共轭曲面原理及其应用

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出版者:
作者:陈志新
出品人:
页数:594
译者:
出版时间:2008-5
价格:120.00元
装帧:
isbn号码:9787504651549
丛书系列:
图书标签:
  • 共轭曲面
  • 微分几何
  • 曲面理论
  • 几何学
  • 应用数学
  • 计算机辅助几何设计
  • CAD/CAM
  • 可视化
  • 工程应用
  • 数学建模
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具体描述

《共轭曲面原理及其应用:陈志新论文集》为陈志新论文集《共轭曲面原理及其应用》。全书分中文论文、英文论文和附录三部分。主要探讨了连续滑动接触共轭曲面原理及其应用,摩擦离合器接合过程的分析,车辆用变速器理论,车辆用轴线固定式齿轮变速器的设计与改进,共轭曲面原理中的界限曲线、奇异解、补充共轭曲面与曲面的共轭性分析,向量回转代数学在机器人运动学中的应用,阿基米德蜗杆曲面的共轭界限曲线和曲率干涉的研究等内容。

《曲面几何学导论》 本书旨在为读者提供一个关于曲面几何学的全面而深入的介绍。我们将从曲面的基本定义和分类入手,逐步探索其内在的几何性质。全书共分为八章,每章都力求清晰易懂,并辅以丰富的例子和习题,帮助读者巩固所学知识。 第一章:曲面的概念与表示 本章将首先介绍曲面的几何定义,包括作为三维空间中点的集合,以及通过参数方程或隐函数方程来描述曲面。我们将探讨不同类型的曲面表示方法,例如参数曲面、代数曲面和方程曲面,并分析它们各自的优缺点。同时,本章还将介绍曲面的基本拓扑性质,如连通性、可定向性等,为后续章节的学习奠定基础。 第二章:曲面上的曲线与曲率 在曲面上,曲线是至关重要的研究对象。本章将详细讨论曲面上的曲线,包括曲线的参数表示、切线、法线等概念。随后,我们将引入曲面的第一基本形式,它刻画了曲面上的长度和角度度量,并在此基础上定义了曲面在某一点的法曲率、主曲率和高斯曲率。这些概念是理解曲面弯曲程度的关键。 第三章:曲面的第二基本形式与第二基本张量 除了第一基本形式描述的度量性质,第二基本形式更是深入揭示了曲面在空间中的弯曲方式。本章将详细介绍第二基本形式的定义及其几何意义,以及与此紧密相关的第二基本张量。我们将分析第二基本形式如何反映曲面的法向弯曲,并介绍一些重要的曲面类型,如平直曲面、测地曲面等。 第四章:测地线与等距变换 测地线是曲面上“最短路径”的推广,具有重要的理论和应用价值。本章将深入探讨测地线的概念、性质以及计算方法。我们将分析测地线如何由曲面的第一基本形式唯一确定,并介绍曲面上的测地坐标系。此外,本章还将介绍等距变换,即保持曲面上距离不变的变换,并探讨其在曲面几何中的作用。 第五章:曲面的微分几何性质 本章将进一步拓展曲面的微分几何性质。我们将引入曲率张量,它是描述曲面弯曲的更强大工具,并由此引出里奇曲率、斯卡拉曲率等概念。我们将讨论柯西-埃宁顿公式,该公式联系了曲面的高斯曲率与主曲率,是曲面几何中的一个核心定理。同时,本章还将介绍曲面的一些重要分类,如脐曲面、规则曲面等。 第六章:曲面的整体几何性质 在前面几章的基础上,本章将开始关注曲面的整体几何性质。我们将讨论高斯-博内定理,这是微分几何中最深刻的定理之一,它将曲面的内蕴几何性质(如高斯曲率的积分)与其外在拓扑性质(如亏格)联系起来。我们将通过具体的例子,如球面、环面等,来理解高斯-博内定理的强大威力。 第七章:特殊曲面的几何 本章将聚焦于一些在数学和物理学中具有特殊地位的曲面,并深入研究它们的几何性质。我们将讨论诸如旋转曲面、螺旋面、悬链面等经典曲面,分析它们的参数表示、曲率特性以及特殊的几何属性。这些特殊曲面不仅在理论研究中有重要意义,也在工程和艺术领域有着广泛的应用。 第八章:曲面几何的应用初步 本章将简要介绍曲面几何在各个领域的应用。我们将探讨曲面几何在计算机图形学中的应用,例如曲面建模、渲染和动画。还会涉及曲面几何在物理学中的应用,如广义相对论中的时空几何、弹性力学中的薄壳理论等。此外,我们也会提及曲面几何在地理信息系统、医学成像等领域的一些初步应用。 本书力求以严谨而又不失生动的语言,引导读者进入美妙的曲面几何世界。无论您是数学专业的学生,还是对几何学感兴趣的读者,都能从中获得启发。

