●序
第0章 緒論 1
參考文獻 14
篇 復雜流體物理力學
章 高超聲速非平衡流計算模擬研究進展 19
1.1 高超聲速非平衡流研究背景 19
1.1.1 高超聲速非平衡流概念 19
1.1.2 高超聲速非平衡流動研究需求 20
1.1.3 高超聲速非平衡流動模擬方法 22
1.2 高超聲速非平衡流輸運方程 26
1.2.1 廣義Boltzmann方程的半經典描述 26
1.2.2 基於Chapman-Enskog展開方法的宏觀輸運方程推導 29
1.2.3 高超聲速非平衡流宏觀輸運方程發展概況 32
1.3 DSMC方法研究進展 39
1.3.1 DSMC內能交換模型 39
1.3.2 化學模型 43
1.3.3 電離反應流動 51
1.3.4 高超聲速非平衡流DSMC模擬軟件 55
1.4 CFD方法研究進展 55
1.4.1 迎風數值通量函數 57
1.4.2 低耗散數值通量 58
1.4.3 隱式時間積分 61
1.4.4 測試算例——雙錐流動 63
1.4.5 態態模型流場的CFD方程簡化策略 66
1.4.6 高超聲速非平衡流CFD軟件 69
1.5 氣體與表面相互作用模型 73
1.5.1 DSMC方法的氣體與表面相互作用模型及其實現 75
1.5.2 CFD方法的氣體與表面相互作用模型及其實現 80
1.5.3 非平衡流有限速率表面化學模型 91
1.5.4 模擬表面化學的計算化學手段 98
1.6 結束語 100
參考文獻 100
第2章 以膠體模型體繫研究奧斯特瓦爾德分步律的普適性 124
2.1 膠體粒子結晶過程中奧氏分步律的研究 126
2.2 膠體晶體經亞穩態的相變動力學 128
2.3 液態—亞穩態—穩態同時轉變的理論模型與奧氏分步律普適性 130
2.4 結束語和展望 134
參考文獻 135
第二篇 固體介質和表界面物理力學
第3章 多尺度物理力學 141
3.1 低維碳材料的力學性能與力電耦合 141
3.1.1 碳納米管的力學性能與力電耦合 141
3.1.2 石墨烯的力學性能與力電耦合 145
3.2 石墨烯與六方氮化硼表面和界面結構性能調控 148
3.2.1 石墨烯表面結構與性能調控 148
3.2.2 六方氮化硼表面與界面性能調控 151
3.3 納尺度受限空間內的分子輸運和相變 153
3.3.1 碳納米管一維通道內受限水鏈的輸運 153
3.3.2 平板間二維空間內受限水的相變 156
3.4 低維晶體電子結構的應變調控 160
3.4.1 低維晶體電子結構的均勻應變調控 160
3.4.2 二維晶體磁性的應變調控 163
參考文獻 164
第4章 界面基本力學問題的性原理計算研究 175
4.1 性原理密度泛函理論簡介 176
4.2 異相界面 180
4.2.1 界面強度 181
4.2.2 界面能和界面相圖 185
4.2.3 界面強度計算的應用實例 192
4.2.4 界面斷裂韌性 202
4.2.5 界面誘發晶構轉變 208
4.3 晶界 213
4.3.1 晶界結構模型 214
4.3.2 bcc-Fe晶界 215
4.4 結束語 228
參考文獻 228
第5章 物理力學在鐵電薄膜及其存儲器當中的工程應用 236
5.1 鐵電存儲器的不可替代性 236
5.2 基於物理力學思想突破鐵電存儲器的瓶頸 238
5.3 鐵電薄膜及其存儲器的微結構設計 240
5.3.1 界面與應變在鐵電薄膜微結構設計當中的應用 240
5.3.2 摻雜在鐵電薄膜微結構設計當中的應用 252
5.4 微結構與宏觀電學性能之間的關聯 257
5.4.1 疇、畤壁與宏觀性能之間的關聯 257
5.4.2 缺陷與鐵電薄膜及存儲器失效之間的關聯 260
5.4.3 鐵電薄膜存儲器的“器件多變量耦合關繫” 263
5.5 在復雜環境下的服役和失效機理 265
5.6 結束語 270
參考文獻 271
第三篇 高壓物理力學
第6章 基於同步輻射的X射線成像技術在靜高壓研究中的應用 283
6.1 X射線成像基本原理和技術 284
6.2 高壓下的研究應用 286
6.2.1 狀態方程測量 286
6.2.2 地幔中鐵的輸運 289
6.2.3 相變演化及動力學過程 292
6.2.4 其他應用 294
6.3 結束語和展望 295
參考文獻 295
