本书基于作者团队近几年的研究成果，旨在对单元型近场动力学理论进行系统的阐述。首先介绍了单元型近场动力学的理论框架，随后给出了关于弹性问题、弹塑性问题、热传导问题、热力耦合问题的单元型近场动力学模型，最后介绍了单元型近场动力学与局部理论的耦合方案、梁结构的单元型近场动力学模型以及单元型近场动力学在复合材料层合板、复合材料性能细观建模等方面的应用情况。
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1986-1990 哈尔滨工业大学，工程力学专业，本科
1990-1993 哈尔滨工业大学，复合材料专业，硕士
1993-1996 哈尔滨工业大学，固体力学专业，博士996-1998 原哈尔滨建筑大学，力学博士后流动站
1998-2002 哈尔滨工业大学航天学院，副教授
2002-2007 哈尔滨工业大学航天学院，教授，博士生导师
2007-2015 哈尔滨工业大学高性能计算中心，主任
2016-至今 北京理工大学先进结构技术研究院，教授，博士生导师作为通讯作者、第一作者发表论文180篇，其中SCI检索157篇、其他核心期刊检索81篇。中国力学学会固体力学专业委员会委员；中国复合材料学会副秘书长、奖励工作委员会主任委员；SAMPE北京分会常务理事、通讯委员会主任委员
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 断裂问题研究方法 1
1.2 近场动力学理论 2
1.2.1 键型理论 2
1.2.2 常规态理论 3
1.2.3 非常规态理论 5
1.2.4 其他近场动力学理论 7
1.2.5 破坏准则及求解方案 7
1.3 热传导模型和热力耦合模型 9
1.4 近场动力学模型与局部理论模型耦合 10
1.5 梁板壳模型 11
1.6 复合材料模型.11
1.7 本书主要研究内容 15
参考文献 15
第2章 单元型近场动力学基础理论 29
2.1 引言 29
2.2 单元构成规则.29
2.3 单元刚度密度矩阵 30
2.4 应变能密度 33
2.5 微模量系数 34
2.6 表面修正系数 35
2.7 初始条件和边界条件 36
2.7.1 初始条件 36
2.7.2 边界条件 36
2.8 裂纹表征 38
2.9 和有限元法的联系与区别 38
2.10 小结 38
参考文献 39
第3章 弹塑性模型 40
3.1 引言 40
3.2 弹性问题 40
3.2.1 平衡方程 40
3.2.2 运动方程 43
3.2.3 断裂准则 45
3.2.4 求解方案 48
3.3 弹塑性问题 51
3.3.1 平衡方程 51
3.3.2 破坏准则 55
3.4 数值算例 56
3.4.1 弹性问题 56
3.4.2 弹塑性问题 64
3.5 小结 71
参考文献 72
第4章 热传导模型 74
4.1 引言 74
4.2 单元热传导密度矩阵 74
4.3 微热势与热势.75
4.4 微模量系数 76
4.5 表面修正系数.78
4.6 稳态热传导方程 79
4.7 瞬态热传导方程 81
4.8 初始条件和边界条件 83
4.9 求解方案 85
4.10 含缺陷热传导模型 87
4.11 数值算例 88
4.11.1 一维热传导问题 88
4.11.2 二维热传导问题 90
4.11.3 三维热传导问题 93
4.11.4 含绝缘裂纹的稳态热传导问题 96
4.11.5 含绝缘生长裂纹的瞬态热传导问题 98
4.12 小结 101
参考文献 101
第5章 热力耦合模型 102
5.1 引言 102
5.2 稳态耦合问题 102
5.3 瞬态耦合问题 106
5.4 断裂准则 108
5.5 求解方案 110
5.6 无量纲形式 111
5.7 数值算例 116
5.7.1 一维杆的热力耦合问题 116
5.7.2 二维薄板的热力耦合问题 117
5.7.3 陶瓷淬火过程模拟 120
5.8 小结 121
参考文献 121
第6章 单元型近场动力学与局部理论的耦合模型 123
6.1 引言 123
6.2 耦合方案 123
6.3 弹性问题 124
6.4 弹塑性问题 129
6.5 热传导问题 131
6.6 热力耦合问题 134
6.7 求解方案 136
6.8 数值算例 139
6.8.1 悬臂梁模型变形分析 139
6.8.2 多孔薄板动态裂纹扩展模拟 140
6.8.3 薄板冷却过程模拟 142
6.8.4 杆模型的变形及温度场模拟 145
6.9 小结 146
参考文献 146
第7章 三维梁模型.147
7.1 引言 147
7.2 单元刚度密度矩阵 147
7.3 应变能密度 150
7.4 微模量系数 151
7.5 表面修正系数 152
7.6 平衡方程 154
7.7 运动方程 156
7.8 初始条件和边界条件159
7.8.1 初始条件 159
7.8.2 边界条件 159
7.9 断裂准则和求解方案 161
7.9.1 断裂准则 161
7.9.2 求解方案 162
7.10 数值算例 162
7.10.1 两种边界条件施加方案对比 162
7.10.2 梁模型静力学分析 167
7.10.3 梁系结构动力学分析 170
7.10.4 带有预制缺口梁的破坏过程模拟 172
参考文献 172
第8章 复合材料层合板模型 174
8.1 引言 174
8.2 单层板模型 174
8.2.1 单元刚度密度矩阵 174
8.2.2 应变能密度 175
8.2.3 微模量系数 175
8.2.4 表面修正系数 176
8.2.5 平衡方程和运动方程 176
8.3 层合板模型 177
8.3.1 层间作用的应变能密度 177
8.3.2 运动方程和平衡方程 178
8.3.3 层间表面修正系数 186
8.4 破坏准则 188
8.5 求解方案 189
8.6 数值算例 189
8.6.1 复合材料单层板变形分析 189
8.6.2 复合材料层合板变形分析 193
8.6.3 不同纤维角度的单层板裂纹扩展模拟 196
8.6.4 紧凑拉伸件裂纹扩展模拟 196
8.7 小结 198
参考文献 198
第9章 复合材料细观模型 199
9.1 引言 199
9.2 基体的界面处理方案199
9.3 周期性边界条件 201
9.4 复合材料性能预报 203
9.5 求解方案 204
9.6 数值算例 205
9.6.1 单向复合材料性能预报 205
9.6.2 单向复合材料裂纹起裂位置预报 208
9.7 小结 209
参考文献 210
附录A 转换矩阵 211
附录B 塑性参数 217
附录C 本构关系积分 219
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