固体与软物质缺陷与断裂理论基础 下PDF电子书下载

（下册） 1

第7章 若干非传统材料理论的预备知识 1

7.1 Landau对称性破缺原理 序参量概念 2

7.2 凝聚态物理学的Poisson括号 5

7.3 固体准晶的广义流体动力学基础 8

7.4 液晶的广义流体动力学基础 13

7.5 软物质准晶的广义流体动力学 14

7.6 小结 16

第8章 多胞／泡沫金属材料的缺陷与断裂理论 17

8.1 多胞／泡沫材料性质 17

8.2 多胞材料的连续本构模型 19

8.3 多胞材料的裂纹解——基于内聚力模型 23

8.3.1 平面应力情形下的裂纹解 23

8.3.2 平面应变情形下的裂纹解 25

8.4 多胞材料平面应力裂纹扩展问题 26

8.5 单边拉伸试样的弹塑性分析 30

8.5.1 平面应力状态 31

8.5.2 平面应变状态 34

8.6 紧凑拉伸试样的弹塑性分析 37

8.6.1 平面应力状态 38

8.6.2 平面应变状态 41

8.7 三点弯曲试样 44

8.7.1 平面应力状态 44

8.7.2 平面应变状态 47

8.8 普通材料和泡沫材料的对比研究 50

8.9 结论与讨论 52

第9章 液晶的缺陷与断裂理论探索 53

9.1 液晶和液晶的物理性质 53

9.2 液晶的广义流体动力学 53

9.3 A类层状液晶 54

9.4 A类层状液晶的位错 55

9.5 A类层状液晶的裂纹 58

9.6 同介观现象的联系 60

9.7 B类层状液晶的求解公式 61

9.8 B类层状液晶的三维椭圆盘状裂纹和解 63

9.9 柱状液晶及其缺陷 65

9.10 边界条件与方程的相容，边值问题的适定性 67

9.11 液晶缺陷的应力奇异性 68

第10章 固体准晶材料缺陷与断裂理论 69

10.1 晶体与准晶体 70

10.2 固体准晶弹性理论框架 72

10.3 准晶的二维裂纹问题 74

10.3.1 一维六方准晶的二维裂纹问题 74

10.3.2 二维十二次对称、五次对称、十次对称与八次对称准晶的二维裂纹问题 76

10.3.3 三维二十面体准晶的二维裂纹问题 78

10.4 准晶的三维裂纹问题 80

10.4.1 一维六方准晶的三维裂纹问题 80

10.4.2 三维立方准晶的轴对称三维裂纹问题 82

10.5 准晶位错与裂纹动力学问题 85

10.6 准晶非线性断裂研究若干结果 88

10.7 固体准晶断裂理论 89

第11章 软物质准晶缺陷与断裂理论 91

11.1 软物质概况介绍 91

11.2 一类软物质材料的数学模型 93

11.3 一类软物质的弹性—流体—动力学 94

11.4 简化情形——不可压缩假定 95

11.5 软物质流体动力学——改进的模型 97

11.6 软物质中声音的传播 98

11.7 边界条件和边值问题的可解性讨论 98

11.8 十二次和十八次对称软物质准晶 99

11.9 十二次和十八次对称软物质准晶的位错 100

11.10 十二次对称软物质准晶的裂纹 101

第12章 聚合物的缺陷与断裂研究简介 108

12.1 聚合物的结构 108

12.2 材料的变形特征 109

12.3 聚合物材料缺陷与静态断裂研究 111

12.4 高聚物动态断裂研究 114

12.4.1 冲击载荷作用下的稳定裂纹 114

12.4.2 裂纹快速扩张 120

12.5 高聚物的老化与失效问题 120

12.6 附录一：高浓度、大黏性聚合物溶液广义流体动力学 121

12.7 附录二：聚合物共混体的变形与运动 122

第13章 材料分离机制的多层次、多尺度研究 125

13.1 晶体原子间相互作用力 125

13.2 解理断裂的半定量分析——理想晶体的强度 128

13.3 离子晶体断裂的半定量近似分析 132

13.4 体心立方体（bcc-Fe）Ⅰ型裂纹的分子动力学模拟 133

13.4.1 离散原子——连续介质模型和计算步骤 134

13.4.2 模拟的若干结果 136

13.5 裂纹与位错的相互作用 139

13.5.1 有关数学工具 139

13.5.2 反平面问题的位错与裂纹及其相互作用 140

13.5.3 裂纹顶端发射位错 141

13.5.4 无位错区 143

13.6 微裂纹演化成一条主裂纹的非平衡统计力学分析 144

13.7 基于一维链模型的键断裂的量子力学分析 145

