黏弹性理论与应用

前言

第一章绪论

§1-1物质的黏弹性

§1-2黏弹性力学行为

1-2-1蠕变和应力松弛

1-2-2载荷速率效应

1-2-3频率相关性能

1-2-4温度依赖性

§1-3黏弹性本构关系

§1-4黏弹性力学

1-4-1黏弹性力学

1-4-2本书内容概要

参考文献

第二章线黏弹性本构关系

§2-1黏弹性模型表述

2-1-1两基本模型

2-1-2三参量固体

§2-2蠕变柔量和松弛模量

§2-3一维微分型本构关系

2-3-1广义Maxwell模型和广义Kelvin模型

2-3-2一维微分型本构方程

§2-4一维积分型本构关系

2-4-1积分型本构方程

2-4-2应力应变历史相关性

2-4-3材料函数的积分表达

§2-5复模量和复柔量

2-5-1复模量和复柔量

2-5-2材料函数之间的关系

2-5-3动态性能与频率的关系

§2-6三维本构关系

2-6-1三维微分型本构方程

2-6-2三维积分型本构方程

参考文献

第三章线黏弹性力学边值问题

§3-1线黏弹性力学问题

§3-2线黏弹性问题求解

§3-3相应原理

§3-4梁的弯曲

3-4-1直梁弯曲

3-4-2连续支承梁

§3-5圆轴的扭转

§3-6黏弹性轴对称圆筒

3-6-1轴对称圆筒

3-6-2外表面受约束圆筒

3-6-3不可压缩圆筒动态响应

§3-7轴对称平面问题一般解

3-7-1基本解

3-7-2厚壁圆筒

3-7-3数值逆变换

3-7-4算例

参考文献

第四章线黏弹性结构分析

§4-1黏弹性Timoshenko梁的准静态分析

4-1-1基本方程

4-1-2两种梁理论解的基本关系

4-1-3几种单跨梁解的关系式

§4-2黏弹性基支黏弹薄板的准静态弯曲

4-2-1Laplace空间的方程及其解

4-2-2数值逆变换

4-2-3算例与结果

§4-3基支黏弹板轴对称问题的动力响应

4-3-1基本方程

4-3-2基支圆板的求解

4-3-3算例

§4-4黏弹性大挠度圆板的轴对称弯曲

4-4-1基本方程

4-4-2基本控制方程求解

4-4-3标准线性固体圆板

§4-5薄板蠕变屈曲载荷-时间特性

4-5-1黏弹性薄板的压屈方程

4-5-2薄板蠕变屈曲载荷-时间关系

4-5-3屈曲载荷-时间特性

4-5-4薄板压屈实验测试

§4-6高密度聚乙烯板材焊接储液罐蠕变分析

4-6-1储液罐细部的变形与内力分析

4-6-2储液罐蠕变分析

参考文献

第五章黏弹性与不可逆热力学

§5-1概述

§5-2热力学基础

5-2-1热力学定律

5-2-2非均匀系

5-2-3Onsager原理

§5-3线性后效材料演变方程

§5-4演变方程求解

5-4-1可逆变量与不可逆变量

5-4-2演变方程一般解

§5-5内变量与本构关系

§5-6一种广义黏弹性本构方程

5-6-1率相关非弹性本构关系及演变方程

5-6-2线黏弹性本构微分关系

5-6-3一种黏弹性本构方程

参考文献

第六章非线性黏弹性本构关系

§6-1概述

§6-2多重积分型本构关系

6-2-1一维多重积分型本构关系

6-2-2三维多重积分型本构关系

§6-3不可压缩材料和线性可压缩材料

6-3-1不可压缩材料的蠕变

6-3-2线性可压缩材料

§6-4简单受力多重积分本构方程

6-4-1轴力和扭转联合作用

6-4-2简单拉压

6-4-3纯扭转

6-4-4近似核函数

§6-5有限变形理论概述

