Random Fragmentation and Coagulation Processes pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Bertoin, Jean

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2006-8

价格:$ 101.70

装帧:HRD

isbn号码:9780521867283

丛书系列:

图书标签:

随机过程
凝聚
破碎
物理学
数学物理
统计物理
颗粒物
胶体
动力学
模拟

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Fragmentation and coagulation are two natural phenomena that can be observed in many sciences and at a great variety of scales - from, for example, DNA fragmentation to formation of planets by accretion. This book, by the author of the acclaimed Levy Processes, is the first comprehensive theoretical account of mathematical models for situations where either phenomenon occurs randomly and repeatedly as time passes. This self-contained treatment develops the models in a way that makes recent developments in the field accessible. Each chapter ends with a comments section in which important aspects not discussed in the main part of the text (often because the discussion would have been too technical and/or lengthy) are addressed and precise references are given. Written for readers with a solid background in probability, its careful exposition allows graduate students, as well as working mathematicians, to approach the material with confidence.

碎裂与凝结：材料科学的微观尺度革命书籍名称：碎裂与凝结：材料科学的微观尺度革命（Fragmentation and Coagulation: A Micro-Scale Revolution in Materials Science）作者：暂定，例如：张伟, 李明出版年份： 2024年 --- 内容概述本书《碎裂与凝结：材料科学的微观尺度革命》深入探讨了物质在宏观尺度下表现出的复杂行为，如何根植于其微观层面——颗粒的破碎（碎裂）与聚集（凝结）过程。这不是一本关于特定材料制备技术的教科书，而是一部聚焦于普适性动力学模型和统计力学框架的专著，旨在为材料科学家、化学工程师以及理论物理学家提供一套统一的语言，来描述和预测分散体系（如悬浮液、气溶胶、粉末冶金初始阶段）的演化路径。全书以跨学科的视角，将离散元方法（DEM）、连续介质力学中的损伤理论，与非平衡态统计物理中的集群增长模型相结合，构建了一个宏大的理论图景。我们拒绝将材料的失效或形成视为简单的线性过程，而是将其视为由随机碰撞、能量耗散和界面张力驱动的非线性、不可逆过程。 --- 第一部分：碎裂动力学的基本原理与量化本部分奠定了理解材料破坏的统计学基础。我们首先回顾了经典韧性材料的断裂力学，随后迅速转向更为复杂的随机碎裂模型（Stochastic Fragmentation Models）。第一章：从宏观损伤到微观裂纹萌生本章详细分析了应力集中区域的能量累积。