《物理如此简单:力学篇》是适合全学段中学生进行严肃阅读的物理学科普读物,具有极高的科普及学习价值。全书以生活中 简单的直线运动 开篇,引领你科学评判龟兔赛跑这一经典问题;以 无处不在的力 引领你认识一个真实的、充满相互作用的世界。在书中遨游,你会理解 坐地日行八万里 的真谛,你会参透足球运动员一脚踢出的 美丽香蕉球 中蕴藏的空气动力学原理。《物理如此简单:力学篇》引领你的研究从直线运动到生活中形形色色的曲线运动;引领你的思绪从地面延伸到浩瀚的宇宙星空。宇宙的中心在哪里?跑多快可以溜出太阳系?我们为什么要去火星?你所关注的这些科学问题,都会在阅读本书的过程中得到一些有意义的启示。
《热力学(第二版)》是热力学经典著作,包含热力学理论的经典内容,如温度、热力学定律、热力学第二定律、单元系的复相平衡、热力学第三定律等,也包含了一些专题研究,如化学热力学、溶液理论、重力场及弹性固体、不可逆过程热力学等,同时对热力学的方法论也进行了论述。本次纳入书系经典系列重排出版,以更好的面貌与作者同享。
分子动力学模拟是近年来飞速发展的一种分子模拟方法,它以经典力学,量子力学,统计力学为基础,利用计算机数值求解分子体系运动方程的方法,模拟研究分子体系的结构与性质。作为继实验和理论两种研究方法之后,研究分子体系结构与性质的第三种科学研究方法,分子动力学模拟已经被广泛应用于化学化工,材料科学与工程,物理?生物医药等科学和技术领域,起到越来越重要的作用。 全书共11章;第1章为绪言;第2~4章为分子的经典力学模型,包括分子的物理模型、分子间相互作用以及常用分子力场;第5~8章为经典分子动力学模拟与第一性原理分子动力学模拟的基本原理与方法,包括分子体系的运动方程及其数值解,分子动力学模拟的技巧,MD模拟的统计力学基础、第一性原理分子动力学模拟;第9章和第10章分别为分子动力学模拟的应用、分子力场的构建与
在大数据科学快速发展的时代背景下,随着海量数据处理技术的积累以及人工智能算法的逐步成熟,数据驱动型创新应用研究将成为推动科技进步、迭代行业发展的有效途径。本书围绕材料学、金融学、流行病学等学科实际应用数据驱动下的系统动力学研究,探讨了动力学理论、人工智能、神经网络等前沿热门方法的精准开发与应用。内容包括系统动力学演化性质的定量刻画、动力学演化机制的预测设计、稀疏动力学方法对数据中隐含的数学模型提取,以及数据驱动的研究方法在高熵合金塑性锯齿流动力学的演化分析、类流感疾病暴发情况的时空动力学分析与预测、非晶合金纳米划痕机制下的数学模型提取等实际问题。本书内容主要是作者与合作者近几年的科研成果。
本书为 现代工程力学之父 斯蒂芬 普罗科菲耶维奇 铁摩辛柯撰写的经典著作History of Strength of Materials的中译本。全书浓缩18 20世纪材料力学发展之大成,具有重要的文献与史料价值。著作以时间为顺序、以人物为章节,内容涵盖材料力学发展300年间的大事件、大人物,涉及欧洲的早期大学教育理念及其工程专业教学模式。书中插图精美、语言流畅,呈现出诸多深奥的经典理论公式背后鲜为人知的故事,并还原出它们的提出场景、演化脉络和应用方式;这些不仅令人茅塞顿开,更有助于我们掌握材料力学学科的整个文脉。
本书基于OpenFOAM开源平台,结合代码段系统地讲述有限体积法基本理论及其相关应用,全书共14章。第1~6章主要包括绪论、流体力学控制方程的有限体积法离散及求解方法、湍流模型及前后处理的基本理论;第7~10章着重介绍低速不可压缩流、高速可压缩流、气动噪声预测、气液两相流等常见问题的模拟方法;第11~14章针对工程仿生领域中的几个复杂流动与复杂流体问题,介绍计算网格处理、非官方求解器及功能函数库的调用与修改。
