长江学者论丛：非均匀材料多场耦合行为的宏细观理论

　　第1章 绪论
　　1.1 非均匀材料
　　1.2 非均匀材料的多场耦合性能
　　1.3 非均匀材料的研究方法
　　1.4 本书的范围和结构
　　参考文献
　　第2章 非均匀材料的均匀化理论基础
　　2.1 非均匀材料的细观结构
　　2.2 有效场与有效性能的概念
　　2.3 直接均匀化方法
　　2.4 基于夹杂理论的均匀化方法
　　2.4.1 自洽模型与广义自洽模型
　　2.4.2 Mori-Tanaka模型
　　2.4.3 自洽有限元法与M-T有限元法
　　2.5 微分法与变分法
　　2.5.1 微分法
　　2.5.2 变分法
　　2.6 二尺度展开法
　　2.6.1 位移场的展开
　　2.6.2 细观结构弹性问题的基本方程
　　2.6.3 细观结构的有效性能
　　2.6.4 变分形式
　　2.6.5 有限元公式
　　2.6.6 二维问题的详细公式
　　2.7 多夹杂混合问题
　　2.8 几种均匀化方法的比较
　　参考文献
　　第3章 热-力-电耦合问题
　　3.1 引言
　　3.2 线性力-电耦合理论
　　3.2.1 力-电耦合基本方程
　　3.2.2 二维问题的简化
　　3.3 力-电方程经典解法
　　3.3.1 Stroh法
　　3.3.2 Lekhnitskii法
　　3.3.3 某些恒等式
　　3.4 压电材料裂尖场的对数奇异性
　　3.4.1 裂尖场的一般解
　　3.4.2 p为重根时的修正解
　　3.4.3 n为重根时的修正解
　　3.5 力-电耦合问题的杂交Trefftz有限元法
　　3.5.1 基本方程与边界条件
　　3.5.2 位移场和电场插值函数
　　3.5.3 变分原理
　　3.5.4 单元刚度方程
　　3.5.5 数值算例
　　3.6 热-力-电耦合问题的基本理论
　　3.6.1 基本方程
　　3.6.2 解的唯-性
　　3.7 热压电材料中的积分变换法
　　3.7.1 积分变换法及一般解
　　3.7.2 裂尖场的奇异性
　　3.7.3 均匀材料中的有限长裂纹
　　3.7.4 裂尖场渐近式及能量释放率
　　3.7.5 任意取向的裂纹
　　3.8 热压电材料裂纹问题的边界元法
　　3.8.1 引言
　　3.8.2 温度不连续问题的BEM方法
　　3.8.3 力-电位错问题的边界元法
　　3.8.4 应用边界元方法计算SED强度因子
　　3.8.5 数值例子
　　参考文献
　　第4章 磁-电-力耦合问题
　　4.1 引言
　　4.2 磁-电-力耦合问题的基本方程
　　4.2.1 磁-电-力耦合的基本方程
　　4.2.2 磁-电-力本构模型的八种类型
　　4.2.3 横观各向同性材料的基本方程
　　4.2.4 热-磁-电-力耦合材料的扩展
　　4.3 变分公式
　　4.4 三维横观各向同性磁-电-力耦合材料的一般解
　　4.5 磁-电-力耦合问题的格林函数
　　4.5.1 新坐标变量的引进
　　4.5.2 全平面格林函数
　　4．5．3 半平面格林函数
　　4．5．4 双材料格林函数
　　4．5．5 半平面边界或双材料界面为任意取向时的格林函数
　　参考文献
　　第5章 热-电-化-力耦合问题
　　5．1 引言
　　5．2 热-电-化-力耦合问题的研究历史与现状
　　5．3 多孔介质中的守恒定律
　　5．3．1 质量守恒
　　5．3．2 动量守恒
　　5．3．3 能量守恒
　　5．4 三相和四相模型
　　5．4．1 三相模型
　　5．4．2 四相模型
　　5．5 化学场
　　5．5．1 氧化-还原反应
　　5．5．2 电化学势
　　5．5．3 唐南渗透
　　5．5．4 膜电势
　　5．5．5 离子的扩散
　　5．6 热-电-化-力耦合问题的基本方程
　　5．7 自由能、本构率
　　5．8 变分原理
　　5．9 有限元公式
　　5．10 化-力耦合问题
　　5．11 化-力耦合问题的有限元实现及数值结果
　　参考文献
　　第6章 骨质材料重组的多场耦合问题
　　6．1 引言
　　6．2 骨质材料内部重组多场耦合分析
　　6．2．1 骨质材料热压电行为边值描述
　　6．2．2 适应性弹性理论
　　6．2．3 匀质中空圆柱形骨的解析解
　　6．2．4 非匀质柱形骨的半解析解
　　6．2．5 楔入销钉后骨内表面的压力
　　6．2．6 数值计算例子
　　6．3 骨质材料表面重组多场耦合分析
　　6．3．1 骨的表面重组理论
　　6．3．2 骨的表面重组速率的微分方程
　　6．3．3 骨内外表面半径变化很小时表面重组速率的近似微分方程
　　6．3．4 匀质骨表面重组问题的理论解
　　6．3．5 半解析解在非匀质柱形骨表面重组中的应用
　　6．3．6 楔入销钉后骨表面重组的控制方程
　　6．3．7 骨表面重组数值算例
　　参考文献
　　第7章 非均匀材料的有效耦合性能
　　7．1 多场耦合问题的基本方程
　　7．2 直接法
　　7．3 间接法
　　7．4 二尺度展开法
　　7．4．1 物理场的展开
　　7．4．2 磁-电-力耦合系数
　　7．5 数值结果
　　参考文献
　　第8章 热压电材料等效性能的细观力学分析
　　8．1 引言
　　8．2 带微裂纹热压电材料的细观力学模型
　　8．2．1 二相热压电材料的基本公式
　　8．2．2 带微裂纹热压电材料的有效热传导系数
　　8．2．3 带微裂纹热压电材料的有效力-电系数
　　8．2．4 带微裂纹热压电材料的有效热膨胀系数和热-电系数
　　8．3 带微孔洞热压电材料的细观力学模型
　　8．3．1 孔边温度、位移和电势及其扰动广义应变
　　8．3．2 各种细观力学模型中的有效集中因子
　　8．4 带夹杂热压电材料的细观力学模型
　　参考文献

