Green's Function and Boundary Elements of Multifield Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Qin, Qing-Hua

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:2007-7

价格:$ 214.70

装帧:HRD

isbn号码:9780080451343

丛书系列:

图书标签:

Green's function
Boundary element method
Multifield materials
Computational mechanics
Numerical analysis
Engineering mathematics
Solid mechanics
Heat transfer
Electromagnetism
Acoustics

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具体描述

"Green's Function and Boundary Elements of Multifield Materials" contains a comprehensive treatment of multifield materials under coupled thermal, magnetic, electric, and mechanical loads. Its easy-to-understand text clarifies some of the most advanced techniques for deriving Green's function and the related boundary element formulation of magnetoelectroelastic materials: Radon transform, potential function approach, Fourier transform. Our hope in preparing this book is to attract interested readers and researchers to a new field that continues to provide fascinating and technologically important challenges. You will benefit from the authors' thorough coverage of general principles for each topic, followed by detailed mathematical derivation and worked examples as well as tables and figures where appropriate.This title provides in-depth explanations of the concept of Green's function. It gives coupled thermo-magneto-electro-elastic analysis. It presents detailed mathematical derivation for Green's functions.

《非线性动力学系统分析与数值模拟》作者： [此处留空或使用虚构作者名，例如：张伟，李明] 出版社： [此处留空或使用虚构出版社名，例如：科学技术出版社] 出版年份： [此处留空或使用虚构年份，例如：2024年] --- 内容简介本书聚焦于当前复杂工程和物理系统中普遍存在的非线性动力学行为及其精确的数值模拟方法。随着现代工程对性能、可靠性和安全性的要求日益提高，线性模型已无法充分描述实际现象，例如结构在极限载荷下的响应、材料的复杂本构关系引发的迟滞效应，以及多物理场耦合作用下的不稳定现象。本书旨在为高级工程技术人员、研究人员和高年级研究生提供一套全面、深入且实用的理论框架和计算工具，用以理解、预测和控制这些非线性系统。全书内容组织严谨，从基础理论出发，逐步深入到前沿的数值计算技术，并辅以大量工程实例进行阐释。本书的特色在于其对非线性动力学基本理论的扎实构建与先进数值方法的详细剖析之间的平衡，确保读者不仅能理解“如何做”，更能洞察“为何如此”。第一部分：非线性动力学基础与系统建模本部分为全书的理论基石，系统回顾并深化了非线性动力学分析所需的基础知识。第一章：非线性系统的数学描述与相空间分析本章详细阐述了非线性常微分方程组（ODEs）的建立，并重点探讨了相空间理论在理解系统定性行为中的关键作用。内容涵盖李雅普诺夫稳定性判据、极限环的生成与分析（如霍普夫分岔），以及奇点的分类。特别关注了非线性系统的能量耗散特性和相轨迹的汇聚现象，为后续的数值稳定性分析奠定基础。第二章：非线性材料本构关系与时滞效应针对工程中常见的超弹性、粘塑性、损伤演化等非线性材料行为，本章构建了相应的本构模型，如基于粘塑性的运动粘度模型和考虑损伤演化的弹塑性模型。一个重要章节专门讨论了时滞动力学。时滞项对系统的稳定性、周期解和混沌行为的影响至关重要，本章推导了含时滞项系统的简化分析方法，并展示了在反馈控制系统和材料蠕变现象中的应用。第三章：多自由度系统的非线性振动本章将焦点转向具有多个耦合自由度的非线性系统。内容包括非线性模态分析的概念（与线性模态的区别）、非线性耦合项的识别与量化。重点分析了主谐波共振、参数共振等非线性特有现象，并引入了平均场理论和多尺度方法来处理复杂周期解的近似求解。第二部分：非线性数值求解技术进阶本部分是全书的计算核心，详细介绍了针对非线性微分方程的稳定、高效的数值积分和求解技术。第四章：非线性初值问题的隐式时间积分方法对于结构动力学和复杂控制系统，显式积分方法（如标准的Runge-Kutta）常因时间步长限制而效率低下。本章集中于隐式方法，特别是广义-$alpha$法和Newmark法的非线性修正形式。详细推导了牛顿-拉夫森迭代法、修正牛顿法以及线搜索策略在处理非线性平衡方程组时的收敛性与效率优化。特别强调了大时间步长下的数值稳定性和能量守恒性质的维持。第五章：处理强非线性和刚性系统的数值策略本章专门应对具有极高刚度比或强非线性特征（如冲击、接触）的系统。探讨了半隐式积分方案，通过分离刚性（高频）和柔性（低频）部分来提高计算效率。此外，对接触动力学的数值处理进行了深入分析，包括非穿透约束的施加、摩擦模型的离散化，以及在冲击载荷下保证能量和动量守恒的积分技巧。第六章：非线性特征值问题与模态分析本章超越了线性的特征值分解，聚焦于非线性系统（如带有非线性弹簧或阻尼的系统）的有效模态概念。介绍了利用Prony分析法和模态空间降阶技术来识别系统的核心动力学自由度。对模态参数随外部激励幅值变化的现象进行了详尽的数值考察，为实验模态分析结果的非线性解释提供了理论依据。第三部分：多场耦合与复杂系统行为分析本部分将动力学分析扩展到多物理场相互作用的复杂场景，这在现代材料科学和工程领域中至关重要。第七章：热-力耦合与粘热效应本章详细探讨了材料变形产生热量（焦耳热）与环境温度影响材料刚度的热力耦合问题。推导了非线性本构关系下的热粘弹性模型。数值求解部分，重点讨论了如何同步迭代求解热传导方程和运动方程，并关注局部热点集中和热失稳的预测。第八章：电-力-磁场耦合动力学针对智能材料结构（如压电材料、磁流变阻尼器）和电磁驱动系统，本章构建了耦合的偏微分方程组。分析了逆压电效应和磁致伸缩效应在结构振动控制中的非线性影响。数值方法侧重于交错网格法和矩阵分解技术，以处理不同物理场方程的尺度差异。第九章：混沌、分岔与随机激励下的响应分析本章是高级分析的总结。系统性地介绍了庞加莱截面法、李雅普诺夫指数在确定系统是否进入混沌状态中的应用。对于随机激励，本章避免了传统的线性随机过程方法，转而探讨基于泛函积分和高阶矩法的非线性随机动力学响应预测。通过案例研究，展示了系统对初始条件和随机输入的敏感性。 --- 本书的读者对象与特点本书面向具有扎实的固体力学、高等数学和数值分析基础的读者。它不仅仅是理论的罗列，更是工程实践中处理非线性难题的“工具箱”。主要特点： 1. 深度聚焦非线性：完全避开对线性系统的冗余介绍，所有内容均围绕非线性系统的独有特性和挑战展开。 2. 计算导向：理论推导与先进的数值算法紧密结合，为有限元分析软件的二次开发和高级用户提供坚实的理论支撑。 3. 跨学科视野：整合了热、电、磁等多个物理场在动力学系统中的非线性耦合效应，拓宽了读者的分析边界。本书旨在帮助读者建立起对复杂工程系统——从材料损伤到结构失稳——的深刻理解，并掌握应对这些挑战的现代计算手段。