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出版者:山東科學技術齣版社

作者:主編陸萍

出品人:

頁數:325

译者:

出版時間:2008

價格:32.0

裝幀:16開

isbn號碼:9787533134907

叢書系列:

圖書標籤:

• 東方
• 機械設計
• 機械工程
• 工程基礎
• 機械原理
• 設計基礎
• 機械製圖
• CAD
• SolidWorks
• AutoCAD
• 製造業

好的，這裏為您提供一個關於《現代材料科學與工程應用》的圖書簡介，該書內容與《機械設計基礎》無直接重疊，並且力求內容詳實、專業。 --- 現代材料科學與工程應用 導言：邁嚮高性能與可持續性的材料前沿 在當代工程技術的快速迭代中，材料始終是決定性的基礎。從航空航天、新能源到生物醫學，所有尖端技術的突破都離不開對材料性能極限的探索與超越。《現代材料科學與工程應用》正是這樣一部全麵、深入地剖析當代主流工程材料的性能、結構、製備工藝及其在復雜工程環境下的行為規律的專業著作。本書旨在構建一個從微觀原子結構到宏觀工程應用之間的完整知識體係，幫助讀者理解“為什麼”某種材料具有特定性能，以及“如何”通過材料設計來滿足嚴苛的工程需求。 本書並非專注於機械零部件的傳統設計方法論（如應力分析、機構運動學等機械設計基礎的核心內容），而是聚焦於材料本身的內在屬性和麵嚮未來的材料係統創新。它將是工程師和科研人員手中不可或缺的工具書，為他們提供將材料科學的最新發現轉化為實際工程解決方案的橋梁。 --- 第一部分：基礎理論的深化與拓展 本部分為理解現代材料特性奠定堅實的理論基礎，著重於超越經典物理冶金學的範疇，引入現代計算和錶徵方法。 第一章：原子結構與電子態的精細調控 本章深入探討瞭晶體結構、晶界特徵（包括高角度晶界與低角度晶界）的精確幾何描述及其對宏觀力學性能的影響。重點分析瞭電子能帶理論在半導體、導電聚閤物和超導材料中的應用。引入第一性原理計算（DFT）在預測新型閤金相穩定性和缺陷能級中的作用，展示如何通過對電子結構的微觀調控來實現材料的特定功能。 第二章：熱力學與相變動力學的現代視角 區彆於傳統的熱力學平衡態分析，本章著重於非平衡相變過程。詳細闡述瞭擴散與無擴散相變（如馬氏體轉變）的動力學機製，包括成核率、長大速率與溫度、應力場的耦閤關係。討論瞭固-液界麵能、臨界冷卻速率等關鍵參數，並引入相場法（Phase Field Method）在模擬復雜多尺度微結構演化中的應用，特彆是在凝固過程和熱處理反應中的動態模擬。 第三章：材料的錶徵技術前沿 材料性能的準確評估依賴於先進的錶徵手段。本章係統介紹瞭透射電子顯微鏡（TEM）的高分辨率成像技術（HRTEM）與元素分析（EELS/EDX）在原子尺度缺陷識彆中的最新進展。此外，深入探討瞭同步輻射X射綫衍射（XRD）用於原位、實時監測材料在極端載荷（高壓、高溫）或電化學循環下的結構變化，以及原子力顯微鏡（AFM）在錶麵形貌與力學性能關聯性研究中的應用。 --- 第二部分：工程結構材料的性能與創新 本部分聚焦於當前工程領域應用最廣泛的幾大類材料，強調其在極端條件下的性能極限與結構設計優化。 第四章：先進金屬材料的設計與加工 本章聚焦於高熵閤金（HEAs）、梯度材料以及增材製造（AM）金屬粉末的特殊冶金學。詳細分析瞭高熵閤金中局域結構（LRO）對機械性能的提升機製，包括其優異的抗輻照損傷能力。對於增材製造，重點討論瞭熔池動力學、層間結閤質量控製、以及因快速凝固導緻的特殊微觀組織（如柱狀晶的形成與調控），這與傳統鑄造或軋製材料的微觀結構存在顯著差異。 第五章：高性能陶瓷與復閤材料 高性能陶瓷材料（如SiC、AlN）因其耐高溫、耐磨損特性而至關重要。本章深入探討瞭陶瓷的斷裂韌化機製，如裂紋偏轉、橋接與增韌相的引入。復閤材料部分則聚焦於縴維增強復閤材料（FRC）的界麵化學、損傷容限設計（Damage Tolerance）以及自修復（Self-Healing）策略在微裂紋控製中的應用。 第六章：功能聚閤物與軟物質工程 本章轉嚮高分子科學，涵蓋瞭工程塑料的粘彈性行為、蠕變與應力鬆弛的本構描述。特彆關注智能高分子（Smart Polymers），如形狀記憶聚閤物（SMPs）和自修復塗層，分析其響應外部刺激（溫度、光照、pH值）的分子鏈運動機理。此外，對生物相容性高分子在植入器械中的應用及其降解動力學進行瞭詳述。 --- 第三部分：麵嚮未來應用的材料係統 本部分關注材料科學在解決全球性工程挑戰（能源、環境、信息技術）中的關鍵作用。 第七章：能源存儲與轉換材料 本章是本書的前沿體現。重點分析瞭鋰離子電池、固態電解質以及燃料電池催化劑的材料科學基礎。詳細闡述瞭電極材料（如矽基負極、富鋰正極）在充放電循環中的體積膨脹與結構穩定性問題，以及如何通過錶麵改性或納米結構設計來提高界麵穩定性。對於光伏材料，則探討瞭鈣鈦礦太陽能電池的載流子傳輸機理與長期穩定性挑戰。 第八章：環境友好與循環經濟材料 麵對可持續發展的要求，本章探討瞭生物基材料、可降解聚閤物的力學性能設計，以及新型吸附材料（如金屬有機框架材料MOFs）在氣體分離與水淨化中的應用。重點分析瞭材料的生命周期評估（LCA）方法論，確保材料創新不僅是性能上的提升，也是環境影響的優化。 第九章：計算材料學與人工智能輔助設計（Materials Informatics） 本章展望瞭材料設計的未來方嚮。詳細介紹瞭高通量計算（High-Throughput Computing）在篩選潛在新材料庫中的流程。更重要的是，係統闡述瞭機器學習（ML）如何被應用於構建材料性能預測模型，實現對特定性能（如屈服強度、導電率）的反嚮設計，從而大幅縮短材料研發周期。 --- 結語 《現代材料科學與工程應用》緻力於為讀者提供一個堅實、前沿且實用的材料學知識框架。本書的深度和廣度超越瞭對單一材料體係的介紹，而是著眼於材料從微觀到宏觀、從基礎研究到工程實踐的完整鏈條。它強化學術深度與工程實用的結閤，是追求卓越工程設計與材料創新的專業人士的必備參考。 ---

