工程材料教程

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出版者:哈尔滨工程大学出版社
作者:逯允海,邱平善,
出品人:
页数:263
译者:
出版时间:2005-4
价格:21.00元
装帧:
isbn号码:9787810736671
丛书系列:
图书标签:
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  • 材料科学
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  • 材料工程
  • 金属材料
  • 非金属材料
  • 高分子材料
  • 复合材料
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具体描述

本书是材料科学与工程系列教材之一。主要内容包括:工程材料的基本理论(含材料的性能、材料的结构、材料的凝固、金属的塑性变形与再结晶、钢的热处理及金属材料表面处理新技术),工程材料(含金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料及其它材料),机械零件的失效、强化及选材等13章内容。

本教材可供机械类冷加工各专业及相关专业本科生使用,也可供从事工程材料教学的教师及机械设计与制造的工程技术人员参考。

穿越时空的建筑奇迹:《古代文明的工程技艺与材料创新》 内容提要: 本书深入探讨了人类历史上数个伟大文明——美索不达米亚、古埃及、古希腊、古罗马以及玛雅文明——在建筑、水利、军事工程以及日常生活器皿制造中展现出的非凡智慧与材料科学的早期实践。我们不仅聚焦于那些宏伟的遗迹本身,更着重解析支撑这些奇迹背后的材料选择、加工技术、力学原理的直观应用,以及这些技术如何随着文明的兴衰而演变和传播。本书旨在揭示古代工程师们如何凭借有限的工具和对自然材料的深刻理解,克服巨大的技术挑战,创造出影响后世数千年的不朽工程。 第一章:尼罗河畔的石之颂歌——古埃及的物质基础与巨型结构 本章从古埃及文明的地理环境与资源禀赋入手,剖析了尼罗河周期性泛滥对材料获取和建筑布局的影响。 1.1 埃及的“黑色土地”与采石业的组织: 探讨了优质石材(如阿斯旺的红色花岗岩、图拉的白色石灰岩和雪花石膏)的地理分布、开采技术(包括使用木楔、铜凿、黑曜石工具的系统性方法)以及对这些材料的运输管理。分析了帝王谷陵墓中精细石材加工所体现的精度要求。 1.2 早期粘土砖技术与金字塔的秘密: 详细描述了尼罗河淤泥制成的泥砖(晒干和烧制)在平民住房、神庙围墙中的广泛应用,及其与巨型石质结构并存的社会经济背景。重点解析吉萨金字塔群的结构设计,材料的层理堆砌,以及砂浆(石膏或石灰基)在粘合和找平时所起的作用,强调其对整体稳定性的贡献而非承重主体。 1.3 混凝土的雏形:替代性粘合剂的研究: 考察了古埃及人对石灰石煅烧和熟石膏混合物的应用,这些早期“胶凝材料”在地下墓室防水、防潮处理中的先驱性作用。 第二章:两河文明的泥土与沥青的交响——美索不达米亚的城市建设 本章聚焦于幼发拉底河与底格里斯河文明在缺乏优质石材的背景下,如何将粘土这种最基础的材料推向工程学的极致。 2.1 泥砖的工业化与等级制度: 分析了苏美尔、阿卡德、巴比伦和亚述时期对泥砖规格的标准化要求,区分了用于建筑基座、墙体和装饰的砖块类型。探讨了釉面砖(彩釉砖)的烧制技术,特别是新巴比伦时期伊什塔尔城门和游行大道上那些光彩夺目的装饰材料的化学成分与制造工艺。 