本书为 现代工程力学之父 斯蒂芬 普罗科菲耶维奇 铁摩辛柯和詹姆斯 M.盖莱共同撰写的Theory of Elastic Stability(第二版)的中译本。作为大型结构弹性稳定性领域的最优参考书之一,该经典著作系统介绍了结构稳定性的基本理论和方法,并囊括了结构静、动态失稳的相关内容。 本书涉及内容与机械工程、土木工程和航空航天工程等学科密切相关,主题涵盖了二维、三维应力和应变的理论解释,还包括了扭转和弯曲应力、热应力和固体波传递等理论的工程应用,另外还给出了梁-柱、环、杆和拱的屈曲理论、实验和设计公式。
《量子力学的前沿问题(第3版)》第1~7章主要介绍了关于量子力学几率诠释的爱因斯坦与玻尔争论问题的研究、波粒二相性进展以及量子力学基础理论在其他方面的发展,例如:波函数的几何相、拓扑相、量子力学与经典力学的界限与宏观水平量子力学等。第8~10章论述了腔量子电动力学、量子霍尔效应和玻色-爱因斯坦凝聚等领域的进展。第10~13章着重介绍了杨振宁-巴克斯特系统与量子力学的密切关系。 本书可供物理学工作者阅读、参考,可以对相关专业的大学本科生和研究生从基础理论学习过渡到专题科学研究起引导作用。
十三五 国家重点出版物出版规划项目。以力学超材料所展现出来的超常规的新奇力学性能为主线,以不同设计原理和结构研发为辅线,论述力学超材料的设计与应用。根据力学超材料所调控的模量不同进行分类,结合作者团队对负泊松比和负热膨胀材料的研究,建构了超强低密度,可调节刚度,负压缩性,反胀、拉胀和零剪切模量超常力学特性,构筑了这些奇异力学性能的人工材料及其几何结构,并给出其制备及应用方法,发展了固体人工微结构的一个新方向。 可供机械类、力学和材料科学相关专业本科生、研究生及科研人员阅读。
本书是解释日常流动现象,介绍流体力学知识的科普书,在保证趣味性的同时对所涉及的流体力学知识有较为深入的讲解。在对流动现象的解释中努力保证在通俗易懂和科学严谨之间的平衡,让不同层次的读者都能有收获。书中全部插图均为作者在电脑上手绘完成,尽量用图解而不是文字来表达,力求解释清晰又不啰嗦。辅以流体力学一般知识点的补充,以及几个自己在家就可以进行的小实验来深入理解流体力学的原理。本书既适合广大科学爱好者,也适合专业的流体相关工作者阅读,是一本深入浅出的专业科普书。
《相变边界条件下的热湍流动力学和热输运特性的研究》针对自然对流和相变边界条件耦合所涉及的复杂的动力学演化、热量输运和质量在不同相态之间的再分配等具有复杂性和挑战性的问题进行实验、数值模拟和理论建模相结合的研究。所涉及的相变边界条件包括高温系统内的汽-液相变以及低温系统中的液-固相变,对这两个方向的研究均从相变、(湍流)自然对流以及传热三者的耦合作用角度详细展开。 本书首先系统地阐述研究具有相变边界条件的热湍流动力学和热输运特性的背景与意义,凝练科学问题;然后关注在包含汽-液相变的热对流系统内,如何极大限度地增强传热、突破自然对流传热极限;接下来关注在包含液-固相变的热对流系统内,结冰动力学特性的决定因素、决定冰水界面形貌特征的物理机制以及移动液-固界面系统内的多平衡态问题;最后总
本书是著者为中国科学院大学(国科大)一年级本科生讲授《普通物理?力学》A班课程三年后,进一步沉淀和凝练而成的教材。针对国科大特别是A班的教学特点,著者在借鉴和吸收朗道、栗弗席兹理论物理教程第一卷《力学》突出优点的基础上,结合近年来相关的重大科学进展,适当地增加了一些新的内容,并给出了丰富的例题和思考题。 本书的主体内容包括:牛顿力学、拉格朗日力学、哈密顿力学、连续介质和非线性力学初步、生命力学初步、相对论和量子力学初步等内容。著者将启人心智的“思想实验”和“类比”、发人深省的科学典故以及鲜活生动的学科前沿巧妙、生动地结合在一起,在教学改革方面做了深入探索。
