熱彈塑性力學概論 熊啟林 尉亞軍 田曉耕 9787577205755 【台灣高等教育出版社】

編輯推薦
本書首次將固體內溫度變化、應力與彈性變形的關係，擴展至溫度變化、應力與彈性和塑性變形的關係，並總結了熱彈塑性力學理論與應用方面從1984年至今30多年的研究進展。

內容簡介
本書從連續體力學的理論出發，結合熱傳導學和熱力學場論的有關內容，建立了熱彈性力學的控制方程並且有重點的討論了熱彈性問題的分析方法，其中對熱彈性問題的變分定理給予較系統地 闡述對於熱彈性力學中的一 些專門問題藕合問題，衝擊問題亦作了介紹。同時本書將固體內溫度變化、應力與彈性變形的關係，擴展至溫度變化、應力與彈性和塑性變形的關係，並總結了熱彈塑性力學理論與應用方面從1984年至今30多年的研究進展。本書可作為航空、航天、核能工程、機械工程、材料科學等專業高年級熱彈塑性力學課程的教材。

作者簡介
固體力學博士，博士生導師，多倫多大學博士后，日本學術振興會JSPS Fellow。主要從事極端環境下金屬材料力學行為（如超高應變率變形下金屬「超常規」現象力學機制等）等方面的理論、計算模擬與實驗研究工作。擔任《應用力學學報》青年編委，受邀為Advanced Functional Materials、ACS Nano、NanoResearch、2D Materials等著名學術期刊審稿。

目錄
第1章熱彈性力學理論基礎(1)
2 1 3固體介質的特殊情況(23)
2 1 4黏性行為與塑性行為的區別(25)
2 2熱塑性(28)
2 2 1具有內部變數的熱力學(28)
2 2 2熱力學框架下的本構方程(32)
2 2 3存儲的能量和熱耗散的能量(37)
2 2 4變溫下的本構方程(39)
第3章准靜態熱應力(46)
3 1三維熱彈性問題的位移勢法(46)
3 1 1笛卡兒坐標系下的位移勢法(47)
3 1 2柱坐標系下的位移勢法(48)
3 2平面熱彈性問題的熱應力(54)
3 2 1笛卡兒坐標系下的解答(54)
3 2 2極坐標系下的解答(57)
第4章動態熱應力(66)
4 1理論基礎(66)
4 2熱衝擊下平面熱彈性問題中的動態熱應力(67)
4 3極坐標系下熱彈性問題的動態熱應力(75)
第5章全耦合動態熱應力(81)
5 1熱彈性力學中的耦合係數(81)
5 1 1熱彈性材料的熱傳導方程(81)
5 1 2耦合係數(84)
5 2耦合係數對熱彈性問題的影響(86)
5 2 1δ=1的一維熱彈性問題（Dillon問題）(86)
5 2 2半空間耦合熱彈性問題(89)
5 3耦合係數對熱應力的影響(95)
5 3 1厚板與周圍介質換熱時耦合係數對熱應力的影響(95)
5 3 2圓筒在不對稱受熱時的耦合熱應力(101)
第6章熱塑性變形基本問題(108)
6 1塑性變形中的熱耗散(108)
6 1 1功與能量的平衡關係(108)
6 1 2熱生成與熱流動(113)
6 2熱對塑性變形的影響(119)
6 2 1具有溫度依賴性的塑性變形(119)
6 2 2熱塑性的無窮小理論(128)
6 3功熱轉換係數(135)
第7章廣義熱彈耦合問題(144)
7 1考慮鬆弛時間的熱彈耦合理論(144)
7 1 1熱傳導模型(144)
7 1 2熱彈耦合模型(148)
7 2考慮尺度效應的熱彈耦合理論(152)
7 2 1梯度型熱彈性耦合理論(154)
7 2 1雙層結構的瞬態熱彈響應(155)
附錄(165)
參考文獻(168)

前言/序言
作為固體力學的一個分支，熱彈塑性力學已有很長的發展歷史，具有基本理論成熟、工程應用廣泛的特徵。熱應力的分析和計算是機、電、化等傳統工業以及航空航天、微納機電、生物醫學等新型工程設計中必不可少的研究內容，與結構或器件的安全使用和疲勞壽命直接相關。
本書是根據作者所在團隊近年來在熱彈塑性力學領域教學及科研成果撰寫而成的。全書分為7章。第1章主要介紹經典熱彈耦合理論及連續介質力學基礎；第2章通過考慮塑性變形將熱彈性力學拓展到熱彈塑性力學，介紹了熱彈塑性力學本構方程；第3∼5章介紹准靜態熱應力、動態熱應力以及全耦合動態熱應力；第6章討論熱塑性變形基本問題；第7章介紹分別考慮鬆弛時間和尺度效應的廣義熱彈耦合理論，為極端條件下的熱力耦合分析提供更加可靠的理論支撐。
本書基於熱彈性力學框架，具有「一重視」和「兩拓展」特徵：熱彈性力學的理論基礎是一組耦合的微分方程，簡潔明了，應用也方便。然而，高速、微型化等極端條件對熱應力分析提出了更高的要求，需要建立更精確的模型，提出更合適的理論。本書重視經典熱彈耦合理論的連續介質力學基礎，目的很明確：基於連續介質力學並考慮極端條件特徵，討論構建極端條件下廣義熱彈耦合模型的理性力學方法。進而，本書在熱彈性力學基礎上進行了兩方面拓展：一是通過連續介質力學方法將熱彈性力學拓展到熱彈塑性力學，考慮塑性變形中的熱耗散以及熱對材料塑性變形的影響，特別關注塑性變形過程中轉化為熱量的塑性功的比例，即功熱轉換係數；二是介紹了熱衝擊和微納尺度等極端條件下的廣義熱彈耦合模型，主要考慮描述超快加熱過程的鬆弛時間和由微納尺度引起的尺度效應，並通過數值算例揭示了廣義模型與經典模型結果的差異。
本書由華中科技大學熊啟林、西北工業大學尉亞軍、西安交通大學田曉耕共同撰寫。
在本書編寫過程中，參考了熱彈塑性力學領域部分著作和文獻資料，在此對相關作者和專家表示誠摯的謝意。同時，本書得以出版，還要感謝華中科技大學研究生教材出版基金的資助。
作者水平有限，不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。
編者
2023年6月