Computational Continuum Mechanics

《计算连续介质力学》是Ahmed A. Shabana教授的一部重要著作，该书深入探讨了连续介质力学的非线性理论，并将其应用于大型位移动态分析的计算机公式开发中。Shabana教授，作为工程学领域的Richard and Loan Hill教授，凭借其在机械系统动力学、振动与控制领域的深厚研究背景，为读者提供了清晰而系统的材料讲解，旨在帮助高级本科生、一年级研究生以及科研人员、工程师和科学家等专业人士掌握连续介质力学的基本概念和应用技巧。 ### 基本概念 #### 连续介质力学（Continuum Mechanics） 连续介质力学是一门研究连续体（即假定物质内部不存在空隙的物体）的力学行为的学科。它关注的是材料在受到外力作用下的变形、应力分布及运动状态，特别适用于处理大型结构的复杂问题。连续介质力学的基础包括材料力学、流体力学和热力学等，其核心在于建立描述连续体内各点物理状态的数学模型。 #### 大型位移分析（Large Displacement Analysis） 在结构工程中，当结构的变形显著，以至于不能忽略变形对结构行为的影响时，就需要进行大型位移分析。这种分析方法考虑了结构几何形状的变化，因此比传统的线性分析更准确地反映了实际工况下结构的响应。 ### 非线性计算机公式 书中介绍的两种非线性有限元动态公式，分别为一般大变形有限元公式和专门用于高效解决小变形问题的公式。前者适用于处理极端条件下的结构分析，后者则在分析刚性和中等刚性的结构时表现出色。这些公式通过矩阵和向量代数的基本知识，将复杂的物理现象转化为可解的数学方程组，使得工程师和研究人员能够通过计算机模拟预测结构的动态行为。 ### 应用领域 《计算连续介质力学》不仅适用于教学，也是从事计算力学、生物力学、计算生物学、多体系统动力学及其他依赖于一般连续介质理论科学和工程领域的专业人员的重要参考书籍。通过学习本书，读者可以深入了解连续介质力学的核心概念，掌握非线性计算机公式的设计与应用，从而提升解决实际工程问题的能力。 ### 结论 《计算连续介质力学》是一部全面阐述连续介质力学理论及其计算机应用的专著。作者Shabana教授以其丰富的教学和研究经验，为读者构建了一个由浅入深的学习框架，既适合初学者入门，又能够满足专业人士的进阶需求。通过本书的学习，读者不仅能掌握连续介质力学的基本原理，还能学会如何利用先进的计算工具解决实际工程中的复杂问题，对于推动相关领域的科技进步具有重要意义。