　　秦庆华，教授，1982年获西安公路学院学士学位，1984年和1990年获华中理工大学硕士和博士学位。1995—1997年在清华大学作博士后研究。1997年获澳大利亚研究理事会设立的Queen E1izabeth II奖来到悉尼大学工作。现为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。主要研究方向为计算力学、智能材料与结构、生物材料力学、复合材料损伤与断裂力学。近5年来，在国际刊物上发表了50多篇学术论文和2部英文专著。1 998年获澳大利亚科学院颁发的J．G-RusseII奖。2002年获中国高校自然科学二等奖。
　　杨庆生教授，北京工业大学工程力学教授，中国复合材料学会常务理事。入选北京市优秀人才和骨干教师计划。先后在中国香港、德国、澳大利亚等地进行访问研究。主要研究方向为复合材料细观计算力学、复合材料线性与非线性本构关系和复合材料细观断裂力学。现在的研究兴趣为先进材料与生物材料的多物理场耦合理论和数值模拟。承担国家自然科学基金项目、国家自然科学基金国际合作项目和省部级研究项目多项。独立或合作出版学术著作3部，译著1部。在国内外主要学术杂志和学术会议上发表学术论文100多篇，被SCI、EI、ISTP检索系统收入50多篇。

　　《非均匀材料多场耦合行为的宏细观理论(精)》主要阐述非均匀材料多场耦合问题的基本理论和研究方法。在宏观和细观层次上研究各种天然材料、复合材料和先进功能材料中的热学、电学、化学和力学效应以及它们之间的相互作用。《非均匀材料多场耦合行为的宏细观理论(精)》读者对象是物理、力学和材料类相关专业的研究人员和研究生。