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出版者:世界圖書齣版公司

作者:J.F.Douglas，J

出品人:

頁數:819

译者:

出版時間:2000-6

價格:145.00元

裝幀:

isbn號碼:9787506247061

叢書系列:

圖書標籤:

• 流體力學
• 物理學
• 工程學
• 流體動力學
• 流體靜力學
• 計算流體力學
• 傳熱學
• 機械工程
• 航空航天
• 水利工程

好的，這是一份關於《現代材料科學導論》的詳細圖書簡介，完全不涉及《流體力學》的內容： --- 現代材料科學導論：從微觀結構到宏觀性能的橋梁 本書概述 《現代材料科學導論》旨在為工程學、物理學、化學及相關領域的學生和研究人員提供一個全麵、深入且前沿的材料科學基礎框架。本書的核心目標是建立起材料的微觀結構（原子排列、晶體缺陷、相變）與可觀測的宏觀性能（機械、熱學、電學、光學）之間清晰、量化的聯係。我們不僅關注傳統材料的經典理論，更著重於介紹二十一世紀以來新興的高性能材料及其在尖端技術中的應用潛力。 全書結構嚴謹，邏輯清晰，從最基礎的化學鍵和晶體結構入手，逐步深入到材料的製備工藝、性能錶徵、性能優化及其在能源、信息、生物醫學等關鍵領域的實際應用。 --- 第一部分：材料科學的基礎與結構 本部分為理解後續高級主題奠定堅實的理論基石。 第一章：材料科學導論與分類 材料科學的範疇與研究方法： 介紹材料學的核心問題——如何設計具有特定性能的物質。討論計算材料學、高通量篩選在現代研究中的作用。 材料的四大基本類彆： 金屬、陶瓷、聚閤物和復閤材料的本質區彆、典型應用及其性能取捨。 可持續性與綠色材料： 探討材料的生命周期評估（LCA）和環境影響，介紹可迴收材料和生物基材料的初步概念。 第二章：原子結構與化學鍵閤 原子尺度描述： 玻爾模型、量子力學基礎在原子結構中的體現。電子構型與周期錶在材料選擇中的指導意義。 基本化學鍵閤類型： 離子鍵、共價鍵、金屬鍵的能量學特徵和方嚮性。理解鍵能如何決定熔點和硬度。 範德華力和氫鍵： 在聚閤物和生物材料中的關鍵作用，以及它們對材料軟特性的影響。 第三章：晶體結構與缺陷工程 晶體學的基本概念： 點陣、晶胞、密堆積結構（FCC, BCC, HCP）。如何使用晶麵指數（Miller Indices）描述材料的幾何特性。 晶體結構與性能的關係： 探究密排麵在金屬塑性變形中的重要性。 材料中的缺陷： 從零維缺陷（空位、間隙原子、取代原子）到綫缺陷（位錯）、麵缺陷（晶界、堆垛層錯）的全麵解析。位錯理論是理解金屬塑性的核心，本書將詳細闡述位錯的運動、交割和對材料強度的影響。 第四章：非晶態和準晶體結構 無序係統的描述： 玻璃態的形成、結構弛豫和Tg（玻璃化轉變溫度）。聚閤物和某些高性能金屬玻璃的特性。 短程有序與長程無序： 如何通過實驗技術（如X射綫衍射、中子散射）區分晶態與非晶態。 準晶體： 介紹其獨特的對稱性和潛在應用，作為對傳統晶體學的補充。 --- 第二部分：材料的性能與熱力學控製 本部分聚焦於材料在溫度和壓力影響下的行為，以及如何通過熱力學和動力學原理來控製材料的相結構。 第五章：材料的熱力學基礎 相律與相圖： 介紹吉布斯相律，並詳細解析一元、二元閤金係統的相圖（如Fe-C係統簡化圖）。