《托卡马克磁流体力学理论》从磁流体力学理论基础出发,系统详细介绍托卡马克中的磁流体平衡、磁流体阿尔芬波、以及各种主要理想与电阻磁流体不稳定性的理论及其推导过程,着重阐述传统磁流体力学理论与托卡马克磁流体物理研究前沿现状和最新成果之间的关系。具有以下特点: 1. 专门系统讲述针对托卡马克位形的磁流体力学理论; 2. 从第一性磁流体理论基础出发,统一详细讲述托卡马克平衡、阿尔芬波、理想与电阻不稳定性理论的推导过程; 3. 结合相关原始文献,着重建立和讲述传统磁流体力学理论与托卡马克磁流体物理研究前沿现状和最新成果之间的关系。 通过以上内容和特点,试图为托卡马克磁流体物理研究领域的科研工作者和研究生搭建一座连接传统基础理论与研究前沿的桥梁。 《托卡马克磁流体力学理论》适合受控核聚变领域的科研工作者
数理科学描述自然现象时有三种基本的逼近框架。一是确定论的周期模式,以二体问题为可解范例;二是概率论的随机描述,以布朗运动为试金石;三是从标度不变性和自相似性出发的描述,以抛物线映射所导致的混沌动力学为典型。特别是第三种框架,可以基本上用初等数学,再加极少量微分学知识,做相当全面和深入的演示,把尺度变换下的不变性、普适性、标度律、临界指数、分形、分维、符号动力学、重正化群等重要物理概念和方法讲明白。《从抛物线谈起》一书就是实现这一纲领的尝试。修订再版时,除了补足1995年第二次印刷时在"重印后记"中提到的应当增补的内容,如周期数目、语法复杂性、与扭结理论的关系,还要增加二维映射、吸引子的刻划等内容,
表面与界面物理力学主要是从“固-气”“固-液”“固-固”等界面的原子、分子结构的微观物理和化学的性质出发,以分子间力为基础,预见其对纳微米结构和系统的力学性能的影响,以及所引起的接触、黏附、界面强度、摩擦润滑等问题。 本书由3篇、16章和7个附录组成。上篇讨论表面与界面物理力学的基础知识。中篇讨论移动接触线问题、分离压力、前驱膜、受限液体与纳流动的界面滑移、内角润湿、液滴蒸发等。下篇讨论表面和界面演化动力学,介绍表面与界面扩散与演化动力学、相场动力学方法在表面与界面物理力学中的应用。
德国科学家普朗特于1942 年出版了其名著《流体力学概论》。随后,其学生奥斯瓦提奇等增补修订出版了该书的第六至第九版。德国流体力学教授欧特尔等又进一步增补、修订,出版了第十版和第十一版。本书为第十一版的中译本。欧特尔等保留了普朗特名著第一版的内容作为本书前六章的主要内容,第七至第十四章则介绍了当代流体力学发展的不同分支:井将书名由《流体力学概论》改为《普朗特流体力学基础》。 与一般流体力学论著强调数学理论不同,普朗特的名著(本书前四章)尽可能地避免复杂的数学分析,着重物理直观,旨在阐明流体力学的基本概念及问题的力学本质,培养读者的独立思考能力。欧特尔等撰写的后十章也体现了普朗特的风格和意图。后十章中有些内容可在普朗特的原著中以某种形式看到,但绝大部分是最近六十年来流体力学不同分
网格生成技术是计算流体力学( CFD)的重要组成部分,也是CFD走向工程应用的瓶颈技术。本书对CFD阿格生成技术进行了比较系统全面的介绍,内容包括:各种数值计算方法对网格的需求,静动态结构网格、非结构网格和混合网格生成技术,网格自适应技术和优化技术,多重网格计算所需肋多级粗网格生成技术,并行网格生成及网格分区技术,复杂外形的描述与表面网格生成等,附录还简要介绍了几款常用的商业网格生成软件。鉴于作者的研究领域有限,本书重点介绍了非结构、混合网格生成技术;为了本书的完整性,对结构网格也进行了简要的介绍。本书的内容主要源于作者的研究工作,少部分内容取材于参考文献和同事的论文或报告。