13.8 非奇异断裂理论 148

13.8.1 真实的裂纹几何 148

13.8.2 全量塑性理论分析 151

13.8.3 可能的裂纹扩展判据 152

13.9 小结 152

13.10 结论与讨论 153

13.11 附录：介观尺度的粗粒化方法 153

第14章 应用实例详细讨论 154

14.1 工程中结构断裂强度分析的主要步骤 154

14.2 电站大型锻件的断裂分析 155

14.2.1 受力分析 156

14.2.2 应力强度因子 157

14.2.3 采用判据K（r）=KIC或KI=KIC 158

14.2.4 测得材料的KIC=250kgf/mm3/2 158

14.2.5 疲劳寿命估计 158

14.3 铣床主轴断裂分析 159

14.3.1 断裂静力学分析 159

14.3.2 断裂动力学分析 163

14.4 长江葛洲坝2号船闸人字门拉杆断裂分析 164

14.4.1 顶枢及杆结构 164

14.4.2 事故原因分析 165

14.4.3 A杆疲劳断裂分析验证 168

14.4.4 改进措施与建议 169

14.5 唐山大地震的主震与强余震破裂形态的断裂理论分析 169

14.6 断层不稳定性以及低应力降现象的断裂理论分析 172

14.6.1 理论模型 172

14.6.2 原理和计算 173

14.7 断层相互作用和地震之间的触发作用 176

14.8 结论与讨论 179

附录一 固体与软物质弹性、塑性和流体动力学基本关系 180

A1.1 弹性变形体 180

A1.2 弹性体的应力分析 181

A1.3 曲线坐标系 182

A1.4 应变与应力张量的坐标变换 183

A1.5 应力与应变之间的关系 183

A1.6 弹性力学问题求解途径 184

A1.7 全量塑性力学本构关系 185

A1.8 增量塑性本构关系 188

A1.9 可压缩塑性的增量本构关系——金属泡沫材料塑性 188

A1.10 弹性动力学与波动 190

A1.11 固体准晶弹性 192

A1.12 软物质准晶弹性——流体动力学 196

A1.13 液晶广义流体动力学 197

A1.14 其他软物质材料的广义流体动力学 198

附录二 复分析方法及其在弹性与缺陷问题中的应用及补充推导 199

A2.1 复变函数基本公式 199

A2.2 经典弹性平面问题的函数论方法基础 204

A2.3 化边值问题为函数方程 215

A2.4 无限大平面中的孔洞与裂纹的解 223

A2.5 无限平面中构型稍复杂的裂纹 231

A2.6 反平面裂纹问题 237

A2.7 有限尺寸裂纹体和超越函数保角映射 237

A2.8 化裂纹问题为Riemann-Hilbert问题 243

A2.9 动态裂纹问题的函数论方法 248

A2.10 二维固体准晶弹性与孔洞／裂纹问题，四重调和方程的复分析 250

A2.11 三维固体准晶弹性与孔洞／裂纹问题，六重调和方程的复分析 253

附录三 解的积分表示与相关的积分方程及补充推导 258

A3.1 Fourier变换及其应用 258

A3.2 Laplace变换及其应用 266

A3.3 Mellin变换及其卷积 270

A3.4 Hankel变换及其应用 271

A3.5 Abel积分方程 274

A3.6 对偶积分方程——Titchmarsh方法 274

A3.7 对偶积分方程——Copson解法 283

A3.8 Wiener-Hopf方法及其在求解一类对偶积分方程中的应用 284

A3.9 联立对偶积分方程组及其应用 290

A3.10 半平面中边界裂纹解积分变换-积分方程解法的补充推导 297

A3.11 第二类Fredholm积分方程的数值解 300

A3.12 奇异积分方程 302

附录四 有关特殊函数的初步资料以及对正文的某些补充计算 304

A4.1 Bessel函数 304

A4.2 修正Bessel函数 309

A4.3 Γ函数 309

A4.4 超几何级数 310

A4.5 椭圆积分与椭圆函数 310

A4.6 椭圆盘状裂纹问题 313

附录五 传统与非传统材料性质涉及的群论的概念简介 318

A5.1 晶体的对称性和点群 318

A5.2 准晶的对称性和点群 319

A5.3 群的数学概念 319

A5.4 群的线性表示 320

A5.5 Lie群概念和在正文第7章有关公式推导中的应用 320

名词索引 325