重点探讨了 Weibull 统计的局限性，并引入了时间依赖性损伤累积模型（Time-Dependent Damage Accumulation, TDDA），该模型将环境因素（如温度、湿度）对裂纹扩展速率的影响纳入考量。我们特别关注了“弱链接”理论在预测材料整体失效时间上的应用，并首次将非局部化的应变能密度场概念应用于颗粒系统的初始破裂事件。第二章：碎裂粒度分布的演化碎裂过程的关键在于粒径分布（PSD）如何随时间变化。本章集中讨论了连续破碎模型（Continuous Fragmentation Models），特别是对于高能冲击和剪切流动中发生的级联破碎现象。我们详细推导了分形维数在描述碎裂产物形态上的意义，并展示了如何利用小波分析技术从实验数据中提取出决定破碎效率的关键参数——能量转化系数（Energy Conversion Factor）。不同于侧重于最终产物大小的传统粒度分析，本章的核心在于过程的速率依赖性。第三章：碎裂过程中的界面效应与能量耗散碎裂不仅仅是物质的分离，更是界面能的释放与转化。本章将碎裂力学与表面化学相结合。我们探讨了表面吸附物对断裂韧性的影响（例如，Rehbinder效应的动力学解释）。在计算模型方面，本章引入了基于分子动力学模拟（MD Simulation）的碎裂路径分析，用于揭示在原子尺度上能量如何在晶格振动和新表面形成之间重新分配的过程，为理解碎裂过程中的热效应提供了新的见解。 --- 第二部分：凝结与团聚的统计物理学本部分转向分散体系中颗粒的聚集行为。我们认为，凝结过程是统计涨落驱动的集群增长现象，其行为受限于流体力学环境和颗粒间相互作用势。第四章：布朗运动、流体力学诱导的碰撞频率凝结过程的起点是颗粒的有效碰撞。本章首先回顾了标准化的碰撞频率计算（Smoluchowski方程），但随后引入了对非均匀流场（Non-Uniform Flow Fields）的修正。我们通过数值模拟（CFD-DEM耦合）展示了在剪切流和湍流中，不同大小颗粒的“捕获截面”如何显著偏离几何截面，从而影响了宏观的凝结速率。第五章：粘附与界面能：从可逆到不可逆凝结凝结的难易程度取决于颗粒碰撞后的粘附力。本章深入分析了范德华力、静电力和毛细管力在不同介质中的相对主导地位。我们引入了“粘附阈值能量”（Adhesion Threshold Energy, ATE）的概念，用以区分弹性恢复碰撞和完全不可逆的凝结事件。特别地，本章展示了电动力学理论如何被修改以适应高固体含量体系中的空间电荷屏蔽效应，这些效应直接决定了团聚体的初始结构刚度。第六章：随机凝结模型的拓扑结构演化凝结过程的最终产物——团聚体——的结构至关重要。本章着重于描述“核-壳”生长、分形聚集体（Diffusion-Limited Aggregation, DLA）和反应限制聚集（Reaction-Limited Aggregation, RLA）模型的物理边界条件。我们采用蒙特卡洛模拟来追踪团聚体内部的孔隙率梯度和键合强度分布。对于工程应用，本章提供了如何通过精确控制碰撞能耗来引导形成具有特定拓扑（例如，高连通性或高密度）团聚体的设计指南。 --- 第三部分：耦合现象与系统反馈本书的最后一部分旨在超越孤立的碎裂或凝结研究，探索两者在复杂材料体系中相互影响的反馈回路。第七章：碎裂对凝结速率的反馈在许多化工和地质过程中，系统同时存在碎裂和凝结。本章探讨了新产生的微小碎裂片如何作为“胶水”加速团聚过程（例如，在研磨与混合一体化设备中）。我们提出了一个双向耦合模型，该模型将碎裂的概率密度函数作为凝结速率方程的源项，反之亦然，以模拟高度动态的粉末加工环境。第八章：界面性质对过程选择性的影响本章聚焦于界面化学如何“选择性”地偏向碎裂或凝结。例如，在油水乳液中，表面活性剂的选择不仅影响液滴的稳定性（凝结抵抗力），还可能通过降低新裂面的表面能来抑制机械诱导的碎裂。我们利用密度泛函理论（DFT）的结果来校准宏观的界面参数，展示了材料设计如何成为过程控制的关键杠杆。第九章：面向未来的建模挑战与机遇本书以对未来研究方向的展望作结。我们指出，当前最大的挑战在于多尺度模拟的有效衔接（原子尺度到宏观设备尺度）。未来的研究焦点将集中在利用深度学习方法从海量实验数据中自动提取出准确的碎裂与凝结内核函数，从而替代传统上依赖经验假设的解析模型。最终目标是实现对分散体系演化的实时预测与主动控制。 --- 目标读者本书面向具有扎实基础物理或化学工程背景的研究人员、高级研究生，以及从事粉体技术、分散体系稳定性控制、高分子复合材料制造和颗粒流体力学领域的设计工程师。它要求读者熟悉基本的统计力学和数值计算方法。关键词：碎裂动力学、颗粒聚集、集群增长、分形结构、非平衡态统计物理、磨损、悬浮液稳定性、微观尺度建模。