《界面力学》是2006年科学出版社出版的图书，作者是许金泉。

内容介绍

《界面力学》简介：界面是先进材料 和结构中普遍存在的异种或同种材料间的结合部，破坏一般从界面或其附近开始，对其分析和评价必须采用新的界面力学理论体系。《界面力学》从界面的力学建模、界面问题的分析方法，到结合材料的强度、可靠性评价以及工程应用，系统地介绍了界面力学理论。有关界面力学的研究，是目前固体力学、材料科学等学科的研究热点之一。

图书信息

作者：黄平县、郭丹、温诗铸

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302336280

定价：68元

印次：1-1

装帧：精装

印刷日期：2013-10-21

图书简介

本书共11章。第1章绪论，介绍界面的分类、形成和本书的主要内容。后10章分为两篇。固体界面力学篇和受限流体界面力学篇。固体界面力学篇，共6章，介绍了固体接触力学、界面滑动分析、界面黏着滑动、界面接触刚度、滚动分析和接触疲劳力学等内容。本篇对界面滑动、摩擦理论、黏滑等现象和产生原因做了分析。分析了不同接触条件下的接触刚度，介绍了纯滚、滑滚、滚动疲劳破坏等现象和机理。受限流体界面力学篇，共4章，首先分析了流体在界面上的吸附解附机理和湿润性对界面性能的影响。然后对当前常用的求解界面流体力学问题的三种方法——雷诺方程、分子动力学和路德维希·玻尔兹曼输运方程做了介绍。之后介绍了有序分子膜、LB膜和液晶的润滑机理和性能。最后，本书还对边界层的形成界面滑移现象做了较深入的探讨，介绍了由边界滑移导致的性能变化。

