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内容大纲
本书根据作者几十年从事材料与力学学科交叉的教学与科研成果编著而成。全书主要涉及材料力学行为的普适性规律，以及电子材料特殊的结构、功能、服役而表现出的力学行为。主要讲述固体材料的基础力学理论，包括基本力学性能、应变理论、应力理论、弹性本构关系、非弹性变形与均质材料断裂力学；针对电子材料特殊的结构、功能、服役环境而讲述相应的力学规律，包括热应力、薄膜的力学性能、电介质材料固体力学、压电材料固体力学、铁电体材料固体力学、电磁材料固体力学。书中安排了适当的例题、练习题和思考题，供读者选用。
本书可作为材料类、电子材料类或功能材料类本科生、研究生的教材或参考用书。本书也是材料类科研工作者从事力学研究的一本有用的参考用书。 -
作者介绍
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目录
第1章 绪论
1.1 材料科学与工程
1.1.1 材料及其研究意义
1.1.2 材料科学与工程的内涵
1.1.3 材料科学与工程的属性
1.2 电子材料及其发展趋势
1.2.1 电子材料的定义与分类
1.2.2 电子材料在国民经济中的地位与发展现状
1.2.3 电子材料的发展趋势
1.3 电子材料对固体力学提出的需求与挑战
1.3.1 电子材料对固体力学的需求
1.3.2 电子材料对固体力学的挑战
1.4 内容概述
第2章 材料的基本力学性能
2.1 材料的主要力学性能
2.1.1 材料在拉伸时的力学性能
2.1.2 材料在压缩时的力学性能
2.1.3 材料在扭转时的力学性能
2.1.4 材料在弯曲时的力学性能
2.2 材料基本力学性能的测试
2.2.1 材料拉伸性能的测试
2.2.2 材料压缩性能的测试
2.2.3 材料扭转性能的测试
2.2.4 材料弯曲性能的测试
2.2.5 材料剪切性能的测试
2.2.6 材料基本力学性能测试方法的应用新进展
习题
第3章 应变理论
3.1 位移和应变
3.1.1 张量的概念及求和约定
3.1.2 位移的描述
3.1.3 变形的描述
3.2 应变张量的性质
3.2.1 应变分量的坐标变换
3.2.2 主应变
3.2.3 应变张量的不变量
3.2.4 应变主坐标系
3.2.5 最大剪应变
3.2.6 等倾线正应变
3.2.7 八面体剪应变
3.2.8 球形应变张量和应变偏量张量
3.3 应变协调方程
3.4 由应变求位移
3.4.1 线积分法
3.4.2 直接积分法
3.5 柱面和球面坐标系中的几何方程
习题
第4章 应力理论
4.1 外力和应力
4.1.1 外力的表示
4.1.2 应力
4.1.3 应力分量
4.2 平衡微分方程和剪应力互等定律
4.3 任意斜面上的应力和应力边界条件
4.4 应力分量转换公式
4.5 主应力和应力不变量
4.6 球形应力张量和应力偏量张量
4.7 最大剪应力和八面体剪应力
4.8 应力状态和应力圆
4.9 柱面坐标系和球面坐标系中的应力分量和平衡微分方程
4.9.1 柱面坐标系
4.9.2 球面坐标系
习题
第5章 弹性本构关系
5.1 广义胡克定律
5.1.1 各向同性条件下的广义胡克定律
5.1.2 各向异性弹性体的广义胡克定律
5.2 应变能与应变余能
5.2.1 弹性应变能
5.2.2 线弹性情况
5.2.3 应变余能
5.3 虚功原理和最小势能原理
5.4 李兹法和迦辽金法
5.5 弹性力学问题的微分提法
5.6 位移解法
5.7 应力解法
5.8 叠加原理
5.9 平面问题及其求解
5.9.1 平面问题的本构方程
5.9.2 平衡微分方程和协调方程
5.9.3 几何方程和边界条件
5.9.4 位移解法
