Nonlinear Mechanics of Crystals

این کتاب رفتار جامدات کریستالی را عمدتاً از طریق روش‌های مکانیک پیوسته مدرن توصیف می‌کند. تأکید بر توصیف‌های غیرخطی هندسی، یعنی تغییر شکل‌های محدود شده است.

موضوعات اولیه شامل کشش کریستال ناهمسانگرد، پلاستیسیته، و روش‌هایی برای نمایش اثرات نقص در جامدات بر پاسخ مکانیکی ماده است. عیوب شامل دررفتگی کریستالی، نقص نقطه، دوقلو، حفره یا منافذ، و ریز ترک است. رفتارهای ترموالاستیک، دی الکتریک و پیزوالکتریک مورد بررسی قرار می گیرند. نظریه‌های گرادیان سنتی و مرتبه بالاتر رفتار مکانیکی جامدات کریستالی مورد بحث قرار می‌گیرند. نمایش دیفرانسیل هندسی از سینماتیک تغییر شکل های محدود و توزیع نقص شبکه ارائه شده است. مفاهیم مدل سازی چند مقیاسی در زمینه رفتار مواد الاستیک و پلاستیک توضیح داده شده است. مواد معرفي كه ممكن است تكنيك‌هاي مدل‌سازي در مورد آنها به كار رود، فلزات و آلياژهاي تك و چند بلوري، سراميك‌ها و مواد معدني هستند.

این کتاب برای استفاده توسط دانشمندان و مهندسان درگیر در مدل‌سازی ساختاری پیشرفته مکانیک غیرخطی در نظر گرفته شده است. رفتار مواد کریستالی جامد آگاهی از مبانی مکانیک پیوسته و حساب تانسور پیش نیاز دسترسی به بسیاری از متن است. این کتاب می‌تواند به‌عنوان ماده تکمیلی برای دوره‌های تحصیلات تکمیلی در مورد مکانیک پیوسته، الاستیسیته، پلاستیسیته، میکرومکانیک یا مکانیک نابجایی، برای دانشجویان رشته‌های مختلف مهندسی، علم مواد، ریاضیات کاربردی و فیزیک ماده چگال استفاده شود.

This book describes behavior of crystalline solids primarily via methods of modern continuum mechanics. Emphasis is given to geometrically nonlinear descriptions, i.e., finite deformations.

Primary topics include anisotropic crystal elasticity, plasticity, and methods for representing effects of defects in the solid on the material's mechanical response. Defects include crystal dislocations, point defects, twins, voids or pores, and micro-cracks. Thermoelastic, dielectric, and piezoelectric behaviors are addressed. Traditional and higher-order gradient theories of mechanical behavior of crystalline solids are discussed. Differential-geometric representations of kinematics of finite deformations and lattice defect distributions are presented. Multi-scale modeling concepts are described in the context of elastic and plastic material behavior. Representative substances towards which modeling techniques may be applied are single- and poly- crystalline metals and alloys, ceramics, and minerals.

This book is intended for use by scientists and engineers involved in advanced constitutive modeling of nonlinear mechanical behavior of solid crystalline materials. Knowledge of fundamentals of continuum mechanics and tensor calculus is a prerequisite for accessing much of the text. This book could be used as supplemental material for graduate courses on continuum mechanics, elasticity, plasticity, micromechanics, or dislocation mechanics, for students in various disciplines of engineering, materials science, applied mathematics, and condensed matter physics.