6-5-1变形梯度和变形张量

6-5-2应变张量和变形率

6-5-3相对变形

6-5-4应力

6-5-5黏弹性固体本构描述

6-5-6不可压缩材料

§6-6单积分型非线性本构关系

6-6-1不可压缩固体本构关系

6-6-2修正叠加法和物理线性近似

6-6-3含折算因数的本构关系

6-6-4广义应变模型

§6-7非线性本构关系的其他形式

6-7-1非线性黏弹性幂率关系

6-7-2新胡克定律

参考文献

第七章黏弹塑性本构关系

§7-1变形固体一般模型

§7-2黏弹塑性本构关系

7-2-1黏弹塑性材料的屈服准则

7-2-2黏弹塑性本构表达

§7-3弹黏塑性本构方程

7-3-1弹黏塑性本构关系

7-3-2各向同性强化弹黏塑性材料

7-3-3弹黏理想塑性材料

§7-4无屈服面黏弹塑性理论

7-4-1内时理论和过应力模型简介

7-4-2Bodner-Partom本构方程

7-4-3某些模型的修正与讨论

§7-5黏弹塑性细观理论概述

7-5-1小应变细观理论

7-5-2有限变形细观理论

参考文献

第八章黏弹性物体的能量损耗

§8-1线性黏弹体的能耗

8-1-1谐波作用下的响应与能耗

8-1-2三角形脉动循环应变下的应力和能耗

§8-2非线性黏弹性体在周期应变条件下的应力与能耗

8-2-1能量损耗表达

8-2-2本构关系

8-2-3谐波应变作用

8-2-4三角形脉动变形作用

§8-3一般非谐变循环载荷下的应力与能耗

8-3-1梯形脉动应变循环

8-3-2一般非谐应变情况

§8-4颗粒增强橡胶动态力学性能和生热预报

8-4-1应变放大因子

8-4-2均匀填充橡胶的能耗

8-4-3碳黑分散不均匀的影响

§8-5黏弹性纤维复合材料的三维能耗

8-5-1均质各向异性黏弹性材料的能耗公式

8-5-2多层复合材料的有效阻尼(损耗腑阵和能耗

8-5-3数值算例与分析

参考文献

第九章聚合物黏弹性力学性能

§9-1概述

§9-2高聚物非线性黏弹性行为

9-2-1高聚物变形行为的率相关性

9-2-2应力行为的应变历史相关性

9-2-3蠕变行为的应力水平相关性

§9-3时间-温度等效原理

9-3-1高聚物力学性能的温度依赖性

9-3-2时间·温度等效原理

§9-4时间-温度·应力等效原理

9-4-1自由体积的温度与应力水平相关性

9-4-2时间·温度·应力等效原理

9-4-3热塑性高聚物的非线性蠕变分析

§9-5时间-温度-损伤等效原理

9-5-1时间·温度·损伤等效原理

9-5-2橡胶材料的Payne效应模拟

§9-6聚合物银纹损伤演化

9-6-1银纹损伤及其演化

9-6-2蠕变银纹损伤演化实验研究

参考文献

第十章含缺陷聚合物的损伤与破坏

§10-1含缺陷聚合物形变热效应

10-1-1控制方程

10-1-2形变热效应实验研究

10-1-3形变生成热计算

10-1-4降温-升温现象分析

§10-2裂纹定常扩展过程的热耗散与温度场

10-2-1裂尖不可逆塑性区的形状与尺寸

10-2-2热源密度分布

10-2-3稳态扩展裂纹周围温度场

10-2-4算例

§10-3聚合物裂尖银纹损伤区的生长

10-3-1裂尖应力银纹化的实验研究

10-3-2聚合物裂尖银纹区生长模型

§10-4银纹生长与断面形貌

10-4-1高聚物断面特征形貌

10-4-2二次曲线状特征形貌的计算机模拟

§10-5银纹断裂与银纹化增韧

10-5-1银纹化增韧概述

10-5-2银纹断裂的弹性力学模型