本书可以作为从事界面科学工作者的参考用书，也可以作为相关专业高年级本科生和研究生的教学用书。

书籍目录

第1章绪论

1.1界面分类

1.1.1光滑与粗糙界面

1.1.2界面间的介质

1.1.3不同物质间的界面

1.1.4界面组成的尺度比较

1.2界面形成

1.2.1表面接触

1.2.2表面变形

1.3表面运动与受力

1.3.1表面运动

1.3.2表面受力

1.4粗糙表面

1.4.1表面形貌参数

1.4.2表面形貌的统计参数

1.5本书的内容与构成

1.5.1本书的内容

1.5.2本书的构成

参考文献

第1篇固体界面力学

第2章固体接触

2.1赫兹弹性接触理论

2.1.1赫兹线接触理论

2.1.2赫兹一般接触理论

2.2非赫兹弹性接触

2.2.1接触表面不连续

2.2.2协调表面接触

2.2.3界面摩擦对接触应力的影响

2.2.4表面效应的影响

2.3粗糙表面接触

2.3.1单峰接触

2.3.2理想粗糙表面接触

2.3.3随机粗糙表面的接触

2.3.4塑性指数

2.4弹塑性接触

2.4.1屈服判据

2.4.2弹性体接触屈服力和屈服载荷

2.4.3理想刚塑性固体的接触

2.4.4弹塑性压入

参考文献

第3章界面滑动分析

3.1无滑动面接触

3.2滑动面接触

3.2.1滑动摩擦基本定律

3.2.2摩擦界面静力学

3.3弹性变形摩擦界面力学

3.3.1基本假设

3.3.2切应力对压力分布的影响

3.3.3局部区域滑动

3.4粗糙变形摩擦界面力学

3.4.1等高球体粗糙弹性接触

3.4.2随机粗糙表面接触

3.5滑动摩擦特性

3.5.1静止接触时间

3.5.2跃动现象

3.5.3预位移

参考文献

第4章界面黏着滑动

4.1固体界面能

4.1.1固体表面力场

4.1.2固体表面能和表面张力

4.1.3固体界面能

4.2固体摩擦振动与黏滑

4.2.1摩擦振动

4.2.2黏滑现象

4.2.3黏滑与减噪

4.3黏着影响因素

4.3.1粗糙度的影响

4.3.2表面微结构的影响

4.4壁虎黏着研究

4.4.1壁虎刚毛微观结构

4.4.2壁虎微细结构的黏附机理

4.5固体材料表面处理与改性

4.5.1固体表面增黏处理

4.5.2固体表面的减黏防污

4.5.3表面清洁

4.5.4机械处理与热处理

4.5.5表面改性技术

参考文献

第5章界面接触刚度

5.1两体接触刚度

5.1.1接触刚度的定义

5.1.2球体接触刚度

5.1.3正交圆柱接触刚度

5.1.4一般接触刚度

5.1.5平行圆柱接触

5.2多体接触刚度

5.2.1组合接触刚度

5.2.2止推轴承接触刚度

5.2.3径向轴承接触刚度

5.3粗糙界面接触刚度

5.3.1等高粗糙接触刚度

5.3.2随机粗糙接触刚度

参考文献

第6章滚动分析

6.1纯滚运动

6.1.1滚动摩擦系数

6.1.2滚动摩擦机理

6.2滑滚运动

6.2.1宏观滑滚运动及滑滚比

6.2.2微观滑动

6.2.3从微观滑动到宏观滑动

6.3黏滑牵引机制

6.3.1固固界面间的黏着功

6.3.2黏附理论——球/平面接触模型

6.3.3滚动区域内的黏着

6.3.4影响轮轨黏着的因素

6.4其他滚动摩擦理论

6.4.1弹性迟滞理论

6.4.2塑性变形理论

参考文献

第7章接触疲劳力学

7.1表面疲劳

7.1.1表面疲劳磨损的种类

7.1.2裂纹的起源与扩展

7.2接触疲劳分析

7.2.1接触应力状态

7.2.2接触疲劳强度准则

7.2.3接触疲劳寿命

7.3疲劳磨损理论与计算

7.3.1疲劳磨损理论

7.3.2剥层磨损理论

7.3.3磨损计算方法

7.4影响疲劳磨损的因素

7.4.1载荷性质

7.4.2材料性能

7.4.3润滑剂的物理与化学作用

7.4.4摩擦副材料的选配

参考文献

第2篇受限流体界面力学

第8章界面膜

8.1吸附现象

8.1.1气固界面吸附

8.1.2液固界面吸附

8.1.3表面膜强度

8.2表面湿润性

8.2.1表面张力与接触角

8.2.2表面张力引起的液体内部压力

8.2.3湿润性对界面膜性能的影响

8.2.4湿润性对黏着的影响

8.3表面膜吸附热力学

8.3.1液体吸附热力学

8.3.2解附临界温度

参考文献

第9章受限流体模型与分析

9.1界面流体流动分析模型

9.1.1连续流体介质

9.1.2非连续流体介质

9.1.3统计力学

9.2利用连续流体介质力学求解界面问题

9.2.1流体动压润滑分析

9.2.2弹性流体动压润滑分析

9.3利用分子动力学模拟求解界面问题

9.3.1分子动力学模拟方法

9.3.2粗粒珠簧模型与势能函数

9.3.3PFPE在光滑表面上的铺展现象

9.4利用路德维希·玻尔兹曼方程求解稀薄气体润滑方程

9.4.1基本方程

9.4.2边界条件

9.4.3任意克努森数的广义润滑方程推导

9.4.4稀薄效应对负压型磁头性能的影响

参考文献

第10章受限薄膜

10.1有序分子膜类型

10.1.1分子自组装膜

10.1.2LB膜

10.1.3分子沉积膜

10.2有序分子膜性能

10.2.1有序分子膜性能的实验研究

10.2.2分子结构对自组装膜性能的影响

10.2.3湿度和水膜对自组装膜摩擦性能的影响

10.2.4超薄分子膜摩擦耗散的微观机制

10.3液晶膜

10.3.1液晶化合物的分类

10.3.2液晶润滑分析

10.3.3液晶润滑添加剂的摩擦机理

参考文献

第11章流固界面边界层分析

11.1边界层滑移

11.1.1边界滑移现象

11.1.2滑移边界条件

11.1.3滑移边界流速分布

11.2边界滑移理论

11.2.1滑移长度模型

11.2.2极限剪应力滑移模型

11.2.3界面滑移的影响因素

11.3考虑稀薄气体效应的雷诺方程

11.3.1流量分析

11.3.2广义雷诺方程

11.3.3磁头/磁盘超薄气体润滑计算

11.4界面滑移测试技术

11.4.1近界面流体速度直接测量

11.4.2基于微管道流量的测量

11.4.3基于液体压力的测量

参考文献

中英文对照及索引

Contents

Chapter 1Introduction

1．1Interface classification

1．1．1Smooth and rough interface

1．1．2Interface with medium

1．1．3fluidsolid interface

1．1．4Scale comparision of interface compositions

1．2Interface formation

1．2．1surface contact

1．2．2Surface deformation

1．3Surface movement and action on interface

1．3．1Surface movement

1．3．2Action on interface

1．4Rough surface

1．4．1Parameters of surface topogragh

1．4．2Statistic parameters of surface topogragh

1．5Contents and compositions of the book

1．5．1Contents of the book

1．5．2Compositions of the book