5.9.5 应力解法
5.9.6 应力函数解法
5.9.7 其他计算公式
5.10 用直角坐标解平面问题
5.10.1 用多项式解平面问题
5.10.2 用傅里叶级数解平面问题
5.11 极坐标中的平面问题
5.11.1 基本方程
5.11.2 轴对称问题
5.11.3 非轴对称问题
习题
第6章 非弹性变形
6.1 屈服条件
6.1.1 简单拉伸的实验结果
6.1.2 应力空间，π平面
6.1.3 屈服条件，屈服曲面
6.2 两个常用的屈服准则
6.2.1 特雷斯卡屈服准则
6.2.2 米泽斯屈服准则
6.2.3 屈服条件的实验验证
6.3 弹塑性应力应变关系的特点及几种理想模型
6.4 加卸载条件和加载曲面
6.4.1 理想塑性材料的加载和卸载
6.4.2 强化材料的加载条件以及加载和卸载准则
6.4.3 几种简化加载曲面
6.5 本构关系的增量理论
6.5.1 德鲁克强化公设
6.5.2 塑性位势理论和理想塑性材料的增量本构关系
6.5.3 光滑加载面的塑性增量本构关系
6.6 简单加载时的全量理论
6.6.1 简单加载和单一曲线假定
6.6.2 简单加载定理
6.7 简单弹塑性问题
6.7.1 梁的弹塑性弯曲问题
6.7.2 杆件的弹塑性扭转
6.7.3 旋转圆盘
6.7.4 轴对称平面问题
6.7.5 厚壁球壳
6.7.6 例题
习题
第7章 均质材料断裂力学
7.1 传统强度理论和裂纹的分类
7.1.1 传统强度理论的局限性
7.1.2 裂纹的三种类型
7.2 韦斯特加德应力函数
7.3 Ⅰ型裂纹尖端附近的弹性应力场
7.3.1 双向拉伸
7.3.2 单向拉伸
7.4 Ⅱ型裂纹和Ⅲ型裂纹尖端附近的弹性应力场
7.4.1 Ⅱ型裂纹
7.4.2 Ⅲ型裂纹
7.5 应力强度因子及其解析求解
7.5.1 应力强度因子
7.5.2 普遍形式的复变函数法
7.5.3 积分变换法
7.5.4 求应力强度因子的叠加原理及常用应力强度因子资料
7.6 应力强度因子的权函数求法
7.7 求应力强度因子的数值法
7.7.1 边界配位法
7.7.2 有限单元法
7.8 求应力强度因子的实验法
7.9 小范围屈服下的塑性修正
7.9.1 小范围屈服下裂纹尖端的塑性区
7.9.2 有效屈服应力与塑性约束系数
7.9.3 应力松弛对塑性区的影响
7.9.4 应力强度因子KⅠ的塑性修正
7.9.5 线弹性断裂力学的适应范围
7.10 断裂判据和断裂韧性
7.10.1 应力强度因子断裂准则
7.10.2 裂纹扩展的能量准则
7.10.3 断裂韧性和临界断裂应力
习题
第8章 热应力
8.1 变形体的热力学基础
8.2 热弹性体的本构关系
8.3 热弹性基本方程及其求解
8.4 平面热应力问题
8.5 板中的热应力
8.6 热冲击和热冲击阻抗的估算
8.6.1 临界应力理论
8.6.2 热冲击阻抗统计理论
8.7 耦合热弹性问题
习题
第9章 薄膜的力学性能
9.1 薄膜概述
9.2 薄膜杨氏模量和应力应变关系
9.2.1 薄膜的弹性模量
9.2.2 薄膜的应力应变关系
9.3 薄膜的残余应力
9.3.1 残余应力的来源
9.3.2 残余应力的测量
9.4 薄膜的界面断裂韧性
9.4.1 膜与基底界面间结合类型
9.4.2 界面断裂韧性的测量方法
9.5 铁电薄膜的断裂与极化
9.5.1 铁电薄膜断裂的概念
9.5.2 铁电薄膜断裂性能表征
9.5.3 非等双轴失配应变下外延铁电薄膜的极化
9.5.4 外延铁电薄膜中退极化对极化态的影响
9.6 可延展性薄膜的屈曲
9.6.1 可延展性薄膜的概念
9.6.2 弹性基底上波浪状单晶硅带状物的制备
9.6.3 可延展性薄膜的屈曲分析
9.6.4 可延展性薄膜的应用
习题
第10章 电介质材料固体力学
