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復雜介質動理學 版權信息
- ISBN：9787030738318
- 條形碼：9787030738318 ; 978-7-03-073831-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
復雜介質動理學 內容簡介
本書主要內容始終圍繞"微介觀"、"非平衡"、"多尺度"或"跨尺度"、"復雜物理場"等幾個主題詞展開，動態響應中的微介觀結構與非平衡行為是關注的重點，尤其注意歸納和提煉獨立于特定材料的普適規律。第1章為基礎知識，對一些基本問題和概念做簡要介紹。根據所關心問題的時空尺度不同，建模與模擬方法各不相同，這是本書第2-3章重點介紹的內容。模擬研究通常面對的都是海量數據、各種復雜構型和物理場。如何從這些數據中有效地去偽存真，提取有效信息，得出正確的物理規律？這是本書第4章討論的內容。第5章主要介紹復雜介質動態響應的特征、機制和規律等物理層面的研究成果。*后是結論、展望和附錄。
復雜介質動理學 目錄
目錄 前言 第1章 基礎知識 1 1.1 引言 1 1.2 沖擊波簡介 2 1.3 多相流簡介 5 1.4 物理力學簡介 6 1.5 哈密頓力學簡介 9 1.6 熱力學簡介 10 1.6.1 基本概念 10 1.6.2 平衡態熱力學 10 1.6.3 非平衡態熱力學 17 1.7 統計物理簡介 23 1.7.1 統計物理學概述 23 1.7.2 平衡態統計力學 27 1.7.3 非平衡態統計力學 31 第2章 物理模型和模擬方法 41 2.1 粗粒化物理建模概述 41 2.2 分子動力學理論與方法 49 2.3 連續介質理論與方法：固體力學 54 2.3.1 物理模型 56 2.3.2 物質點方法 57 2.4 連續介質理論與方法：流體力學 59 2.5 從元胞自動機到離散玻爾茲曼 67 2.5.1 元胞自動機 67 2.5.2 格子玻爾茲曼 68 2.5.3 離散玻爾茲曼 69 2.5.4 數值解法與物理建模 72 第3章 離散玻爾茲曼方法 74 3.1 現實問題與必要性 74 3.2 DBM 建模的理論框架 76 3.2.1 DBM 建模引言 76 3.2.2 玻爾茲曼方程簡介 773.2.3 動理學宏觀建模 83 3.2.4 動理學直接建模：DBM 91 3.3 滑移流動的 DBM 建模 99 3.3.1 滑移流簡介 99 3.3.2 克努森數的含義 101 3.3.3 DBM 建模 102 3.3.4 邊界條件 104 3.3.5 模擬結果與分析 106 3.3.6 小結 112 3.4 過渡流動的 DBM 建模 112 3.4.1 基于 ES-BGK 模型的 DBM 建模 112 3.4.2 基于 Shakhov 模型的 DBM 建模 132 3.5 更深程度非平衡流動的 DBM 建模 157 3.6 燃燒系統的 DBM 建模 159 3.6.1 燃燒問題的研究 160 3.6.2 傳統模型的 LBM 解法 161 3.6.3 燃燒系統的 DBM 建模：概述 162 3.6.4 燃燒系統的 DBM 建模：實例 165 3.7 等離子體系統的 DBM 建模 180 3.7.1 等離子體系統的動理學描述 180 3.7.2 等離子體激波 182 3.8 多相流動的 DBM 建模 196 3.8.1 多相流動的研究 196 3.8.2 范德瓦耳斯理論 197 3.8.3 傳統模型的 LBM 解法 204 3.8.4 基于 DBM 的多相流模型 205 3.9 DBM 建模與 LBM 解法的比較 225 3.10 其他相關問題與小結 227 第4章 復雜物理場分析方法 230 4.1 基于規則點的結構和物理場分析 230 4.1.1 流變學描述 230 4.1.2 形態學描述 232 4.2 基于無規點的結構和物理場分析 235 4.2.1 GISO 簡介 236 4.2.2 基于 SHT 的結構管理 236 4.2.3 基于 SHT 的快速搜索法 237 4.2.4 GISO 的應用 238 4.3 流場模擬中的示蹤粒子法 2464.3.1 示蹤粒子的引入 246 4.3.2 應用舉例 248 第5章 復雜介質動態響應：模擬研究 252 5.1 物質點模擬：整體行為 252 5.1.1 平均行為及其漲落 252 5.1.2 形態學分析 260 5.2 物質點模擬：局域行為 273 5.2.1 沖擊加載 273 5.2.2 沖擊卸載 279 5.3 離散玻爾茲曼模擬 288 5.3.1 多相流與相變 288 5.3.2 燃燒與爆轟 310 5.3.3 流體不穩定性 327 5.4 分子動力學模擬 352 5.4.1 微結構產生機制 352 5.4.2 微結構演化機制 356 5.4.3 從微觀到介觀：粗； 359 5.5 類分子動力學模擬 361 第6章 結論與展望 368 參考文獻 371 附錄一 關于 DBM 的幾個常見問題 390 附錄二 兩類動理學方法 396 附錄三 基于相空間的建模與描述方法 398 附錄四 DBM 程序示例與說明 401 附錄五 DBM 與高階有限差分 LBM 414 附錄六 基本泛函理論 416 附錄七 中英文人名對照表 419CONTENTS Preface Chapter 1 Basic Knowledge 1 1.1 Introduction 1 1.2 Introduction to shock wave 2 1.3 Introduction to multiphase flow 5 1.4 Introduction to physical mechanics 6 1.5 Introduction