References

Part I Solid interface mechanics

Chapter 2Solid contact

2．1赫兹 contact theory

2．1．1Hertz contact theory in line contact

2．1．2Hertz contact theory in point contact

2．2NonHertz contact of elastic solid

2．2．1Contact of noncontinuous surface

2．2．2Coordination surface contact

2．2．3Interfacial friction effect on contact stress

2．2．4Surface effect on contact

2．3Rough surface contact

2．3．1Single peak contact

2．3．2Ideal rough surface contact

2．3．3Random rough surface contact

2．3．4Plasticity index

2．4Elastoplastic contact

2．4．1Yield criteria

2．4．2Yield strength and yield load of elastic contact

2．4．3Ideal rigidplastic solid contact

2．4．4Elasticplastic indentation

References

Chapter 3Analysis of interface sliding

3．1Non sliding surface contact

3．2Sliding surface contact

3．2．1Fundamental laws of sliding friction

3．2．2Sliding interface mechanics analysis

3．3Friction interface mechanics of elastic deformation

3．3．1Basic assumptions

3．3．2Effect of shear stress on 压强

3．3．3Local sliding

3．4Friction interface mechanics of rough deformation

3．4．1Elastic contact of equal high balls

3．4．2Elastic contact of random roughness

3．5Characteristics of sliding friction

3．5．1Static contact 时间

3．5．2Jerking phenomenon

3．5．3Premovement

References

Chapter 4Interface adhesive sliding

4．1Solid interface 能量

4．1．1Solid surface force field

4．1．2Solid surface energy and surface tension

4．1．3Solid interface energy

4．2Solid friction vibration and stickslip

4．2．1Friction vibration

4．2．2Stickslip phenomenon

4．2．3Stickslip and noise reduction

4．3Affecting factors of adhesion

4．3．1Roughness effect

4．3．2surface microstructure effect

4．4Adhesion study of gecko

4．4．1Micro structure of gecko setae

4．4．2Adhesion mechanism of micro structure of gecko

4．5Surface treatment and modification of solid materials

4．5．1Solid surface thickening

4．5．2Solid surface visbreaking and antifouling

4．5．3Surface cleaning

4．5．4Mechanical and thermal treatment

4．5．5Surface modification technology

References

Chapter 5Interface contact stiffness

5．1Two objects contact stiffness

5．1．1Contact stiffness definition

5．1．2Spherical bodies contact stiffness

5．1．3Orthogonal cylinders contact stiffness

5．1．4General contact stiffness

5．1．5Parallel cylinders contacts

5．2Multi object contact stiffness

5．2．1Combination contact stiffness

5．2．2Thrust bearing contact stiffness

5．2．3Radial bearing contact stiffness

5．3Rough interface contact stiffness

5．3．1Equal high roughness contact stiffness

5．3．2Random roughness contact stiffness

References

Chapter 6Rolling analysis

6．1Pure rolling movement

6．1．1Rolling friction coefficient

6．1．2Rolling friction mechanism

6．2Slidingrolling movement

6．2．1Macro slidingrolling movement and slidingrolling ratio

6．2．2Micro sliding

6.2.3From micro slide to macro slide

6．3Stickslip traction mechanism

6．3．1Adhesion 能量 of solid interface

6．3．2Adhesion theoryballflat contact model

6．3．3Adhesion in rolling area

6．3．4Influence factors on wheelrail adhesion

6．4Other rolling friction theories

6．4．1Elastic hysteresis theory

6．4．2Plastic deformation theory

References

Chapter 7Contact fatigue mechanics

7．1surface fatigue damage

7．1．1Types of surface fatigue wear

