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☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Walter Greiner

出品人:

页数:506

译者:

出版时间:2003-12-04

价格:USD 104.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780387955865

丛书系列:

图书标签:

greiner
Physics
经典物理
物理教材
Classical_mechanics
2013年一月
力学
经典力学
物理学
大学物理
本科教材
牛顿力学
拉格朗日力学
哈密顿力学
分析力学
运动学
动力学

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具体描述

Intended for advanced undergraduates and beginning graduate students, this text is based on the highly successful course given by Walter Greiner at the University of Frankfurt, Germany. The two volumes on classical mechanics provide not only a complete survey of the topic but also an enormous number of worked examples and problems to show students clearly how to apply the abstract principles to realistic problems.

好的，以下是一本名为《流体力学基础与应用》的图书简介，旨在详细介绍其内容，同时确保不提及《Classical Mechanics》或任何AI相关信息。 --- 图书名称：《流体力学基础与应用》简介《流体力学基础与应用》是一本全面深入探讨流体静力学、运动学以及动力学理论及其在工程和自然科学中广泛应用的权威教材。本书旨在为本科高年级学生、研究生以及从事相关领域研究和工程实践的专业人员提供坚实的理论基础和实用的分析工具。本书结构清晰，逻辑严谨，从最基本的流体概念和描述出发，逐步过渡到复杂的非线性问题求解。全书共分为四大核心部分，涵盖了从理论基石到前沿应用的各个层面。 --- 第一部分：流体力学基础与描述（The Foundations and Description of Fluid Mechanics）本部分聚焦于流体力学的基本概念和数学描述工具的建立。第一章：流体的基本概念与连续介质假设本章首先定义了流体这一物质形态，并系统阐述了连续介质模型（Continuum Hypothesis）的适用范围和物理意义。内容包括宏观与微观尺度的对比，流体的基本性质如密度、比重、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）的物理内涵和测量方法。重点讨论了温度、压力和体积模量的概念，为后续的分析打下基础。第二章：流场描述与运动学本章详细介绍了描述流体运动的两种基本观点：拉格朗日（Lagrangian）描述和欧拉（Eulerian）描述。通过清晰的数学推导，引入了物质导数（Material Derivative）的概念，它是连接两者并用于导出控制方程的关键桥梁。本章详细分析了流线（Streamlines）、迹线（Pathlines）和时间线（Timelines）的区别与联系，并对流动的基本运动学量——线速度、角速度、应变率张量——进行了详尽的分解与几何解释，特别是涡度（Vorticity）和应力分析的引入。第三章：流体静力学（Fluid Statics）本章专门研究静止流体（即速度场为零的流体）中的力平衡问题。内容包括静水压力在深度上的变化规律，帕斯卡定律的实际应用，以及流体作用在平面和曲面上的总压力和合力矩的计算方法。此外，浮力、阿基米德原理及其在浮标、船体稳定性和液压系统中的应用也得到了详尽的阐述。 --- 第二部分：流体运动的控制方程（Governing Equations of Fluid Motion）本部分是本书的核心，建立了支配流体运动的守恒定律的微分形式。