to Hamiltonian mechanics 9 1.6 Introduction to thermodynamics 10 1.6.1 Basic concepts 10 1.6.2 Equilibrium thermodynamics 10 1.6.3 Non-equilibrium thermodynamics 17 1.7 Introduction to statistical physics 23 1.7.1 Overview of statistical physics 23 1.7.2 Equilibrium state statistical mechanics 27 1.7.3 Non-equilibrium state statistical mechanics 31 Chapter 2 Physical Models and Simulation Methods 41 2.1 Overview of coarse-grained physical modeling 41 2.2 Molecular dynamics theories and methods 49 2.3 Continuum theory and methods: solid mechanics 54 2.3.1 Physical model 56 2.3.2 Material point method 57 2.4 Continuum theory and methods: fluid mechanics 59 2.5 From cellular automata to discrete Boltzmann 67 2.5.1 Cellular automata 67 2.5.2 Lattice Boltzmann 68 2.5.3 Discrete Boltzmann 69 2.5.4 Numerical scheme and physical modeling 72 Chapter 3 Discrete Boltzmann Method 74 3.1 Reality and necessity 74 3.2 Theoretical framework for DBM modeling 76 3.2.1 Introduction of DBM modeling 76 3.2.2 Brief introduction to Boltzmann equation 773.2.3 Kinetic macro modeling 83 3.2.4 Kinetic direct modeling: DBM 91 3.3 DBM modeling of slip flow 99 3.3.1 Introduction to slip flow 99 3.3.2 Connotation of the Knudsen number 101 3.3.3 DBM modeling 102 3.3.4 Boundary conditions 104 3.3.5 Simulation results and analysis 106 3.3.6 Brief summary 112 3.4 DBM modeling of transition flow 112 3.4.1 DBM modeling based on ES-BGK model 112 3.4.2 DBM modeling based on Shakhov model 132 3.5 DBM modeling of deeper nonequilibrium flows 157 3.6 DBM modeling of combustion system 159 3.6.1 Studies on combustion problems 160 3.6.2 LBM scheme for traditional models 161 3.6.3 DBM modeling of combustion system: overview 162 3.6.4 DBM modeling of combustion system: examples 165 3.7 DBM modeling of plasma system 180 3.7.1 Kinetic description of plasma system 180 3.7.2 Plasma shock 182 3.8 DBM modeling of multiphase flow 196 3.8.1 Studies on multiphase flows 196 3.8.2 van der Waals theory 197 3.8.3 LBM scheme for traditional models 204 3.8.4 Multiphase flow model based on DBM 205 3.9 DBM modeling versus LBM schemes 225 3.10 Other related questions and summaries 227 Chapter 4 Analysis Method of Complex Physical Field 230 4.1 Structure and physical field analysis based on regular points 230 4.1.1 Rheological description 230 4.1.2 Morphological description 232 4.2 Structure and physical field an
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