第一篇基础理论篇

第二篇应用篇

参考文献 2100433B

本书主要针对变形体在外加载荷作用下产生的运动及变形过程中涉及到的几何状态、运动状态和内部响应等问题，着重讨论变形体运动和变形所需要遵守的基本定理和基本原则，以及不同变形体介质的初始边界值问题应该满足的基本方程及其建立过程。

.作者自1986年以来为北京大学力学系研究生开设了“连续介质力学”课程，《连续介质力学基础》是在该课程讲稿的基础上经过进一步充实和完善写成的，已被列为“高等学校理科‘九五’教材建设规划”第一批立项编写的教材。全书共分九章，内容包括张量基础、变形几何学和运动学、守恒定律和非平衡态热力学、本构理论、流体、有限变形下的弹性体、粘弹性体和弹塑性体，以及间断条件等。书中强调了基本概念提法的准确性和理论体系的严密性，在给出精确的数学推导的详细过程的同时，还尽可能地阐明数学方程所具有的物理内涵。在介绍连续介质力学的最新研究进展的同时，还尽可能地澄清目前存在的尚有争议的基本而又重大的理论问题。为了加深对书中内容的理解，各章还给出了适量的例题和习题，并在书后附有部分习题的解答或提示。

又称电磁连续统理论或连续介质电动力学。它的学科基础是电动力学与连续介质力学。如果有电流和电荷存在于连续介质中，它们在电磁场作用下产生的电磁力将影响连续介质的运动或变形。反过来，连续介质的运动或变形将改变电流、电荷的分布，又影响了电磁场。电流包括传导电流、磁化电流、极化电流，电荷包括自由电荷、束缚电荷。这里把学科内容限于讨论宏观现象，而不涉及微观现象；限于讨论低速运动，而不涉及接近光速的高速运动，如相对论情形；限于讨论缓变、低频现象，而不涉及迅变、高频现象，如电磁波；限于讨论可变形介质，而不涉及刚体。多数宏观物质运动符合这些条件。另外，在很多问题中还同时包括热力学。连续介质则因物态的不同，使电磁连续介质力学可分为以下三类分学科。①电磁流体力学。主要研究电磁场与导电流体或磁性流体的相互作用问题。1832年，M.法拉第根据电磁感应原理，提出通过测量泰晤士河两岸的电位差推算河水流量，但测量没有成功。学科大约建立于20世纪40年代。学科涉及范围很广，如自然界的地磁场起源，地球附近的电磁环境，太阳风对地球的影响以及天体物理中很多问题等。再如研制未来人类的新能源——海水中氘的核聚变问题以及各种工程技术问题。②电磁固体力学。研究电磁场与具有电磁性质的可变形固体的相互作用问题。这些固体包括导体、超导体、铁磁（电）材料、压电（磁）材料以及磁（电）致伸缩材料等。压电材料、铁电材料（具有压电性）和磁致伸缩材料是常见的智能材料。如压电现象在1880年就已发现，学科基础也于19世纪60年代建立，但这门学科的发展和开始建立是在20世纪70年代，由于磁悬浮技术和聚变反应堆超导载流磁体的需要而促进发展的。首先建立的是铁磁介质的磁弹性力学。80年代，建立相对于运动介质的电磁弹性力学，其理论模型仍在不断改善中。同时，还研究一些特殊材料的磁学——固体力学耦合效应，如压磁材料和磁致伸缩材料。研究一些特殊材料的电学——固体力学耦合效应，如压电材料、铁电材料和电致伸缩材料。由于信息技术、微机电器件的快速发展，兴起了一门新学科——力电学，它研究微机电系统中力电耦合现象等，是一门力学、电磁学和控制论之间的交叉学科。微机电系统的尺度是从1微米到1毫米，多种情况仍然可利用宏观理论。工程技术界称力电学为机电一体化，认为是指微装置和微技术，因为系统包括微传感器、微控制器和微执行器这样的自动控制微器件。电磁固体力学的应用范围还包括医疗器械、超大规模集成电路、超声、电声技术、材料科学和宇航等。③电磁流变学。研究电磁场与导电的或磁性的非牛顿流体的相互作用问题，包括电流变学和磁流变学。非牛顿流体是界于流体和固体之间的介质。电流变流体和磁流变流体都是非牛顿流体，它们都是根据工程技术的需要而人工研制的稳定悬浮液，又称智能材料。特点是在电场（磁场）作用下，介质可在液态–固态之间快速（如毫秒之间）转换。因此，对于振动中的阻尼、传动中的转速和扭矩等，具有无级调节和控制的功能，即可用作执行器，也可用作微机电系统的微执行器。电流变学研究电流变流体与电磁场的相互作用，磁流变学研究在静磁场的作用下磁流变流体的运动规律。电流变学是建立在电流变效应之上，这是19世纪末期发现的。20世纪40年代，W.M.温斯洛提出一个电流变离合器的专利，随后建立电流变学理论。同时温斯洛也提出磁流变效应，但是直至90年代，磁流变学才重新开展研究。上面提到的智能材料均与材料的电磁性质有关。由于高新技术对智能材料的需要，相应的几门学科发展很快。力学学科领域内，电磁连续介质力学属于理性力学，或称电磁连续统理论。在理论物理学领域内，电磁连续介质力学属于连续介质电动力学，但后者范围更广，包括微观现象（作为宏观理论基础）、高速以及高频现象。 2100433B

连续介质力学的经典理论，内容分为:矢量与张量理论,基本运动学,守恒定律、场方程和跳跃条件,本构方程4章。习题丰富。

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