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| 內容簡介： |
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多场耦合力学已成为现代力学中的重要研究领域及科学前沿之一，与之相关的多场耦合基本理论与方法正在成为众多交叉学科所面临的共性与基础课题。《多场耦合力学基本方法及应用》是作者长期在电磁类功能材料与结构多场耦合力学领域深入系统研究的总结，同时也是系列最新研究进展的梳理。《多场耦合力学基本方法及应用》主要内容涵盖了多场耦合力学的一般理论与基本方法、复杂耦合系统求解及数值方法，以及铁磁、铁电、超导等功能材料典型多场耦合力学问题的应用基础、研究进展等。
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目录上篇 多场耦合基本方法与理论第1章 耦合场理论概述31.1 耦合及耦合问题31.2 耦合问题的分类41.3 耦合问题的基本特征71.3.1 物理模型上的基本特征71.3.2 数学模型上的基本特征81.4 多场耦合力学问题及其特征101.4.1 多场耦合力学概述101.4.2 多场耦合力学问题的基本特征131.5 多场耦合力学问题的基本理论及模型151.5.1 基于场方程的理论模型建立151.5.2 基于图形场唯象概念的理论模型建立18参考文献21第2章 多场问题的基本场方程与模型232.1 固体与结构力学问题232.1.1 固体的变形描述232.1.2 固体变形的力学基本定律262.1.3 本构关系262.1.4 边界条件及初始条件302.2 温度场问题312.2.1 热传导方程312.2.2 边界条件及初始条件322.3 电磁场问题332.3.1 Maxwell电磁场方程332.3.2 电磁本构关系342.3.3 电磁场跳变条件362.4 流体力学问题362.4.1 流体运动的两种描述方法372.4.2 流体力学基本方程382.4.3 流体的本构关系及状态方程392.4.4 边界条件及初始条件402.5 声场问题412.5.1 声场基本方程412.5.2 方程线性化422.5.3 边界条件及初始条件42参考文献43第3章 一些典型的两场耦合力学问题及其特征443.1 热弹性耦合问题443.1.1 耦合场基本方程453.1.2 耦合效应及特征463.2 流固耦合问题473.2.1 耦合场基本方程493.2.2 耦合效应及特征503.2.3 空气弹性耦合问题及方程503.2.4 声结构耦合问题及方程523.3 电磁固体力学耦合问题543.3.1 耦合场基本方程553.3.2 电磁固体力学本构关系573.3.3 耦合效应及特征593.3.4 电弹性耦合问题及方程603.3.5 磁弹性耦合问题及方程663.4 电磁流变力学耦合问题733.4.1 耦合场基本方程743.4.2 耦合效应及特征76参考文献77第4章 三场及多场耦合力学问题804.1 高速飞行器气动热力耦合问题804.1.1 耦合模型及基本方程814.1.2 耦合效应及特征844.2 电子器件电磁热力耦合问题854.2.1 耦合模型及基本方程874.2.2 耦合效应及特征894.3 铁磁介质磁热力耦合问题894.3.1 耦合模型及基本方程904.3.2 耦合效应及特征944.4 超导材料电磁热力耦合问题954.4.1 耦合模型及基本方程974.4.2 耦合效应及特征1004.5 智能软材料热电化学力耦合问题1024.5.1 智能软材料及分类1024.5.2 耦合模型及基本方程1054.5.3 耦合效应及特征1084.6 多孔介质的渗流温度变形耦合问题1084.6.1 多孔介质的多场性能1094.6.2 耦合模型及基本方程1114.6.3 耦合效应及特征113参考文献114第5章 多场耦合问题的一般解法1165.1 耦合问题的一般解法1165.2 耦合问题的分场降维解法1185.2.1 准静态耦合问题1185.2.2 动力学耦合问题1205.3 耦合问题的合场统一解法1245.3.1 准静态耦合问题1255.3.2 动力学耦合问题1255.4 分场降维解法与合场统一解法的比较127参考文献128第6章 多场耦合问题的数值离散化方法1306.1 微分方程的数值计算概述1306.1.1 数值计算的一般流程1306.1.2 数值计算相关的基本特征1326.1.3 数值计算中的主要误差来源1336.2 多场耦合问题空间域的数值离散化方法1346.2.1 空间域离散——网格与节点1346.2.2 空间域离散——微分方程1386.3 瞬态多场耦合问题时间域的数值离散化方法1436.3.1 单时间步的离散方法1446.3.2 高阶精度的时间步离散方法1456.3.3 多时间步的离散方法1486.3.4 高阶时间导数的离散方法1496.4 