第7章 磁驅動準等熵平面壓縮和超高速飛片發射實驗技術原理、裝置及應用 299
7.1 基本原理 300
7.2 磁壓加載準等熵壓縮實驗的數據處理方法 301
7.2.1 原位粒子速度近似方法 301
7.2.2 反向積分方法 303
7.3 磁驅動等熵壓縮和高速飛片的實驗裝置 305
7.4 磁驅動等熵壓縮實驗 308
7.4.1 金屬材料的等熵壓縮實驗 308
7.4.2 準等熵加載下材料動力學性能研究 311
7.4.3 磁驅動高速飛片和物態方程衝擊壓縮實驗 313
7.5 磁驅動加載技術和實驗的展望 316
參考文獻 317
第8章 爆轟加載材料和結構動力學行為精密物理機制辨識和建模 322
8.1 爆轟加載殼體膨脹剪切斷裂模擬的材料模型及計算方法 322
8.1.1“塑性峰”理論簡潔直觀，但掩蓋了多種物理機制接續演化的事實 322
8.1.2 數值模擬中的對稱條件設定，會輕易地屏蔽真實的物理主導機制 325
8.1.3 主導爆炸膨脹剪切行為的影響因素及材料性能庫存變化的影響角色 327
8.2 爆轟驅動飛層界面與內層狀態演化差異多尺度分析 328
8.3 滑移爆轟對踫區運動驅動參數和早期過程行為的精密診斷 331
參考文獻 334
第9章 極端條件下液體結構和物性的實驗研究進展 336
9.1 極端條件下液體研究 337
9.1.1 液體結構研究 337
9.1.2 液體密度測量 342
9.1.3 液體黏度測量 347
9.2 結束語 350
參考文獻 350
0章 金屬材料在準等熵加載和衝擊加載下的強度 357
10.1 單軸應變加載下固體材料的屈服強度 358
10.1.1 單軸應變加載下的主軸應力、偏應力及平均應力 358
10.1.2 單軸應變加載下固體材料的剪切模量和屈服強度 361
10.2 準等熵加載的特點 364
10.2.1 沿著準等熵線的聲速 364
10.2.2 準等熵過程的應變及應變率 366
10.2.3 準等熵壓縮線對等熵線的偏離 368
10.2.4 準等熵壓縮狀態位於屈服面上 369
10.3 測量屈服強度的雙屈服面法 371
10.3.1 利用雙屈服面法測量準等熵壓縮下的屈服強度的原理 371
10.3.2 準等熵加載下的應力-應變路徑和偏應力 375
10.3.3 利用雙屈服面法測量衝擊壓縮下的屈服強度 378
10.3.4 衝擊壓縮狀態不一定在屈服面上 379
10.4 結束語 384
參考文獻 385
1章 延性金屬動態拉伸斷裂的損傷演化研究 387
11.1 延性金屬動態拉伸斷裂的宏觀響應研究 388
11.1.1 應變率對延性金屬拉伸斷裂的影響 388
11.1.2 應力幅值對延性金屬拉伸斷裂的影響 389
11.1.3 應力持續時間對延性金屬拉伸斷裂的影響 390
11.1.4 材料微結構對延性金屬拉伸斷裂的影響 391
11.2 材料動態拉伸斷裂過程的損傷演化機理研究 392
11.2.1 損傷演化早期、中期，孔洞的形核和增長研究 392
11.2.2 損傷演化後期的孔洞聚集研究 393
11.3 材料動態拉伸斷裂的損傷演化物理模型 395
11.4 結束語 398
參考文獻 398
物理力學前沿 卷 II
第四篇 激光物理力學
2章 高能光泵浦氣體激光器研究進展 407
3章 化學激光中的物理力學問題 433
4章 高功率光纖激光研究進展 459
5章 我國近期激光慣性約束聚變物理實驗與診斷技術研究進展 512
6章 激光干涉測量技術研究進展 544
7章 光電探測繫統與激光的相互作用機理 557
8章 連續波激光與材料/結構的能量耦合研究 596
第五篇 空間環境效應物理力學
9章 空間環境及其效應概述 637
第20章 空間載荷部件物理力學應用及進展 682
第21章 空間環境下流體力學與傳熱傳質 768
第22章 空間碎片超高速撞擊效應及防護技術 802
第23章 等離子體誘發航天器表面帶電的作用機理 865
內容簡介
《物理力學前沿 卷Ⅰ》分卷Ⅰ和卷Ⅱ兩部，對我國物理力學的科學發展以及相關領域近十年做出的成績進行了簡要的介紹，由幾十位物理力學領域的專家撰寫。卷Ⅰ包括緒論和三個主題：篇復雜流體物理力學，第二篇固體介質和表界面物理力學，第三篇高壓物理力學。卷Ⅱ包括兩個主題：第四篇激光物理力學，第五篇空間環境效應物理力學。
