Ceramic Materials

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出版者:Springer Verlag
作者:Carter, C. Barry/ Norton, M. Grant
出品人:
页数:740
译者:
出版时间:2007-4
价格:$ 140.12
装帧:HRD
isbn号码:9780387462707
丛书系列:
图书标签:
  • 陶瓷
  • 材料学
  • 无机化学
  • 陶瓷材料
  • 氧化物
  • 硅酸盐
  • 高温材料
  • 结构陶瓷
  • 功能陶瓷
  • 耐热性
  • 机械性能
  • 化学稳定性
  • 导电性
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具体描述

Ceramic Materials: Science and Engineering is an up-to-date treatment of ceramic science, engineering, and applications in a single, integrated text. Building on a foundation of crystal structures, phase equilibria, defects and the mechanical properties of ceramic materials, students are shown how these materials are processed for a broad diversity of applications in today's society. Concepts such as how and why ions move, how ceramics interact with light and magnetic fields, and how they respond to temperature changes are discussed in the context of their applications. References to the art and history of ceramics are included throughout the text. The text concludes with discussions of ceramics in biology and medicine, ceramics as gemstones and the role of ceramics in the interplay between industry and the environment. Extensively illustrated, the text also includes questions for the student and recommendations for additional reading. KEY FEATURES: Combines the treatment of bioceramics, furnaces, glass, optics, pores, gemstones, and point defects in a single text Provides abundant examples and illustrations relating theory to practical applications Suitable for advanced undergraduate and graduate teaching and as a reference for researchers in materials science Written by established and successful teachers and authors with experience in both research and industry