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读后感

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用户评价

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这本大部头的著作,初次翻开时便被其深邃的理论体系所震撼。作者显然在这门学科的根基上倾注了大量心血,那些关于几何结构内在联系的探讨,远非教科书上浅尝辄止的皮毛可以比拟。我尤其欣赏其在推导过程中所展现出的严谨性与清晰度,每一步逻辑的递进都如同精密仪器的运作,环环相扣,让人即便面对抽象的概念,也能感受到其背后坚实的数学支撑。书中对特定空间变换下不变量的捕捉,简直是一次智力上的探险,它强迫读者跳出固有的直观思维,去拥抱更高维度的几何直觉。阅读过程中,我常常需要停下来,在草稿纸上反复描画那些抽象的结构图,试图将脑海中的图像与文字描述进行咬合。这种深入骨髓的钻研,无疑会为那些致力于理论前沿研究的学者提供一座坚实的桥梁,让他们能够跨越理解上的鸿沟,直抵问题的核心。虽然阅读过程需要极大的专注力和耐心,但最终的顿悟感,是任何速成指南都无法比拟的宝贵财富。它更像是一部需要时间去品味和消化的珍馐,而非快餐式的知识灌输。

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坦白说,这本书的阅读体验是极具挑战性的,它并非为轻松消遣而设计。我感觉自己像是在攀登一座技术高峰,沿途的风景壮丽,但每一步都伴随着心肺的考验。作者似乎完全没有顾虑到初学者的感受,直接将我们置于领域深处,要求我们迅速适应那种高度专业化的语言和符号系统。有些章节的论述节奏快得令人喘不过气,复杂的定义和定理接踵而至,仿佛在进行一场不间断的知识轰炸。我发现,仅仅理解每一个术语的精确含义,就已经占用了大量时间。不过,正是这种近乎苛刻的专业性,才使得这本书在同行中具有不可替代的地位。它不迎合市场,只忠实于知识本身。对于那些已经掌握了基础知识,渴望将自己的研究提升到新高度的专业人士来说,这本书无疑是他们工具箱中最锋利的那把凿子,能够精确地切入那些看似无解的难题。它要求你投入时间,回报你以深刻的洞察力,这种投入产出比,虽然前期门槛极高,但长期来看是极其可观的。

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从装帧和排版的角度来看,这本书的制作工艺体现了出版方对学术严肃性的尊重。纸张的质地厚实,印刷的清晰度极高,尤其是在处理那些复杂的数学公式和图表时,每一个符号的笔画都精确无误,这对于需要反复核对公式的读者来说是极大的福音。我尤其赞赏其在图示上的处理,那些用于解释高维几何概念的二维投影图,其清晰度和信息密度达到了一个很高的水准。许多同类书籍在复杂图示上常常显得模糊不清,导致读者对关键概念的理解产生偏差,但此书在这方面做得非常出色。虽然内容本身的难度已经够高,但良好的载体设计至少保证了信息的有效传递,没有因为物理质量上的瑕疵而进一步增加理解的难度。阅读体验的顺畅性,在很大程度上也依赖于这种对细节的关注,它传达出一个明确的信息:这是一部旨在被长期参考和珍藏的学术典籍。

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这本书的结构布局,与其说是线性的知识传递,不如说是一张精密编织的知识网络。我注意到,作者非常巧妙地在不同的章节之间建立了多重隐性的联系,一个看似独立的讨论,往往在后续的章节中以一种出乎意料的方式被重新引用和深化。这种非线性的叙事策略,要求读者必须对已读内容保持高度的记忆和关联性,否则很容易在阅读中迷失方向。例如,书中对某个特定拓扑性质的描述,初次出现时只是一个基础设定,但到了关于应用的部分,这个设定却以一种完全不同的面貌出现,充当了整个复杂模型搭建的关键基石。这种精妙的呼应,体现了作者宏大的知识架构能力。对于那些习惯于被喂食“标准流程”的读者来说,这本书的阅读方法论本身就是一种训练——它训练我们去寻找事物间隐藏的内在逻辑,去构建自己的知识地图,而不是被动地跟随作者的既定路径。这对于培养独立研究者的批判性思维和整合能力至关重要。

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我尝试从一个更偏实践应用的角度来审视这本书,尽管其理论色彩浓厚,但字里行间依然流露出对现实世界问题的深刻关怀。书中提及的那些看似纯粹的抽象结构,并非空中楼阁,而是对某些物理现象或工程挑战的终极抽象提炼。虽然作者没有直接提供详尽的“操作手册”,但对于那些试图将前沿数学工具引入具体建模领域的研究者来说,这本书提供了最本质的“原材料”。它揭示了问题的核心约束和几何规律,使得我们能够超越表象,直击现象背后的生成机制。我感觉,如果能将书中所阐述的某些核心变换性质,成功地映射到我们日常遇到的非线性系统优化中去,其效率和稳定性必然会得到质的飞跃。这本书的价值在于,它为我们打开了一扇通往更深层次世界规律的大门,至于如何利用这些规律去建造工具和解决问题,则取决于我们自身的创造力和工程智慧。它是一份强大的理论武器库,等待着被有识之士提取和运用。

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