2.2 沥青:天然的防水与粘合剂: 深入研究了美索不达米亚地区丰富的天然沥青资源(Bitumen),及其在船只、水渠的密封防水,以及作为粘合剂在马赛克壁饰和早期工具复合材料中的应用。讨论了这种黑色物质在宗教和工程实践中的双重意义。 2.3 灌溉系统的精细化: 阐述了复杂水利网络(运河、堤坝、水井)的规划与维护,以及为防止水土流失而采取的泥土夯实和铺设烧砖的综合工程策略。 第三章:逻辑与比例的殿堂——古希腊的材料科学的哲学萌芽 古希腊的工程成就更多体现在对标准、精确度和美学的追求上,这与他们对几何学和哲学的理解密不可分。 3.1 大理石的崇拜与矿源控制: 考察了帕特农神庙等经典建筑中使用的彭特利山大理石,分析了这种材料的结晶结构、抗压强度特性,以及雅典城邦如何控制优质采石场作为其经济和政治权力的象征。 3.2 建筑连接技术:榫卯与金属紧固件: 详细描述了希腊人如何避免或极少使用砂浆,转而依赖精密的石材切割、榫卯结构(如燕尾榫、十字榫)来保证结构的整体性。研究了青铜和铁制销钉、卡箍在连接巨大石块(如柱础与柱身)中的技术细节及其耐久性。 3.3 早期陶器工程:储运与艺术的结合: 分析了黑绘、红绘陶器在日常生活中的物质基础——陶土的选择、提纯、轮制、上釉(如果适用)和控制温度的窑炉技术,这些都是材料科学的早期实践。 第四章:实用主义的巅峰——古罗马的材料革命与基础设施 古罗马被誉为古代最伟大的工程师,其核心成就建立在对新材料的发现和大规模应用上。 4.1 Opus Caementicium:罗马混凝土的配方、性能与应用: 深入解析了罗马混凝土(混凝土雏形)的构成:火山灰(Pozzolana)、石灰、碎石(Aggregate)和水。重点研究了火山灰与石灰在水中发生水硬性反应的化学机理,使其具备了优于传统石灰砂浆的耐久性和可塑性,并首次实现了大规模的水下结构浇筑。分析了万神殿穹顶所用的不同骨料配比策略。 4.2 砖石工程的革新: 探讨了罗马人如何将烧制砖(Tiles)作为标准化的建筑构件,用于拱券、拱顶以及混凝土浇筑的模板和饰面。区分了不同时期和地区的砖形(如楔形砖用于拱顶)。 4.3 金属与道路的耐久性: 研究了罗马冶金技术在制造工具和建筑加固件(如用于桥梁的铁链和销钉)方面的进步。详述了其著名的“分层路基”技术(如Strata、Nucleus、Summa Crusta),其中碎石、砂砾和夯土的选择与压实工艺是成功的关键。 第五章:中美洲的奇特材料与垂直的梦想——玛雅文明的工程环境 本章关注在热带雨林环境下,缺乏金属工具和轮子,玛雅人如何利用本土资源建立起复杂的城市群。 5.1 石灰石的转化:“石头烤制”的奇迹: 阐述了玛雅人在尤卡坦半岛广泛开采石灰石,并通过极其简陋的窑炉进行煅烧,制造出高品质的石灰(CaO)用于制造灰泥(Stucco)和砂浆。分析了这种灰泥在建筑外墙装饰和水池防水中的重要性。 5.2 森林中的木材与藤蔓: 探讨了在巨石建筑之外,雨林中大量使用的木材(如奇科姆蒂木)在屋顶结构、横梁、门框中的选择、处理与维护技术,以及藤蔓在临时结构和工具制造中的作用。 5.3 水资源管理与土方工程: 考察了玛雅文明在干旱季节的水库、渗井(Cenotes)的保护,以及为应对热带暴雨而修建的复杂排水系统和梯田的土方工程。 总结: 《古代文明的工程技艺与材料创新》通过对五大文明工程材料的纵向比较和横向剖析,展示了人类对自然资源的认知、提取、改造和应用的历史进程。它不仅是一部工程史,更是一部早期材料科学、化学转化和环境适应性的编年史,揭示了在没有现代科学体系的时代,人类如何凭借经验、观察和代际传承,建造出屹立不倒的物质遗产。