《数字孪生:从理论到实践的前沿探索》 书籍简介 导言:数字时代的基石与未来图景 在信息技术飞速迭代的今天,数字化转型已不再是可选项,而是关乎生存与发展的必然路径。其中,“数字孪生”(Digital Twin)作为连接物理世界与虚拟世界的关键桥梁,正以前所未有的深度和广度重塑着工业、城市管理、医疗健康乃至社会运行的方方面面。本书《数字孪生:从理论到实践的前沿探索》旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的知识体系,剖析数字孪生技术的底层逻辑、关键组成、前沿应用及其未来发展趋势,致力于将复杂的工程概念转化为清晰可行的指导方针。 第一部分:数字孪生的理论基石与核心架构 本部分将奠定读者对数字孪生概念的深刻理解,区分其与传统仿真、建模的区别,并系统梳理支撑其运行的理论基础。 第一章:数字孪生的起源、定义与演进 本章追溯数字孪生的历史脉络,从NASA早期的“配对系统”概念,到工业4.0的驱动,直至今日的全面普及。我们将提供一个严谨的、多维度的定义,明确数字孪生不仅仅是一个三维模型,而是一个动态、实时、可交互的虚拟映射。深入探讨数字孪生在不同成熟度模型中的层次划分(如描述性、诊断性、预测性、规范性孪生),帮助读者精准定位自身业务所需的孪生级别。 第二章:支撑数字孪生的技术栈 数字孪生的实现依赖于多种尖端技术的协同作用。本章将详细解析这些核心支撑技术: 物联网(IoT)与边缘计算: 探讨如何通过海量传感器采集物理世界数据,以及边缘计算在保障数据实时性、安全性和降低带宽压力中的关键作用。我们将分析不同类型的传感器数据(状态数据、环境数据、性能数据)如何被结构化并输入孪生模型。 先进建模与仿真技术(CAE/CFD): 深入研究高保真模型(如有限元分析、计算流体力学)如何构建虚拟实体,并探讨实时数据驱动下的模型修正与校准机制,确保虚拟模型与物理实体的“同步性”。 人工智能与机器学习: 阐述AI在预测性维护、异常检测、性能优化中的应用。重点介绍如何利用历史和实时数据训练模型,使孪生系统具备自我学习和迭代优化的能力。 云计算、大数据与图形渲染技术: 讨论大规模数据存储、处理的架构选择(公有云、私有云、混合云),以及高逼真度渲染技术(如实时光线追踪)在可视化界面中的重要性。 第三章:数字孪生的核心特征与关键要素 本章将剖析一个健壮的数字孪生系统必须具备的五个核心要素:物理实体、虚拟模型、连接机制、数据模型和服务层。我们将引入“数据一致性”、“实时性”、“可操作性”和“生命周期管理”等关键指标,提供量化评估数字孪生成熟度的框架。 第二部分:数字孪生的生命周期管理与应用深度剖析 理解了理论基础后,本部分将聚焦于数字孪生在实际工程项目中的全生命周期管理,并以多个典型行业案例展示其变革性的力量。 第四章:从设计到退役的全生命周期数字孪生 数字孪生的价值贯穿产品或系统的整个生命周期。本章将分解以下阶段的孪生应用: 概念与设计阶段: 如何利用孪生模型进行早期迭代、性能预测和虚拟调试,显著缩短研发周期。 制造与部署阶段: 探讨如何构建“制造孪生”(Digital Twin of Manufacturing)以优化产线排布、质量控制和供应链协同。 运营与维护阶段: 深入研究预测性维护(PdM)、远程诊断和性能优化策略,特别是针对高价值资产(如航空发动机、大型风力发电机组)的运维实践。 退役与升级阶段: 探讨如何利用历史运行数据指导设备的回收、升级或安全报废决策。 第五章:行业应用案例深度解析(一):智能制造与智慧城市 本章将通过详实的案例研究,展示数字孪生在两大关键领域的落地实践: 智能工厂的集成孪生: 分析如何实现车间级、工厂级乃至企业级的集成孪生,实现生产流程的端到端可视化和自主优化。重点讨论“孪生驱动的柔性制造系统”的构建。 智慧城市基础设施管理: 探讨城市数字孪生(Urban Digital Twin)如何整合交通、能源、水务、应急响应等多个子系统。分析利用孪生平台进行重大基础设施项目(如隧道、桥梁)的长期健康监测和风险预警的成功经验。 第六章:行业应用案例深度解析(二):能源、医疗与复杂系统 本章拓展至其他对精度要求极高的领域: 能源系统优化: 研究如何为电网、油气管道或核电站构建高保真孪生,用于负荷预测、故障隔离和资产安全管理。探讨可再生能源(如风电场、太阳能电站)的孪生优化模型。 数字孪生在医疗健康中的应用: 重点讨论“人体器官孪生”或“病人数字孪生”的概念,及其在个性化治疗方案设计、手术规划和药物研发中的潜力。 复杂装备的系统级孪生: 以航空航天、轨道交通为例,解析如何管理跨越多个物理组件和软件系统的复杂装备孪生,确保其在极端条件下的可靠性。 第三部分:挑战、安全与未来展望 数字孪生的普及并非没有障碍。本部分将严肃探讨当前面临的技术、标准和管理挑战,并展望未来的发展方向。 第七章:构建数字孪生的主要挑战与标准化 数据治理与互操作性难题: 讨论异构数据源的集成、清洗和语义化处理的困难。介绍行业内关于数据模型(如Industry Standard Model)和通信协议的标准化努力。 模型保真度与计算成本的平衡: 分析在保证实时性的前提下,如何选择合适的模型精度,以及应对高维、多物理场耦合仿真带来的巨大计算资源需求。 安全与信任机制: 探讨数字孪生系统作为关键基础设施的潜在安全风险,包括数据泄露、模型被篡改(“孪生欺骗”)的威胁,以及基于区块链等技术的信任验证机制。 第八章:人机协作与孪生的未来趋势 本章聚焦于数字孪生如何与新兴技术深度融合,并最终服务于更高级的人机协作模式。 人机交互的下一代范式: 探讨增强现实(AR)/虚拟现实(VR)技术如何与数字孪生结合,为现场工程师提供沉浸式、情境感知的操作指导。 自主决策与优化闭环: 展望完全自主运行的数字孪生系统,即孪生系统不仅能预测未来,还能直接向物理实体发送最优控制指令,实现真正的“智能闭环”。 宏观经济层面的孪生探索: 探讨社会孪生(Social Twin)和地球孪生(Earth Twin)的初步构想,以及它们对宏观政策制定和全球可持续发展目标的贡献。 结语:迈向“虚实共生”的新时代 本书不仅是一本技术手册,更是一份面向未来的战略指南。它旨在帮助工程师、管理者、政策制定者以及科研人员,系统地掌握数字孪生的精髓,有效规避实施过程中的陷阱,并以前瞻性的视角,抓住这场由数据驱动的工业革命带来的历史机遇。通过本书的学习,读者将能自信地规划、设计并部署下一代高效、智能、可靠的数字孪生解决方案。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的装帧设计实在令人惊艳,那种沉甸甸的质感,纸张的细腻触感,光是捧在手里就能感受到制作者的用心良苦。封面上的图案简洁却富有深意,仿佛蕴含着某种古老的智慧,让我忍不住一再摩挲。内页的排版也极其考究,字体选择既保证了阅读的舒适度,又与整体的艺术风格完美契合。我原本以为这会是一本偏向技术性的专著,但翻开第一页就被那种娓娓道来的叙事方式所吸引,它更像是一部精心策划的艺术史诗,而非枯燥的教科书。特别是那些插图和图表的处理,色彩的搭配和光影的捕捉达到了极高的水准,即便是对材料科学知之甚少的人,也能从中体会到材料本身所蕴含的美学价值。我尤其欣赏作者在介绍不同陶瓷流派时所采用的类比手法,那种将复杂的烧制过程与自然现象或哲学思考联系起来的叙述方式,极大地拓宽了我的理解维度。这本书的物理呈现本身,就已经是一件值得收藏的工艺品,它成功地将“阅读”这一行为,提升为一种多重感官的体验。