第四章：流体动力学基本守恒定律本章是理论分析的基石。首先，从控制体（Control Volume）分析出发，基于质量守恒原理，推导了流体运动的连续性方程（Continuity Equation）在不同坐标系下的形式。随后，基于牛顿第二定律和动量守恒，导出了纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）——描述粘性流体运动的矢量微分方程。同时，也推导了欧拉方程（Euler Equations），即无粘性流体的运动方程。第五章：能量守恒与热力学关系本章将热力学概念融入流体力学分析。推导了流体运动的能量方程，重点讨论了能量耗散（粘性效应）、热传导和热功当量。对于可压缩流体，本章深入分析了等熵过程（Isentropic Flow）和绝热过程的特性，为后续的冲击波分析奠定基础。第六章：量纲分析与相似性原理本章侧重于实验设计和工程应用中的降维处理。详细介绍了量纲分析的基本方法，特别是$pi$定理的推导与应用。通过无量纲数（如雷诺数Re、弗劳德数Fr、马赫数Ma等）的引入，系统地阐述了流体力学相似性原理，指导读者如何利用模型实验来预测真实流场行为。 --- 第三部分：经典流动分析与简化模型（Classical Flows and Simplification Models）本部分应用前述的控制方程，解决具有特定几何或物理条件的经典流动问题。第七章：无粘流动理论与欧拉方程的应用本章专注于理想流体（粘度为零）的分析。推导了伯努利方程（Bernoulli’s Equation），并展示了其在理想流场中的应用，如文丘里管和皮托管的应用。此外，本章还引入了势流理论（Potential Flow Theory），通过速度势函数和流函数，解决了二维不可压缩无粘流动的叠加原理，包括源、汇、偶极子和匀速流的组合。第八章：粘性流——边界层理论本章处理粘性对流动影响显著的区域。重点阐述了边界层（Boundary Layer）概念的起源与重要性。详细推导了普朗特边界层方程，并应用布劳修斯（Blasius）方法求解平板上的自相似边界层，计算了阻力系数。本章也涵盖了动量积分方程和边界层分离现象的定性分析。第九章：不可压缩流动本章集中讨论雷诺数远大于1的流动情况。通过流线和流函数的概念，深入分析了二维不可压缩流动，特别是应用共形映射法（Conformal Mapping）求解复杂外形绕流问题，如翼型周围的环量与升力计算（库塔-茹科夫斯基定理）。 --- 第四部分：可压缩流与高级主题（Compressible Flow and Advanced Topics）本部分将分析扩展到高速流体运动，并探讨更复杂的工程现象。第十章：一维可压缩流动本章是气体动力学（Gas Dynamics）的入门。系统分析了等熵流动的特性，特别是通过考虑管道中的摩擦或热量损失，推导了管道流（F-Flow）和等熵膨胀/压缩过程。着重探讨了声速、马赫数与流速的关系，以及喷管设计的基本原理。第十一章：激波现象（Shock Waves）本章处理高速流动中出现的间断现象。基于质量、动量和能量守恒，推导了正激波（Normal Shock Wave）的结构关系（正态激波关系式）。详细分析了斜激波（Oblique Shock Wave）的形成和传播，以及在超音速进流中斜激波与弯曲膨胀波（Prandtl-Meyer Expansion Wave）的耦合应用，如楔形或锥形物体超音速绕流的分析。第十二章：湍流与数值方法概述本章对更贴近实际的湍流现象进行概括性介绍，讨论其统计特性、平均化处理方法（雷诺平均Navier-Stokes方程，RANS）和湍流模型（如$k-epsilon$模型）的物理意义，但不深入细节。最后，本章简要概述了计算流体力学（CFD）的基本流程，包括离散化、求解器和网格生成，为读者迈向现代工程分析提供方向指引。 --- 结语《流体力学基础与应用》的编写力求平衡理论的严谨性与应用的直观性。书中包含了大量的例题解析，用以巩固概念理解；同时，每章末尾的习题设置了不同难度梯度，以培养读者独立分析复杂问题的能力。本书期望读者在学完后，不仅能掌握流体力学的基本定律，更能灵活运用这些工具解决从管道输送到航空航天领域中的实际工程挑战。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的阅读体验称得上是一种挑战，尤其是在我试图深入到拉格朗日和哈密顿力学的部分时。作者的叙事风格非常内敛，几乎没有过多的修饰语，完全是一种纯粹的、数学化的表达。