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读后感

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用户评价

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作为一名已经有些基础知识的在职工程师,我更看重的是材料的实际应用和工程背景的结合度。这本书在这方面给我带来了不小的惊喜。它并非仅仅停留在理论层面探讨材料的内在属性,而是巧妙地穿插了大量实际工程案例分析,这些案例涵盖了从航空航天到日常消费品的广泛领域。这种“理论指导实践,实践反哺理论”的叙事方式,极大地增强了知识的可迁移性。例如,当它讲解某种合金的疲劳特性时,马上就会关联到桥梁结构中应力集中的实际破坏案例,这种对照阅读体验,让我立刻能理解为什么那些理论参数对实际工程设计如此关键。它成功地架起了学院派知识与工业界需求之间的桥梁,对于希望将所学知识转化为实际生产力的读者来说,这本书的价值无可估量。

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这本书的行文风格非常独特,它成功地在学术的严谨性和科普的易读性之间找到了一个精妙的平衡点。作者的语言组织流畅自然,叙述逻辑层层递进,很少出现那种令人望而生畏的专业术语堆砌。即便是介绍复杂的热力学或动力学过程,作者也倾向于使用清晰的比喻或类比来引导读者的思考,这对于培养材料的“直觉”非常有帮助。我发现自己读起来不像是在攻读一本教科书,更像是在听一位经验丰富的导师,耐心地、有条不紊地为你梳理整个知识体系的脉络。这种亲切而又不失权威感的写作风格,极大地降低了学习的门槛,让复杂的科学知识变得平易近人,让人愿意主动去探索更多的可能性。

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从一个资深读者的角度来看,这本书最令人称道的是其内容的新颖性和与时俱进的步伐。材料科学领域发展迅猛,很多经典教材的内容更新速度跟不上尖端研究的步伐。然而,这本书显然汇集了近些年来的研究热点和前沿技术。我在翻阅时,惊喜地发现了对新型功能材料,如智能材料、先进复合材料等领域的相对深入的探讨。这表明编著者不仅掌握了扎实的传统材料学基础,还紧密追踪着学科的前沿动态。这对于我们这些需要站在技术前沿的人来说,无疑是至关重要的“活水”。它提供的知识储备,不是静态的,而是动态的,充满了未来感,确保了读者所学习的内容在未来几年内依然具有很高的参考价值。

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这本书的排版和印刷质量绝对是顶级的,这对于需要反复查阅的工具书来说至关重要。纸张的触感厚实而不失韧性,油墨的色彩对比度恰到好处,长时间阅读眼睛也不会感到明显的疲劳。更值得称赞的是,书中的图表和示意图简直是教科书级别的艺术品。我注意到,许多关键的微观结构图谱和性能曲线,都经过了精心优化,线条清晰,标记明确,即便是初次接触这些图像的读者,也能迅速捕捉到其核心信息。这种对细节的极致追求,体现了出版方对学术严谨性的尊重,也极大地提升了阅读体验。要知道,在面对大量需要视觉辅助理解的概念时,模糊不清的插图是多么令人沮丧。这本书在这方面做到了近乎完美,让人愿意沉下心来,仔细琢磨每一个细节。

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这本书的封面设计得非常现代,充满了理工科的严谨感,一开始就被吸引了。我原本对手头的学习任务有点迷茫,总觉得材料学的知识点零散又抽象,很难形成一个系统的认知框架。拿到这本书后,我花了点时间翻阅目录和前言,立刻感受到作者在组织内容上的用心良苦。它似乎将复杂的材料学体系拆解成了易于理解的小模块,这种结构上的清晰度对于自学者来说简直是福音。我尤其欣赏它对基础理论的阐述方式,不像有些教科书那样干巴巴地堆砌公式和定义,而是通过深入浅出的实例,将那些晦涩的晶体结构、相变原理等概念变得生动起来。虽然我还没深入到每一个章节,但仅仅是浏览,就能体会到它试图构建的“知识阶梯”的稳固性。这让我对接下来即将面对的更深入的学习内容充满了期待,感觉自己终于有了一个可靠的向导,可以带领我穿越材料科学的迷雾。

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