材料固體力學

本書系統闡述材料在製備（製造）、加工和使用過程中遇到的力學問題，比較全面系統地介紹了金屬結構材料、非金屬結構材料和各種功能材料的彈性變性、塑性變形、粘彈塑性變形以及在各種載荷作用下的破壞理論。 ^[1]  全書共十二章，包括兩部分即基礎部分和提高部分。基礎部分包括彈性部分即第1至第4章和塑性部分即第5至第6章，主要討論連續的、均勻的和各向同性固體在機械載荷作用下的靜態和準靜態問題。提高部分即第7至第12章主要討論不連續、不均勻的固體在複雜載荷作用下的複雜問題：考慮時間因素對固體力學行為的影響就討論材料的粘彈塑性變形問題即第7章；考慮不連續固體的力學行為就討論含有裂紋材料的力學行為即第8章；考慮細觀向納觀過渡就討論尺度效應即第9章；考慮非機械載荷對材料變形和破壞的影響就討論非機械載荷作用的特徵和非機械載荷與機械載荷的耦合作用，這裏的非機械載荷主要以熱載荷為研究內容，這方面的內容就是第10至12章。

周益春，男，1963年生，2005年國家傑出青年基金獲得者，教育部跨世紀人才基金獲得者，湖南省“芙蓉學者計劃”特聘教授。1985年、1988年1994年分別在湘潭大學物理專業、國防科技大學工程光學專業和中國科學院力研究所固體力學專業獲得學士、碩士和博士學位；1996年被聘為湘潭大學教授；1998年被聘為中國科學院力學研究所博士生導師；1999年1月～2001年8月在日本東北大學省部級科學進步一等獎（排名第二）和二等獎（排名第一），省級教學成果一等獎（排名第一），國家發明專利2項。目前主要從事塗層和薄膜的製備及物理力學性能的教學和科研工作。已發表論文100餘篇。其中近5年在Appl、Phys、Lett、Accta 、Mater等刊物上發表SCI檢索論文45篇，EI檢索論文44篇。 周益春，男，1963年生，2005年國家傑出青年基金獲得者，教育部跨世紀人才基金獲得者，湖南省“芙蓉學者計劃”特聘教授。1985年、1988年1994年分別在湘潭大學物理專業、國防科技大學工程光學專業和中國科學院力研究所固體力學專業獲得學士、碩士和博士學位；1996年被聘為湘潭大學教授；1998年被聘為中國科學院力學研究所博士生導師；1999年1月～2001年8月在日本東北大學省部級科學進步一等獎（排名第二）和二等獎（排名第一），省級教學成果一等獎（排名第一），國家發明專利2項。目前主要從事塗層和薄膜的製備及物理力學性能的教學和科研工作。已發表論文100餘篇。其中近5年在Appl、Phys、Lett、Accta 、Mater等刊物上發表SCI檢索論文45篇，EI檢索論文44篇。

上冊

序

前言

緒論

0.1 什麼是材料科學與工程？

0.2 先進材料學科的發展趨勢

0.3 什麼是固體力學？

0.4 材料學科的迅速發展對固體力學提出的挑戰

0.5 內容概述

第一章 應力理論

1.1 外力與應力

1.2 張量理論初步

1.3 平衡微分方程和剪應力互等定律

1.4 任意斜面上的應用力和應力邊界條件

1.5 應力分量轉換公式

1.6 主應力和應力不變量

1.7 球形應力張量和應力偏量張量

1.8 最大剪應力和八面體剪應力

1.9 應力狀態和應力圓

1.10 柱面座標系和球面座標系中的應力分量和平衡微分方程

習題

第二章 應變理論

2.1 位移和應變

2.2 應變張量的性質

2.3 應變協調方程

2.4 由應變求位移

2.5 柱面和球面座標系中的幾何方程

習題

第三章 彈性本構關係和彈性問題的求解

3.1 廣義虎克定律

3.2 應變能與應變餘能

3.3 虛功原理和最小勢能原理

3.4 功的互等定理

3.5 裏茨法和伽遼金法

3.6 彈性力學問題的微分提法

3.7 位移解法

3.8 應力解法

3.9 應力函數解法

3.10 疊加原理

3.11 解的唯一性定理

3.12 聖維南原理

第四章 彈性平面問題

4.1 平面問題及其分類

4.2 平面問題的求解

4.3 用直角座標解平面問題

4.4 極座標中的平面問題

4.5 平面問題的複變函數解法

4.6 保角變換解法

習題

第五章 屈服準則和塑性本構關係

5.1 屈服條件

5.2 兩個常用的屈服準則

5.3 彈塑性應力—應變關係的特點及幾種理想模型

5.4 加卸載條件和加載曲面

5.5 本構關係的增量理論

5.6 簡單和載時的全量理論

5.7 簡單彈塑性問題

習題

第六章 塑性平面應變問題和極限分析

6.1 剛塑性平面應變問題的基本特點和基本方程

6.2 應力方程的特徵戰

6.3 特徵線（滑移線）的基本性質

6.4 簡單應力狀態

6.5 邊界條件

6.6 用滑移線場理論求解塑性極限載荷的例題

……

參考文獻

主題索引

部分習題參考答案

下冊

序

前言

第一章 黏彈塑性本構關係

第二章 均質材料斷裂力學

第三章 應變梯度理論及其應用

第四章 熱應力

第五章 激光誘導反衝塞效應

第六章 顆粒增強金屬基複合材料的激光熱衝擊與熱疲勞破壞效應

參考文獻

主題索引

部分習題參考答案