7．1．2Origination and expansion of crack

7．2Analysis of contact fatigue

7．2．1Contact stress state

7．2．2Contact fatigue strength criteria

7.2.3Contact fatigue life

7．3Theory and computation of fatigue wear

7．3．1Theory of fatigue wear

7．3．2Theory of delamination wear

7．3．3Wear calculation methods

7．4Impact factors of fatigue wear

7．4．1Load nature

7．4．2Material properties

7．4．3Physical and chemical actions of lubricant

7．4．4Matching of friction materials

References

Part IIRestricted fluid interface mechanics

Chapter 8Adsorption film

8．1Adsorption phenomena

8．1．1Adsorption of gassolid interface

8．1．2Adsorption of liquidsolid interface

8．1．3Strength of surface film

8．2Surface wettability

8．2．1Surface tension and contact angle

8．2．2Internal 压强 caused by surface tension of liquid

8．2．3Influence of wettability on interfacial film 表演

8．2．4Influence of wettability on adhesion

8．3Thermodynamics of adsorption of liquidsolid surface film

8．3．1Liquid adsorption thermodynamics

8．3．2Critical 温度 of desorption

References

Chapter 9Confined fluid models and analysis

9．1Interface fluid flow analysis model

9．1．1Continuous fluid medium

9．1．2Noncontinuous fluid medium

9．1．3Statistic mechanics

9．2Solve interface problem by continuous fluid mechanics

9．2．1Hydrodynamic lubrication analysis

9．2．2Elastohydrodynamic lubrication analysis

9．3Solve interface problem by molecular 动力学 simulation

9．3．1Molecular dynamics simulation method

9．3．2Coarse ballspring model and potential 能量 函数

9．3．3Spreading phenomenon of PFPE on a smooth surface

9．4Solve rarefied gas lubricated equatione problem by Boltzmann

equation

9．4．1Basic equations

9．4．2Boundary conditions

9．4．3Generalized lubrication equation with arbitrary Knudsen

number

9.4.4Influence of rarified effect on performances of negtive

magnetic head

References

Chapter 10Confined thin film

10．1Types of ordered molecular film

10．1．1Selfassembled molecular monolayer

10．1．2LB film

10．1．3Deposition molecular film

10．2Performances of ordered molecular film

10．2．1Experimental study on performances of ordered

molecular film

10．2．2Molecular structure on selfassembled film 表演

10．2．3Humidity and 液态水 film on selfassembled film

frictional performance

10．2．4Microscopic friction dissipation mechanism of

super thin molecular film

10．3Liquid crystal film

10．3．1LCD compounds classification

10．3．2LCD lubrication analysis

10．3．3Friction mechanism of LCD lubricant additive

References

Chapter 11Boundary layer analysis of fluidsolid interface

11．1Slip of boundary

11．1．1Boundary slip phenomenon

11．1．2Boundary conditions of slippage

11．1．3Velocity distribution on slip boundary

11．2Boundary slip theory

11．2．1Slip length model

11．2．2Slip model of limiting shear stress

11．2．3Factors affecting on boundary slip

11．3Reynolds equation considering effect of rarefied gas

11．3．1Flow analysis

11．3．2Generalized Reynolds equation

11．3．3Calculation of head/disk ultra thin gas lubrication

11．4Technology of interfacial slippage testing

11．4．1Direct measurement of fluid velocity near interface

11．4．2Flow measurement based on micropipeline

11．4．3Pressure measurement for liquid

References

ChineseEnglish List and Index

参考资料