与冲击动力学、兵器科学与技术、工程安全与防护技术等学科领域专业核心基础课程，也是涉及相关研究方向的力学学科、土木工程学科等学科的专业基础课程。《固体中的应力波理论与应用》力图在统一构架下推导、分析与梳理一维或准一维固体介质中弹性波、塑性波、冲击波与爆轰波传播与演化理论，主要包含线弹性波基础理论与应用、弹塑性增量波基础理论与应用、冲击波基础理论与应用和爆轰波基础理论与应用四个部分共9章内容。《固体中的应力波理论与应用》的学习基础为《固体中的应力波导论》，因此适合于已经学习过该课程或自学过该课程的学生学习。
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