10-5-3银纹化增韧的微观设计

参考文献

第十一章黏弹性橡胶与轮胎力学

§11-1概述

811-2橡胶木构理论

11-2-2橡胶黏弹性特征

11-2-3橡胶本构的数值实施

§11-3橡胶的Mullins效应

11-3-1Mullins效应描述

11-3-2伪弹性理论

11-3-3Mullins效应的模拟

§11-4橡胶动态黏弹性Payne效应

11-4-1Payne效应的基本描述

11-4-2Payne效应的Kraus模型

11-4-3橡胶的老化特性与Payne效应

§11-5轮胎滚动阻力计算

11-5-1轮胎滚动阻力定义

11-5-2滚动阻力有限元计算方法

11-5-3非谐变载荷下的能耗公式

§11-6黏弹性轮胎滚动接触动力学

11-6-1轮胎环模型基本方法

11-6-2动态接触分析

参考文献

第十二章岩石黏弹性力学性能

§12-1概述

§12-2岩石的压缩蠕变与应力松弛

12-2-1岩石的压缩蠕变性能

12-2-2岩石的应力松弛性能

§12-3岩体单轴和三轴压缩蠕变性能

12-3-1单轴和三轴压缩蠕变试验

12-3-2岩体蠕变模型及其参数

§12-4岩体结构面剪切蠕变性能

12-4-1岩体结构面室内剪切蠕变性能

12-4-2现场岩体结构面剪切蠕变性能

12-4-3考虑加载历史影响的蠕变试验曲线

12-4-4结构面长期抗剪强度

12-4-5结构面剪切蠕变方程

§12-5岩体剪切蠕变性能

12-5-1硬岩的剪切蠕变性能

12-5-2松散结构岩体剪切蠕变性能

12-5-3泥化夹层剪切蠕变性能

§12-6岩石蠕变断裂特性

12-6-1试验方法

12-6-2试验结果分析

12-6-3试样断口显微观察

§12-7工程岩体蠕变位移数据处理

12-7-1滑坡蠕变吸引子分析

12-7-2Lyapunov指数计算

§12-8岩体黏弹性参数反分析

12-8-1黏弹性参数反分析方法

12-8-2构皮滩枢纽软弱岩层黏弹性参数反分析

12-8-3三峡工程岩体黏弹性参数反分析

12-8-4三峡工程岩体黏弹性参数综合取值

参考文献

第十三章岩石工程流变分析

§13-1岩石工程流变有限元方法

13-1-1黏弹性有限元分析方法

13-1-2岩石工程开挖模拟方法

13-1-3有限元程序框图

§13-2岩体高边坡施工期流变分析

13-2-1三峡工程永久船闸工程地质特征

13-2-2三峡工程永久船闸工程概况

13-2-3永久船闸高边坡施工期流变分析

§13-3岩体高边坡运行期流变分析

13-3-1边坡渗透水压力与等效节点荷载计算

13-3-2计算条件与方案

13-3-3计算结果分析

13-3-4岩体流变参数敏感性分析

§13-4考虑开挖卸荷效应的高边坡流变分析

13-4-1高边坡岩体开挖卸荷区及其参数确定

13-4-2计算基本条件

13-4-3计算结果分析

13-4-4与现场实测资料对比分析

§13-5地下岩石工程流变分析

13-5-1三峡工程地下厂房围岩稳定性黏弹性分析

13-5-2软弱岩层洞群围岩黏弹性分析

参考文献

第十四章若干生物固体黏弹性分析

§14-1生物组织特性与黏弹性

§14-2软组织黏弹性本构方程的修正

§14-3骨骺板力学性能与黏弹性分析

§14-4骨单元力学模型

14-4-1骨单元的力学模型

14-4-2骨单元的受力分析

§14-5松质骨的力学性质

§14-6椎体和椎间盘系统力学模型

参考文献

主要词汇英汉对照表