连续介质力学

第一篇基础理论篇

第1章张量分析基础3

1.1矢量代数和矩阵运算基础3

1.1.1矢量代数基础3

1.1.2矩阵运算7

1.2张量代数12

1.2.1张量的定义及性质12

1.2.2张量的代数运算15

1.3张量分析23

1.3.1微分23

1.3.2积分定理28

习题30

第2章运动学基础33

2.1连续体的运动和变形33

2.1.1参考构形和当前构形33

2.1.2运动和变形33

2.1.3随体运动34

2.1.4场的材料和空间描述36

2.2变形的度量38

2.2.1变形梯度38

2.2.2伸长、旋转和变形张量40

2.3速度梯度、伸长率和自旋率张量52

2.3.1速度梯度张量52

2.3.2伸长率和自旋率张量53

2.4输运定理57

2.4.1材料和空间积分的变换关系57

2.4.2Reynold输运定律59

习题64

第3章连续介质力学的基本原理66

3.1基本守恒及平衡定律66

3.1.1质量守恒定律66

3.1.2动量和动量矩守恒定律68

3.2参考构架及构架无差异性原理75

3.2.1参考构架及构架变化75

3.2.2运动学场量的变化法则76

3.2.3构架无差异性原理78

3.2.4虚功率原理80

3.3连续介质热力学83

3.3.1热力学定律83

3.3.2自由能不等式87

3.4其他形式的力学原理和热力学定律89

3.4.1空间控制体积下的力学原理和热力学定律90

3.4.2参考构形下的力学原理和热力学定律92

3.5本构理论建立的基本假设98

习题100

第二篇应用篇

第4章弹性固体的力学理论105

4.1弹性固体的一般理论105

4.1.1运动学和连续介质力学基本原理的概述105

4.1.2一般弹性固体的本构理论107

4.1.3一般弹性固体的初始边界值问题111

4.1.4各向同性弹性固体112

4.2线弹性理论119

4.2.1小变形假设119

4.2.2小变形下的应力-应变关系120

4.2.3线弹性理论的基本方程122

4.2.4弹性张量的特殊形式123

4.2.5各向同性材料的线弹性理论基本方程125

4.2.6实例：几个简单问题的静力学解127

4.2.7边界值问题128

4.2.8正弦前进波130

4.3不可压缩弹性理论131

4.3.1不可压缩性131

4.3.2不可压缩弹性材料133

4.4热弹性理论137

4.4.1刚体的热传导137

4.4.2热弹性材料141

4.5黏弹性理论简介153

4.5.1黏弹性固体的微分型本构理论154

4.5.2黏弹性固体的积分型本构理论155

习题157

第5章弹塑性固体的力学理论159

5.1小变形各向同性塑性固体理论160

5.1.1基本知识概述160

5.1.2塑性流动的Mises理论162

5.1.3塑性应变率E p形式的Mises流动法则173

5.1.4率相关塑性流动理论175

5.1.5最大耗散理论177

5.1.6缺陷能理论及硬化表征183

5.1.7Mises-Hill塑性理论的热力学基础185

5.1.8弹塑性初始/边界值问题193

5.2各向同性塑性固体的大变形理论197

5.2.1大变形弹塑性理论的运动学基础198

5.2.2功率消耗和自由能不等式203

5.2.3大变形弹塑性固体的本构理论205

5.2.4率相关大变形弹塑性本构理论210

习题211

第6章可压缩和不可压缩流体的力学理论213

6.1基本方程回顾213

6.1.1运动学关系213

6.1.2基本定律214

6.1.3构架变换法则和客观率214

6.2弹性流体215

6.2.1本构理论215

6.2.2构架无差异性(即客观性)原理的限制215

6.2.3热力学相容性原理的限制216

6.2.4弹性流体流动的演化方程217

6.3可压缩黏性流体220

6.3.1本构方程220

6.3.2构架无差异性(即客观性)原理的限制220

6.3.3热力学相容性原理的限制222

6.3.4实例：可压缩线性黏性流体223

6.4不可压缩流体226

6.4.1不可压缩物体的自由能不等式226

6.4.2不可压缩黏性流体226

6.4.3实例：不可压缩线性黏性流体227

习题232

参考文献234

《连续介质力学：基础和应用》主要针对变形体在外加载荷作用下产生的运动及变形过程中涉及到的几何状态、运动状态和内部响应等问题，采用严密的、精确的和普适性的描述方法来进行系统的理论阐述，着重讨论变形体运动和变形所需要遵守的基本定理和基本原则，以及不同变形体介质的初始边界值问题应该满足的基本方程及其建立过程，为涉及具体的同体介质和流体介质的力学行为研究提供了基本的理论体系和分析方法。

适读人群 ：土木、材料、岩土等专业的研究生、教师和研究人员。

《连续介质力学：基础和应用》可供土木、机械、材料、航空航天以及工程力学等工科专业学生使用，也可作为相关力学工作者基础理沦学习的参考用书。