微结构力学_高世桥[等]著_9787118118292_湖南知新文化传播有限公司读者荐购服务

本书在工程背景概述的基础上，概述了张量分析的基础内容和与其相关的内容，为进一步的力学理论奠定数学基础。全书分别从变形、应变和应变梯度，应力、偶应力和高阶应力，近代连续介质力学的基本方程，近代介质材料的本构关系，近代连续介质力学的广义变分原理等几方面介绍了近代连续介质力学的基本理论和分析方法。在此基础上．通过对微结构振动的理论和微结构系统尺度效应的介绍，给出了工程中微结构动力特性的分析方法。最后，以微机械谐振式陀螺和微振动俘能器为例，介绍了典型微结构系统的动力学分析思路和过程。

随着微机电技术和纳机电技术的发展，微结构系统的应用越来越普遍。含有微结构的产品也越来越丰富，如微传感器、微陀螺、微俘能器、微齿轮、微马达、微型泵等。许多实验表明，当结构尺寸达到微米量级时，材料的力学特性呈现出强烈的微尺度效应。所谓微尺度效应是指，当结构尺寸达到微米量级时，用经典连续介质力学的方法进行分析时，会出现很大的偏差。尺度越小，这种偏差越大。究其原因，是因为在微米结构中，材料颗粒的尺寸已显得很突出。颗粒自身不能再按经典连续介质力学的观点视为只有平动自由度的质点。因此，需引入新的分析理论和方法。
　　为了适应这类问题的分析与研究，人们在经典连续介质力学理论的基础上提出了近代连续介质力学的理论。近代连续介质力学的理论涵盖类型较多，包括非局部理论、微极理论、偶应力理论和应变梯度理论等。非局部理论考虑连续介质的非局部效应，认为物体总是由具有某种特征长度的子物体（原子、分子、颗粒等）组成的，外载荷也具有特征长度或特征时间，非局部弹性理论认为，在弹性体内，某一点的应力不仅与该点的应变有关，还与该弹性体体内所有点的应变都有关，随着与该点距离的逐渐增大，越远距离点的应变对该点的应力所产生的作用就会越小。微极理论认为，每个弹性体的物质点除了具有三个经典的平动自由度外，还具有三个独立的转动自由度。偶应力理论一方面对微极理论的转动自由度进行了约束，另一方面强调了物质转动梯度的影响。应变梯度理论拓展了微极理论和偶应力理论对位移二阶梯度的限制，不仅考虑了位移梯度中的反对称项的梯度的作用，而且计入了应变梯度的影响，并且视位移梯度为独立于位移平动自由度的附加自由度。
　　作者多年来一直从事微机电系统的研究，包括微机械陀螺、微加速度传感器、微惯性测量系统、微振动俘能器等，也一直从事介质冲击侵彻动力学的研究，如混凝土侵彻、冲击波在复杂结构中的传递、结构高速动态力学响应等，积累了一定的结构力学、连续介质力学、微机电系统技术的经验和认识，特别是机械和电子交叉学科的认识，掌握了一些前沿的动态。但因该领域的应用范围很广，发展速度也很快，很难对各方面的进展都有所了解。因此，书中存在不足之处在所难免，敬请读者不吝赐教和批评指正。
　　参与本书撰写工作的除作者外，张希洋博士、徐萧博士、高春晖博士、付贺博士、吴庆贺博士和李泽章博士等也参与了相关资料的整理，在此一并表示感谢。本书的撰写参考了大量的文献，除书中所列的以外，还包括所引图书中的大量文献，在此对上述文献的作者表示衷心的感谢！

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