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前言1

第一章 绪论1

1-1物质的黏弹性1

1-2黏弹性力学行为2

1-2-1蠕变和应力松弛2

1-2-2载荷速率效应3

1-2-3频率相关性能4

1-2-4温度依赖性5

1-3黏弹性本构关系6

1-4黏弹性力学7

1-4-1黏弹性力学7

1-4-2本书内容概要9

参考文献11

第二章 线黏弹性本构关系13

2-1黏弹性模型表述13

2-1-1两基本模型13

2-1-2三参量固体17

2-2蠕变柔量和松弛模量19

2-3一维微分型本构关系20

2-3-1广义Maxwell模型和广义Kelvin模型20

2-3-2一维微分型本构方程22

2-4一维积分型本构关系24

2-4-1积分型本构方程24

2-4-2应力应变历史相关性27

2-4-3材料函数的积分表达30

2-5复模量和复柔量31

2-5-1复模量和复柔量32

2-5-2材料函数之间的关系38

2-5-3动态性能与频率的关系42

2-6三维本构关系43

2-6-1三维微分型本构方程43

2-6-2三维积分型本构方程46

参考文献48

3-1线黏弹性力学问题49

第三章 线黏弹性力学边值问题49

3-2线黏弹性问题求解50

3-3相应原理53

3-4梁的弯曲56

3-4-1直梁弯曲56

3-4-2连续支承梁59

3-5圆轴的扭转62

3-6-1轴对称圆筒64

3-6黏弹性轴对称圆筒64

3-6-2外表面受约束圆筒68

3-6-3不可压缩圆筒动态响应72

3-7轴对称平面问题一般解76

3-7-1基本解76

3-7-3数值逆变换77

3-7-4算例82

参考文献84

4-1-1基本方程85

4-1黏弹性Timoshenko梁的准静态分析85

第四章 线黏弹性结构分析85

4-1-2两种梁理论解的基本关系86

4-1-3几种单跨梁解的关系式87

4-2黏弹性基支黏弹薄板的准静态弯曲89

4-2-1 Laplace空间的方程及其解89

4-2-2数值逆变换91

4-2-3算例与结果92

4-3-1基本方程94

4-3基支黏弹板轴对称问题的动力响应94

4-3-2基支圆板的求解95

4-3-3算例97

4-4黏弹性大挠度圆板的轴对称弯曲99

4-4-1基本方程99

4-4-2基本控制方程求解101

4-4-3标准线性固体圆板103

4-5薄板蠕变屈曲载荷－时间特性106

4-5-1黏弹性薄板的压屈方程107

4-5-2薄板蠕变屈曲载荷－时间关系108

4-5-3屈曲载荷－时间特性109

4-5-4薄板压屈实验测试110

4-6高密度聚乙烯板材焊接储液罐蠕变分析112

4-6-1储液罐细部的变形与内力分析113

4-6-2储液罐蠕变分析117

参考文献118

第五章 黏弹性与不可逆热力学120

5-1概述120

5-2-2非均匀系121

5-2-1热力学定律121

5-2热力学基础121

5-2-3 Onsager原理122

5-3线性后效材料演变方程124

5-4演变方程求解126

5-4-1可逆变量与不可逆变量126

5-4-2演变方程一般解127

5-5内变量与本构关系131

5-6-1率相关非弹性本构关系及演变方程133

5-6一种广义黏弹性本构方程133

5-6-2线黏弹性本构微分关系135

5-6-3一种黏弹性本构方程137

参考文献139

第六章 非线性黏弹性本构关系140

6-1概述140

6-2多重积分型本构关系141

6-2-1一维多重积分型本构关系141

6-2-2三维多重积分型本构关系144

6-3不可压缩材料和线性可压缩材料146

6-3-1不可压缩材料的蠕变146

6-3-2线性可压缩材料148

6-4简单受力多重积分本构方程150

6-4-1轴力和扭转联合作用150

6-4-2简单拉压151

6-4-3纯扭转151

6-4-4近似核函数152

6-5-1变形梯度和变形张量153

6-5有限变形理论概述153