10.1 介质的极化及连续介质力学理论
10.1.1 介质的极化和各向同性介质
10.1.2 各向异性介质
10.1.3 基于极化能量密度得到电位移矢量与电场强度的关系
10.2 电介质极化的对称性与独立介电常数
10.2.1 晶体的介电常数
10.2.2 七大晶系晶体的介电常数
10.3 介电极化机制的简单理论模型
10.3.1 电子位移极化
10.3.2 离子位移极化
10.3.3 固有电矩的转向极化
10.4 电极化的非线性效应
10.4.1 非线性介电张量
10.4.2 折射率椭球
10.4.3 电光效应
习题
第11章 压电材料固体力学
11.1 压电效应
11.1.1 正压电效应
11.1.2 逆压电效应
11.2 压电常数与对称性
11.2.1 晶体的对称性与电偶极矩分布
11.2.2 α石英晶体的对称性与压电性
11.2.3 钛酸钡晶体的对称性与压电性
11.2.4 20个晶体点群与压电陶瓷的压电常数矩阵
11.3 压电晶体的切割
11.3.1 切割符号的规定
11.3.2 酒石酸钾钠晶体的切割
11.3.3 α石英晶体的切割
11.4 钛酸钡z切割晶片的压电方程
11.4.1 压电方程的简单推导
11.4.2 边界条件
11.4.3 第二类压电方程组
11.4.4 第三类压电方程组
11.4.5 第四类压电方程组
11.5 各类压电方程组的常数之间的关系
11.5.1 各类压电方程组的常数之间的关系式
11.5.2 二级压电效应
11.5.3 夹持介电常数与自由介电常数
11.5.4 短路弹性柔度常数sE11和开路弹性柔度常数sD11
11.6 一般情况下的压电方程组
11.6.1 一般情况下的压电方程组以及各常数之间的关系
11.6.2 举例说明表11.6.1和表11.6.2中各类关系式
11.6.3 钛酸钡晶体、铌酸锂晶体、压电陶瓷的第一类方程组
11.6.4 几点注意
11.6.5 压电方程组的热力学推导
11.7 机电耦合系数
11.7.1 薄长条片的机电耦合系数
11.7.2 细长杆的机电耦合系数
11.7.3 平面机电耦合系数
11.7.4 厚度切变机电耦合系数
习题
第12章 铁电体材料固体力学
12.1 铁电体的连续介质力学理论
12.1.1 热力学基本方程
12.1.2 外界对铁电体所做的功
12.1.3 铁电体的热力学关系
12.2 铁电体的电致伸缩与压电效应
12.2.1 铁电体的电致伸缩方程
12.2.2 铁电体的压电方程
12.3 铁电体的自由能与相变
12.3.1 二级相变
12.3.2 一级相变
12.3.3 临界相变
12.4 反铁电体的自由能与相变
12.4.1 二级相变
12.4.2 一级相变
12.4.3 结果讨论
12.5 动力学性质
12.6 弥散相变
12.7 热释电系数与电卡系数
习题
第13章 电磁材料固体力学
13.1 电磁场的麦克斯韦方程组
13.2 电磁介质的物理方程
13.2.1 电磁介质的物理描述
13.2.2 磁介质磁化的物理描述
13.3 运动介质的麦克斯韦方程组
13.4 电磁场的边界条件
13.5 电磁能量与坡印亭定理
13.6 电磁场位函数
13.7 磁性材料的分类
13.8 铁磁材料的畴结构
13.9 铁磁体的变形机制
13.9.1 磁致伸缩的变形机制
13.9.2 磁致形状记忆效应的机制
13.10 基于内变量理论的各向异性唯象本构模型
13.10.1 初始力磁耦合屈服面测量
13.10.2 基本方程
13.10.3 唯象本构理论框架
13.10.4 各向同性力磁耦合屈服面
13.10.5 各向异性力磁耦合屈服面
13.11 磁学单位与量纲
习题
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