这对于习惯了更具对话性或者更侧重物理直觉讲解的教材的读者来说，可能会感到有些吃力。我感觉自己更像是在解一道异常复杂的证明题，而不是在阅读一本讲述世界运行规律的书籍。书中的例题选择非常巧妙，往往是那些在看似简单的情况下隐藏了巨大复杂性的系统，比如行星的运动、刚体的旋转等。然而，解题过程的细节处理得相当精炼，很多中间步骤需要读者自己去填补和验证。这确实是检验和提升自身数学物理功底的绝佳材料，但过程中的挫败感也是真实存在的。我不得不频繁地查阅其他辅助资料，以确保我对那些张量和变分原理的理解没有偏差。这本书更像是一部训练手册，它不负责哄你开心，它只负责把难题摆在你面前，要求你用最严谨的方式去解决它。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它对“对称性”在力学中作用的论述深度。在某些章节，作者似乎将叙事重心从单纯的运动方程求解，悄然转移到了对守恒定律背后更深层结构——即对称性——的探讨。这种处理方式，极大地提升了整本书的理论高度。它不再仅仅是关于“如何计算行星轨道”的指南，而是开始触及到物理规律的本质：为什么自然界会遵循这些特定的数学形式？通过引入诺特定理（虽然是以一种非常严谨的、可能需要一定预备知识的方式），作者展示了时间平移不变性如何必然导致能量守恒，空间平移不变性如何对应动量守恒。这种从现象到本质的升华，让我对“力学”这个学科的理解从“计算工具”上升到了“描述世界底层逻辑”的高度。这种体系的完整性和逻辑的自洽性，是许多侧重应用的力学书籍所无法企及的。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来形容阅读这本书的体验，那可能是“沉浸”。这绝不是一本可以轻松地在通勤路上翻阅的书籍，它需要一个安静的、专门的环境，以及一段不受打扰的时间。每当我拿起它，就像是进入了一个与世隔绝的思考空间。作者在处理边界条件和参考系变换时表现出的那种近乎于哲学思辨的严谨性，迫使我也必须放慢速度，反复权衡每一种选择的物理意义。我记得在关于刚体转动的章节，作者花了大量篇幅来详细阐述转动惯量张量的定义和对角化过程的意义，这种细致入微的讲解，使得那些本该是枯燥的矩阵运算，也充满了物理上的洞察力。这本书的阅读，更像是一场马拉松，而不是短跑冲刺。它考验的不仅是智力，更是毅力和对真理的耐心追寻。完成它之后，我感觉自己的思维结构都被重塑了一遍，看待物理问题的方式也变得更加结构化和深刻了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图给我留下了极其深刻的印象，它们共同营造出一种高度专业化的学术氛围。装帧质量毋庸置疑，纸张的厚度和韧性都非常适合反复翻阅和标记重点，这对于我这种需要不断回溯来巩固知识点的读者来说至关重要。我注意到，插图的设计哲学是极简主义的极致体现。那些力线图、运动轨迹图，几乎没有任何不必要的颜色或阴影，仅仅是清晰的线条和准确的几何形状，它们的目的只有一个：精确地传达受力情况和运动状态。例如，在描述复杂的多体系统时，作者用极其简洁的坐标系变换，就将原本混乱的受力关系梳理得井井有条。这种视觉上的克制，反而迫使我的注意力完全集中在物理概念本身，而不是被花哨的视觉效果分散。在许多现代教材中，插图往往过于“美化”了物理场景，而这本书则坚持了科学的本色，每一张图都是一个独立的、需要被解析的数学模型。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手的时候，就被它那沉甸甸的质感和那种略带年代感的封面设计给吸引住了。翻开扉页，扑面而来的是一种严谨而古老的学术气息，仿佛能闻到旧图书馆里纸张特有的味道。内容上，它似乎并没有试图去追逐时下那些花哨的、碎片化的知识点，而是非常扎实地从最基本的牛顿定律开始，一步一个脚印地构建起整个经典力学的宏伟框架。我尤其欣赏作者在推导过程中所展现出的那种近乎偏执的清晰度，每一个符号的引入、每一步转折的逻辑都交代得毫不含糊。对于初学者来说，这无疑是一剂定心丸，它不像某些教材那样，一下子就把你扔进复杂的数学公式和抽象概念的海洋里，而是耐心地引导你认识每一个概念的物理本质。比如在讨论动量守恒时，它不是简单地给出公式，而是结合了非常贴近日常生活的例子进行阐述，这使得原本抽象的物理概念变得具体可感。我花了很长时间才完全消化完第一章的内容，但那种“我终于明白了”的成就感，是其他任何教材都未能给予的。这本书真正做到了对基础的尊重和深挖。

评分☆☆☆☆☆