6-5-2应变张量和变形率156

6-5-3相对变形157

6-5-4应力158

6-5-5黏弹性固体本构描述159

6-5-6不可压缩材料159

6-6单积分型非线性本构关系161

6-6-1不可压缩固体本构关系162

6-6-2修正叠加法和物理线性近似166

6-6-3含折算因数的本构关系168

6-6-4广义应变模型169

6-7非线性本构关系的其他形式171

6-7-1非线性黏弹性幂率关系171

6-7-2新胡克定律171

参考文献172

第七章 黏弹塑性本构关系174

7-1变形固体一般模型174

7-2-1黏弹塑性材料的屈服准则176

7-2黏弹塑性本构关系176

7-2-2黏弹塑性本构表达178

7-3弹黏塑性本构方程179

7-3-1弹黏塑性本构关系179

7-3-2各向同性强化弹黏塑性材料181

7-3-3弹黏理想塑性材料182

7-4无屈服面黏弹塑性理论185

7-4-1 内时理论和过应力模型简介185

7-4-2 Bodner-Partom本构方程186

7-4-3某些模型的修正与讨论188

7-5黏弹塑性细观理论概述191

7-5-1小应变细观理论192

7-5-2有限变形细观理论193

参考文献193

第八章 黏弹性物体的能量损耗195

8-1线性黏弹体的能耗195

8-1-1谐波作用下的响应与能耗195

8-1-2三角形脉动循环应变下的应力和能耗197

8-2-1能量损耗表达200

8-2非线性黏弹性体在周期应变条件下的应力与能耗200

8-2-2本构关系201

8-2-3谐波应变作用202

8-2-4三角形脉动变形作用203

8-3一般非谐变循环载荷下的应力与能耗205

8-3-1梯形脉动应变循环206

8-3-2一般非谐应变情况207

8-4-1应变放大因子210

8-4颗粒增强橡胶动态力学性能和生热预报210

8-4-2均匀填充橡胶的能耗211

8-4-3碳黑分散不均匀的影响211

8-5黏弹性纤维复合材料的三维能耗214

8-5-1均质各向异性黏弹性材料的能耗公式214

8-5-2多层复合材料的有效阻尼（损耗）矩阵和能耗216

8-5-3数值算例与分析219

参考文献221

第九章 聚合物黏弹性力学性能223

9-1概述223

9-2高聚物非线性黏弹性行为224

9-2-1 高聚物变形行为的率相关性225

9-2-2应力行为的应变历史相关性227

9-2-3蠕变行为的应力水平相关性229

9-3时间－温度等效原理230

9-3-1高聚物力学性能的温度依赖性230

9-3-2时间－温度等效原理231

9-4时间－温度－应力等效原理234

9-4-1 自由体积的温度与应力水平相关性234

9-4-2时间－温度－应力等效原理236

9-4-3热塑性高聚物的非线性蠕变分析237

9-5时间－温度－损伤等效原理239

9-5-1时间－温度－损伤等效原理239

9-5-2橡胶材料的Payne效应模拟240

9-6聚合物银纹损伤演化242

9-6-1银纹损伤及其演化242

9-6-2蠕变银纹损伤演化实验研究248

参考文献253

10-1-1控制方程256

第十章 含缺陷聚合物的损伤与破坏256

10-1含缺陷聚合物形变热效应256

10-1-2形变热效应实验研究257

10-1-3形变生成热计算261

10-1-4降温－升温现象分析262

10-2裂纹定常扩展过程的热耗散与温度场263

10-2-1 裂尖不可逆塑性区的形状与尺寸263

10-2-2热源密度分布264

10-2-3稳态扩展裂纹周围温度场265

10-2-4算例266

10-3聚合物裂尖银纹损伤区的生长267

10-3-1裂尖应力银纹化的实验研究267

10-3-2聚合物裂尖银纹区生长模型270

10-4银纹生长与断面形貌280

10-4-1高聚物断面特征形貌280

10-4-2二次曲线状特征形貌的计算机模拟281

10-5银纹断裂与银纹化增韧283

10-5-1银纹化增韧概述283

10-5-2银纹断裂的弹性力学模型284