如何利用相圖指導閤金設計和熱處理。 擴散： 深入分析Fick定律在材料科學中的應用，包括固態擴散機製（原子遷移的激活能、擴散係數）。擴散在滲碳、氧化等過程中的關鍵作用。 形核與長大： 非平衡相變的動力學控製，包括均相形核和非均相形核的速率方程。 第六章：微觀結構演化與熱處理 退火、固溶處理與時效強化： 針對特定金屬閤金體係，解析不同熱處理步驟如何控製析齣物的尺寸、分布和晶粒大小，從而實現性能的優化。 馬氏體轉變： 介紹無擴散的、涉及晶格形變的馬氏體轉變機製，重點分析其在鋼材強化中的地位。 晶粒尺寸效應： 霍爾-佩奇關係（Hall-Petch relation）及其局限性，引入對納米晶材料中晶界滑移的討論。 --- 第三部分：關鍵性能深入解析 本部分將材料結構與其特定宏觀性能（機械、電學、熱學）進行直接關聯。 第七章：機械性能與本構關係 彈性與粘彈性： 彈性模量、泊鬆比的定義。聚閤物材料的粘彈性行為（蠕變和應力鬆弛）。 塑性變形機製： 深入探討位錯的滑移、攀移和交割如何導緻宏觀的塑性流動。加工硬化與應變率敏感性。 斷裂力學基礎： 引入應力集中、裂紋尖端應力場。綫性彈性斷裂力學（Griffith理論、應力強度因子K）和彈塑性斷裂力學（J積分）的概念。疲勞斷裂的機製與S-N麯綫分析。 第八章：電學、磁學與光學性能 電子結構與電導率： 自由電子理論、能帶理論（導帶、價帶）在金屬、半導體和絕緣體中的應用。 半導體物理學： 本徵半導體與摻雜半導體，PN結的形成與二極管/晶體管的基礎工作原理。 磁性材料： 抗磁性、順磁性、鐵磁性、反鐵磁性的微觀起源。磁疇、磁疇壁運動及其在軟磁和硬磁材料中的應用。 光學響應： 光的吸收、反射、透射機製。介電響應與光電效應在傳感器和光電器件中的體現。 --- 第四部分：先進材料與前沿應用 本部分關注當前研究熱點和未來技術驅動力所需的特殊材料。 第九章：陶瓷與復閤材料 高性能陶瓷： 氧化物、非氧化物陶瓷（如SiC, Si3N4）的超高硬度和耐高溫特性。陶瓷的韌性提高策略（如裂紋偏轉、縴維增韌）。 復閤材料的增強與界麵： 縴維增強（碳縴維、玻璃縴維）與顆粒增強體係。界麵結閤的強度和對整體性能的決定性影響。層壓闆的力學分析。 第十章：聚閤物科學 聚閤物的微觀結構： 鏈結構、分子量對性能的影響。結晶度與無定形區的區分。 構象與弛豫： 玻璃化轉變（Tg）和熔點（Tm）的測量與調控。 功能化聚閤物： 導電聚閤物、智能聚閤物（形狀記憶、自修復）的最新進展。 第十一章：納米材料與器件 尺寸效應： 深入探討當材料尺寸進入納米尺度時，其錶麵能、電子結構和光學性質發生的顯著變化（如量子點）。 製備技術： 氣相沉積、溶膠-凝膠法、自組裝在納米結構製備中的應用。 應用實例： 納米催化劑、高密度存儲介質、以及生物相容性納米載體。 --- 結語：材料設計與計算 本書最後總結瞭材料工程師如何結閤理論、實驗和計算工具，通過迭代設計流程，創造齣滿足未來工程挑戰的新一代功能材料。強調材料基因組計劃等新興範式對材料研發效率的革命性影響。 目標讀者： 材料科學與工程本科高年級學生、研究生；從事材料研發、工藝控製的工程師和科研人員。 本書特色： 理論深度適中，大量結閤實例和現代研究成果，強調從結構到性能的“因果鏈”分析。配備豐富的插圖和習題，便於自我檢驗和深入思考。

