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弹性力学中的接触问题:变分不等式和有限元方法的研究。 (英文) Zbl 0685.7302号

SIAM应用数学研究, 8. 宾夕法尼亚州费城:SIAM,工业和应用数学学会。viii,495页,82.50英镑(1988年)。
本书完全致力于研究弹性力学中的接触问题:根据变分不等式建模,相应方程的数学研究,使用有限元方法近似解,以及一些示例。
本专著主要由两部分组成:i)前八章考虑接触面不存在摩擦的线弹性体的无穷小变形问题。ii)剩下的六章研究了一些推广,这些推广为第一部分中考虑的经典接触问题引入了额外的非线性。
让我们对不同章节的内容做一个简短的总结。在导言(第1章)之后,第2章从力学角度讨论了经典的Signorini问题,即线性弹性体与无摩擦刚性基础接触时的平衡。然后,第3章和第4章分别回顾了极小化理论和凸分析,以及有限元近似。第5章给出了研究弹性接触问题所需的数学工具。这些工具在第六章中被用来说明Signorini问题解的存在性、唯一性和逼近性的几个结果。第7章考虑了此类研究对不可压缩弹性材料的扩展及其混合有限元近似。第八章讨论了Signorini问题的一些替代变分原理及其解的各种数值方法。
正如我们之前提到的,剩下的章节专门讨论高度非线性的接触问题。首先,第9章处理涉及四阶非线性伪单调算子的单边问题,如模拟von Kármánn板变形。摩擦接触问题的研究从第10章开始,首先考虑表面上的接触情况,该表面上规定了法向或切向应力。第11章研究了非经典摩擦定律下的接触问题。第12章研究了涉及有限弹性变形或大弹塑性变形的接触问题,并描述了一些在金属成形问题中的应用。然后在第13章讨论动态摩擦问题,在第14章讨论滚动圆柱有限变形的滚动接触问题。最后,作者对其他类型的接触问题进行了评论,并列出了许多悬而未决的问题。
我觉得这部长篇专著很有吸引力。事实上,作者结合了出色的演示和对各种考虑问题的完整处理:物理问题的描述,包括非常富有表现力的图形,特别是对无摩擦线性弹性体上的经典接触问题的彻底数学研究,有限元方法的近似和许多示例性数值例子。我也很欣赏这本书的后半部分(第9章至第14章),其中讨论了为精确模拟真实生活中的问题而开发的一些泛化,例如摩擦模型、金属成形过程。。。好的参考文献(不幸的是只更新到1981-1982)和索引完成了这本书。
总之,这本书提供了一个很好的例子,说明力学和数学如何相互作用,以产生现实生活问题的可靠模型。毫无疑问,这将对这两个领域的研究人员和工程师都有帮助。
审核人:M.Bernadou先生

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