边界耦合问题的移动边界数值方法1516.4.1 动网格方法1526.4.2 流固耦合问题的浸入边界法1556.5 耦合问题中的时空多尺度数值方法1586.5.1 时空多尺度特征1586.5.2 空间多尺度的一般离散方法1596.5.3 时间多尺度的一般离散方法1626.6 耦合及多非线性问题的数值方法1636.6.1 非线性代数方程组的一般形式1636.6.2 解非线性方程组的基本概念及几类**方法1656.6.3 其他改进方法172参考文献173下篇 多场耦合力学应用第7章 铁磁介质与结构的磁热力多场耦合行为1777.1 铁磁梁结构的磁热力耦合问题的解析求解1777.1.1 耦合场理论模型1777.1.2 复杂磁场环境中铁磁梁式板的磁力分布1817.1.3 铁磁梁式板的磁热力耦合稳定性问题及求解1837.2 铁磁薄板的磁力耦合动力学行为及磁阻尼效应1867.2.1 耦合场理论模型1877.2.2 耦合效应下的磁力分析1887.2.3 铁磁薄板的磁力耦合动力学问题求解1907.3 铁磁薄壳的磁热力多场耦合理论及数值模拟1937.3.1 磁热力耦合广义变分模型1947.3.2 磁热力耦合问题有限元数值模型2017.3.3 铁磁薄壳的多场耦合行为模拟206参考文献211第8章 磁敏功能复合材料与结构的多场耦合行为2128.1 磁敏多相复合材料的磁电热力多场性能参数表征2128.1.1 磁敏三相复合材料的多场耦合性能2138.1.2 多场有效性能的有限元法数值模型2158.1.3 多场性能参数预测2178.2 磁敏功能复合软材料的磁力耦合特征2228.2.1 微观结构特征2228.2.2 宏观耦合特征2238.3 磁敏功能复合软材料的磁热力耦合行为2268.3.1 剪切变形模式下的多场耦合理论模型2268.3.2 多场行为预测2298.4 磁敏仿生结构的磁流固耦合行为模拟2318.4.1 磁驱动的仿生鱼结构设计2318.4.2 磁流固耦合模型及有限元求解2328.4.3 仿生鱼多场行为模拟236参考文献238第9章 铁磁形状记忆合金的磁力耦合行为2409.1 铁磁形状记忆合金材料的基本特性2419.1.1 磁致大变形效应2419.1.2 形状记忆效应2429.1.3 力学性能2429.2 铁磁形状记忆合金马氏体变体重定向的磁力耦合模型2439.2.1 马氏体变体重定向过程的应力与应变表征2439.2.2 耦合系统的热力学本构模型2459.3 磁场与应力共同作用下的磁力耦合行为分析2489.3.1 两场作用下的马氏体重定向演化模型2489.3.2 磁力耦合行为模拟250参考文献255第10章 铁电功能材料的相变及电力耦合行为25610.1 铁电功能材料的相变动力学及宏观性能25610.1.1 铁电反铁电相变的热力学唯象模型25610.1.2 静水压力下铁电材料PZT95/5的宏观性能25910.2 铁电材料的相变放电及电击穿失效26210.2.1 PZT95/5静电场下的电击穿失效26210.2.2 冲击载荷下的相变放电过程26410.2.3 冲击载荷下的电击穿失效预测26610.3 铁电材料电力耦合作用下的相变和畴变微结构演化26910.3.1 相场方法及有限元模型26910.3.2 弛豫铁电材料的微结构演化数值仿真273参考文献279第11章 超导复合材料与结构的广义热弹性及磁力耦合行为28111.1 基于力学响应的超导复合材料失超预测28111.1.1 超导材料的临界特性及失超28111.1.2 失超的广义热弹性理论模型28311.1.3 耦合场有限元模型28611.1.4 超导复合带材的热触发失超及演化模拟28711.2 超导复合带材的热弹及塑性行为29211.2.1 基本控制方程29211.2.2 3D/2D混合维度有限元模型及模拟过程29311.2.3 数值模拟结果29611.3 超导复合磁体结构的磁力耦合行为多尺度有限元模拟29811.3.1 超导磁体的磁力耦合模型29911.3.2 超导复合磁体的多尺度耦合有限元模型30011.3.3 数值模拟结果306参考文献309第12章 高速旋转柔性结构空气弹性耦合行为31112.1 高速旋转圆盘的空气弹性耦合动力学稳定性31112.1.1 耦合动力学模型31112.1.2 基于模态展开的耦合场统一解法31312.1.3 两类动力学稳定性现象的预测31812.2 高速旋转圆盘颤振失稳的反馈控制32212.2.1 耦合动力学模型32212.2.2 基于模态展开的耦合场统一解法32412.2.3 颤振失稳的反馈控制32412.3 旋转柔性圆盘的空气弹性耦合动力学模拟软件研发32812.3.1 问题描述和软件基本框架32812.3.2 应用平台和软件功能32912.3.3 软件界面简介331参考文献335
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