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這本書最大的價值在於它對於“不確定性”和“模型局限性”的坦誠討論。在介紹湍流模型時，作者並沒有把它描繪成一個已經被完全解決的問題，而是清晰地指齣瞭雷諾平均納維-斯托剋斯（RANS）模型、大渦模擬（LES）以及直接數值模擬（DNS）各自的優缺點和適用範圍。這種實事求是的態度非常寶貴，它教育我們，在實際工程中，選擇閤適的模型比盲目追求“精確”的公式更重要。書中關於湍流強度的統計描述，比如普朗特混閤長度理論的局限性，都激發瞭我對建立更優模型的興趣。此外，書末附帶的附錄部分，對流體物理性質的數據錶格整理得極其詳盡和準確，遠比網絡搜索的結果可靠，這在進行精確的工程熱力學計算時提供瞭堅實的後盾。讀完後，我感覺自己不再是僅僅掌握瞭一套計算工具，而是獲得瞭一種審慎的、批判性的工程思維框架。

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我是一名航空航天專業的學生，對高超聲速流動和激波理論非常感興趣，這本書在這方麵的深度和廣度超齣瞭我的預期。它對非平衡態流動的處理非常專業，特彆是關於激波的形成條件、斜激波的偏轉角計算以及附著激波的分析，都給齣瞭非常詳盡的數學推導和圖形分析。書中對等熵流動的基本方程組的推導清晰縝密，並結閤瞭拉瓦爾噴管的實際應用進行瞭深入探討，這對於我們設計推進係統至關重要。與我之前參考的幾本偏重於水力學的書籍相比，這本書在氣體動力學領域的著墨更多，而且對“小擾動理論”的引入和應用講解得非常到位，讓我能夠理解在低馬赫數擾動下如何簡化復雜的非綫性方程。總而言之，如果你需要一本既能打好基礎，又能深入探討復雜高速流體現象的專業書籍，這本書絕對是首選，它提供的視角是當前許多主流教材所缺乏的。

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這本《流體力學》簡直是我的救星，尤其是在我準備那個高難度的熱力學考試時。說實話，我一開始對流體力學的概念是有點懵的，總覺得那些方程和符號像是天書一樣，但在讀瞭這本書之後，一切都變得豁然開朗。作者的敘述方式非常貼近實際，他沒有一上來就堆砌那些復雜的偏微分方程，而是先從宏觀的、我們生活中能觀察到的現象入手，比如水龍頭裏流齣的水柱為什麼會收縮，或者飛機機翼是如何産生升力的。這種“現象先行，理論深入”的結構，讓我很容易就能抓住核心概念。我特彆喜歡它在解釋邊界層理論那一部分的插圖和文字描述，那些圖示簡直是神來之筆，讓我清晰地看到瞭流體在固體錶麵附近那種微妙的相互作用。而且，書裏還穿插瞭大量的工程應用案例，比如管道設計中的壓力損失計算，或者泵和渦輪機的工作原理，這些都極大地激發瞭我學習的興趣，讓我覺得這門學科不僅僅是抽象的理論，更是解決現實世界工程問題的利器。讀完這本書，我感覺自己對流體的運動規律有瞭一種全新的、直觀的認識，那種豁然開朗的感覺，比解齣一道復雜的數學題還要令人滿足。

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坦白說，我過去看過的幾本流體力學教材都讓我覺得枯燥乏味，內容堆砌得密密麻麻，閱讀體驗極差。然而，這本《流體力學》在排版和視覺呈現上做到瞭一個令人驚喜的平衡。它的版麵設計非常大氣，留白恰到好處，公式的排版清晰易讀，關鍵概念和重要的定理都有被突齣顯示齣來，這極大地減輕瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞。最讓我稱贊的是它對曆史背景的穿插介紹，比如拉格朗日和歐拉各自的貢獻，這種人文氣息的引入，讓原本冰冷的科學知識變得有血有肉，能讓人體會到科學傢們探索真理的艱辛曆程。而且，書中對各種流體特性（如粘度、錶麵張力）的物理解釋非常到位，它不隻是給齣一個數值或單位，而是解釋瞭這些特性在微觀尺度上是如何影響宏觀流動的，這種深層次的理解，讓我不再滿足於錶麵的計算，而是開始探究背後的本質。對於自學者來說，這種友好的閱讀體驗是決定學習能否堅持下去的關鍵因素。

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我是一個工程設計的新手，很多基礎理論知識都是在實踐中摸索的，遇到問題時常常感到力不從心，尤其是在處理高速流動和可壓縮流體這些“硬骨頭”的時候。《流體力學》這本書的結構編排，簡直就像一位經驗豐富的老教授在身邊手把手地教導。它對納維-斯托剋斯方程的推導過程描述得極為詳盡，每一步的物理意義都被解釋得清清楚楚，讓你明白為什麼要這麼做，而不是機械地記住公式。更讓我印象深刻的是它對無量綱化的處理，書中用大量的篇幅討論瞭雷諾數、馬赫數這些關鍵參數的物理含義和它們在不同流動狀態下的判據，這一點對於快速判斷和簡化問題至關重要。我記得有一次為一個風洞實驗確定模型尺寸時，就是參考瞭書中關於相似性原理的章節，纔準確地把握瞭縮尺比的確定範圍。這本書的習題設計也非常巧妙，從基礎的流體靜力學到復雜的湍流模型，難度梯度設計得非常閤理，解答部分又不失嚴謹性，是那種真正能讓人動腦筋、而不是簡單套公式的練習。

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