运动生物力学是研究人体运动中力学规律的学科,它具有很强的应用性,其目标是提高运动成绩、预防运动损伤,并最终为增强人类运动能力与健康服务。本书按外部生物力学、内部生物力学、生物力学原理应用三大板块进行介绍,无论是在编排还是在力学内容的介绍顺序上都有其独到之处。同时,新版在前作的基础上增加了概念应用,为每一章中的原理提供了实际应用案例。此外,还更新了生物力学测量和分析方法的内容,方便读者了解最新的技术前沿手段。
《航空航天精品系列:气体动力学基础》主要阐述了可压缩流体动力学的基本概念、规律和计算方法。全书特别注意将矢量分析、场论等方法引入到气体动力学基本方程的推导中,以实现数学描述、物理内涵与力学原理三者之间较为严格的统一,始终贯穿了基础、严谨、实用的方针,力图做到深入浅出。
本书注重内容的精选、概念的准确和叙述方式的可读性,是适合于利用零星时间,碎片式学习的基础资料。各专题叙述的重要内容之间有一些必要的重复,从不同角度和不同内容的联系方面进行阐述,便于阅读和加深理解;但又相对独立和完整,便于读者随时随地阅读、学习和深化对专题的理解。与现有的量子力学书籍完全不同,本书对重要的概念和数学表述给出了直观清晰的、透彻的解释,并尽量提供图示,减少了学习和自学时的困难。本书风格清新,语言明快,是一本适合高等院校理工科师生课外阅读、广大科技人员业余学习、理解量子力学的基础著作。学习和理解本书之后,能够直接阅读量子力学的学术论文,开始初步的专题思考和研究。
《基于机器学习的固体变形与疲劳断裂分析》共6章,第1章为绪论;第2章为机器学习算法及流程简介,介绍常用的机器学习算法及其使用流程;第3章为基于机器学习的多尺度塑性力学分析,介绍基于机器学习的分子动力学模拟、离散位错动力学模拟、晶体塑性有限元模拟和本构建模过程;第4章为基于机器学习的材料断裂行为研究,介绍机器学习在裂纹源、裂纹扩展行为、断裂强度和断裂韧性预测中的应用;第5章为基于机器学习的材料疲劳寿命预测,介绍基于数据驱动和机理驱动的机器学习方法,以及疲劳寿命预测研究方面的进展;第6章为基于机器学习的固体结构分析,介绍机器学习在固体结构变形、疲劳与断裂行为研究中的应用。
理论力学是物理类各专业的一门基础课。为了突出理论框架的连贯性并兼顾知识体系的完整性,本书第1-7章分别是:质点动力学、质点组动力学、拉格朗日力学、哈密顿力学、哈密顿-雅可比理论、牛顿力学专题和分析力学专题。前两章是牛顿力学部分,接下来三章是分析力学内容,后两个专题供读者进一步的深入学习。第8章是附录。本书在语言上采用简洁明了的叙述方式,注重逻辑推理、代数方法的应用,以及和量子力学的衔接,以培养读者的理解能力、分析能力和科学素养为宗旨。
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*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。
《计算多体系统动力学理论及应用——基于MBDyn 软件》较全面地介绍计算多体动力学理论,以及MBDyn的使用方法和应用场景。《计算多体系统动力学理论及应用——基于MBDyn 软件》共9章。第1章概述,第2章介绍多刚体系统动力学建模,第3、4章介绍小变形和大变形柔性体动力学建模,第5章介绍接触碰撞动力学,第6章介绍多体系统动力学的数值求解,第7、8章介绍MBDyn的使用方法,第9章介绍MBDyn的场景应用。