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对于那些希望将理论知识应用于实践的读者来说,这本书提供的背景知识储备是无价之宝。虽然它可能没有直接给出“如何制作一个完美的花瓶”的步骤说明书,但它深层次地解析了为何某些技术在特定历史时期是不可逾越的障碍,以及突破这些障碍所需要的科学思维模式。书中关于材料的“局限性”和“可能性”的讨论尤其发人深省。它教会我从更本质的角度去理解为什么某种黏土只能烧制出特定强度的制品,以及化学成分如何决定了最终的颜色和质地。这种从根本原理出发的探讨,远比简单的操作指南更有价值,因为它培养的是一种解决未知问题的能力。我感觉自己不再只是一个被动接受知识的接收者,而更像是一个被引导的探索者,开始用一种材料科学的视角去审视日常生活中接触到的所有物品。这种思维方式的转变,是我从这本书中获得的,最宝贵的财富。

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阅读完这本书,我最大的感受是作者在构建知识体系上的宏大与精妙。它并非简单地罗列事实或化学配方,而是构建了一个跨越时间与地域的广阔叙事框架。作者似乎拥有将冰冷的科学数据转化为生动历史画卷的魔力。从早期陶器的偶然发现,到现代精密陶瓷在航空航天领域的应用,每一个章节的过渡都衔接得天衣无缝,逻辑链条清晰得令人叹服。书中对于“变革点”的捕捉尤为独到,比如某次关键的釉料配方调整如何引发了艺术风格的巨变,或者某项新的烧制技术的突破如何重塑了社会生活。这不仅仅是关于物质的记录,更像是对人类文明发展脉络的深刻洞察。我特别喜欢作者在论证过程中穿插的那些轶事和人物小传,它们为冰冷的材料科学注入了鲜活的人性光辉,让我真切地感受到,每一件陶瓷制品的背后,都凝结着无数匠人与科学家的心血与智慧。这本书的深度和广度,远超出了我的初始预期,它迫使我重新思考“材料”在人类文明史中的核心地位。

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这本书的理论深度让人印象深刻,它巧妙地将材料科学、历史学、甚至人类学等多个学科的视角融为一炉,形成了一个多维度的分析框架。我特别欣赏作者在探讨材料的演变过程中,始终不偏离其社会和文化背景的论述方法。例如,书中对于特定时期贵族阶层对器皿釉色偏好的分析,就不仅仅停留在美学层面,而是深入挖掘了其背后的权力结构和经济基础。这种宏大叙事下对细节的精准把控,使得全书内容既有高度,又有厚度。读者可以从中感受到,陶瓷材料的发展从来都不是孤立的技术进步,而是与人类社会需求的紧密互动。不同章节之间的论据互相支撑,形成了一个坚不可摧的知识体系。读完后,我有一种强烈的冲动,想要重新审视自己过去收藏的那些看似普通的器皿,因为现在我知道,它们每一个“瑕疵”或“完美”的背后,都隐藏着一段复杂而精彩的科技与文化交织的故事。这本书,无疑是该领域的一部里程碑式的作品。

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这本书的语言风格极其优雅,但又保持着一种近乎学术的严谨性,这种平衡把握得非常到位。作者的遣词造句充满了画面感,即便是描述最晦涩的晶体结构变化或高温反应过程,也能让人在脑海中构建出清晰的图像。我很少读到能将“高温窑炉的内部气流动力学”描述得如此富有诗意的著作。更难能可贵的是,作者在引用早期文献或古代文献时,并没有采取生硬的直译,而是巧妙地将其融入到现代语境中,使得跨越千年的思想得以有效对话。对于那些习惯了传统教材那种干巴巴叙述方式的读者来说,这本书无疑是一股清流。它不仅仅是知识的传递,更是一种审美教育。每当读到一个关键的段落,我都会情不自禁地停下来,细细品味那些精准而又富有张力的词语组合,仿佛作者正在用文字为我勾勒出那些远古陶土的纹理和光泽。这种文字的张力,是这本书最吸引我的地方之一。

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再读!!(on line) 太厚了,选读的,氧化物晶体结构部分及性能。 还是扫过第二次

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