10-5-3银纹化增韧的微观设计287

参考文献289

第十一章 黏弹性橡胶与轮胎力学292

11-1概述292

11-2橡胶本构理论294

11-2-1橡胶弹性理论295

11-2-2橡胶黏弹性特征299

11-2-3橡胶本构的数值实施300

11-3-2伪弹性理论304

11-3橡胶的Mullins效应304

11-3-1 Mullins效应描述304

11-3-3 Mullins效应的模拟305

11-4橡胶动态黏弹性Payne效应309

11-4-1 Payne效应的基本描述309

11-4-2 Payne效应的Kraus模型311

11-4-3橡胶的老化特性与Payne效应312

11-5-1轮胎滚动阻力定义315

11-5轮胎滚动阻力计算315

11-5-2滚动阻力有限元计算方法317

11-5-3非谐变载荷下的能耗公式318

11-6黏弹性轮胎滚动接触动力学319

11-6-1轮胎环模型基本方法319

11-6-2动态接触分析321

参考文献323

第十二章 岩石黏弹性力学性能326

12-1概述326

12-2-1岩石的压缩蠕变性能327

12-2岩石的压缩蠕变与应力松弛327

12-2-2岩石的应力松弛性能331

12-3岩体单轴和三轴压缩蠕变性能332

12-3-1单轴和三轴压缩蠕变试验332

12-3-2岩体蠕变模型及其参数334

12-4岩体结构面剪切蠕变性能334

12-4-1岩体结构面室内剪切蠕变性能334

12-4-2现场岩体结构面剪切蠕变性能335

12-4-3考虑加载历史影响的蠕变试验曲线336

12-4-4结构面长期抗剪强度337

12-4-5结构面剪切蠕变方程339

12-5岩体剪切蠕变性能340

12-5-1硬岩的剪切蠕变性能340

12-5-2松散结构岩体剪切蠕变性能341

12-5-3泥化夹层剪切蠕变性能343

12-6岩石蠕变断裂特性345

12-6-1试验方法345

12-6-2试验结果分析346

12-6-3试样断口显微观察347

12-7工程岩体蠕变位移数据处理349

12-7-1滑坡蠕变吸引子分析350

12-7-2 Lyapunov指数计算352

12-8岩体黏弹性参数反分析354

12-8-1黏弹性参数反分析方法355

12-8-2构皮滩枢纽软弱岩层黏弹性参数反分析359

12-8-3三峡工程岩体黏弹性参数反分析361

12-8-4三峡工程岩体黏弹性参数综合取值362

参考文献363

第十三章 岩石工程流变分析365

13-1岩石工程流变有限元方法365

13-1-1黏弹性有限元分析方法365

13-1-2岩石工程开挖模拟方法366

13-1-3有限元程序框图366

13-2岩体高边坡施工期流变分析368

13-2-1三峡工程永久船闸工程地质特征368

13-2-3永久船闸高边坡施工期流变分析371

13-2-2三峡工程永久船闸工程概况371

13-3岩体高边坡运行期流变分析378

13-3-1边坡渗透水压力与等效节点荷载计算378

13-3-2计算条件与方案378

13-3-3计算结果分析379

13-3-4岩体流变参数敏感性分析380

13-4考虑开挖卸荷效应的高边坡流变分析381

13-4-1高边坡岩体开挖卸荷区及其参数确定381

13-4-2计算基本条件384

13-4-3计算结果分析385

13-4-4与现场实测资料对比分析388

13-5地下岩石工程流变分析390

13-5-1三峡工程地下厂房围岩稳定性黏弹性分析390

13-5-2软弱岩层洞群围岩黏弹性分析394

参考文献396

14-1生物组织特性与黏弹性397

14-2软组织黏弹性本构方程的修正397

第十四章 若干生物固体黏弹性分析397

14-3骨骺板力学性能与黏弹性分析400

14-4骨单元力学模型401

14-4-1骨单元的力学模型402

14-4-2骨单元的受力分析403

14-5松质骨的力学性质405

14-6椎体和椎间盘系统力学模型406

参考文献409

主要词汇英汉对照表411