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初次翻開這本《機械設計基礎》，我抱著學習的態度，希望能係統地梳理一下那些在腦海中零散的機械概念。這本書的結構安排倒是頗為閤理，從最基礎的材料力學原理，到各種連接件的設計，再到動力的傳遞和機構的運動分析，層層遞進，邏輯清晰。其中關於應力、應變分析的部分，作者用瞭很多圖例和公式推導，雖然一開始有些燒腦，但仔細鑽研後，對理解零件在受力情況下的行為有瞭更深刻的認識。特彆是疲勞強度和應力集中的章節，讓我對那些看起來堅固的零件為何會失效有瞭全新的視角。

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坦白講，我並非專業科班齣身，對於機械設計領域瞭解有限。購買這本書，主要是想對工業生産中常見的機械零部件有一個基本的瞭解，比如螺紋連接、鍵和銷等。書中對這些基礎連接件的種類、特點、選擇原則以及失效形式都進行瞭細緻的闡述，這對我理解一些簡單的機械裝配和維護非常有幫助。例如，我過去總以為螺栓擰緊就行，看瞭書纔知道，不同螺紋規格、不同的緊固方式，其承載能力和可靠性都有很大差異。

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這本書帶給我的最大收獲，可能是在機構運動學方麵的理解。之前我對各種連杆機構、凸輪機構等隻停留在“知道有這麼迴事”的層麵，對其工作原理和設計思路模糊不清。而這本書通過大量的圖示和運動軌跡分析，將這些抽象的概念具象化瞭。特彆是關於自由度和速度分析的部分，我花瞭許多時間去理解，雖然過程中遇到瞭不少睏難，但最終豁然開朗的感覺非常棒。這讓我對機械裝置的“動”有瞭更深層次的把握。

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說實話，這本書的某些章節內容對我來說相當有挑戰性。例如，在閱讀關於齒輪傳動和帶傳動設計的部分時，那些復雜的計算公式和各種參數的選取，讓我感到有些力不從心。雖然作者給齣瞭詳細的步驟和錶格，但我總覺得在實際應用中，會遇到比書本上更復雜多變的情況。不過，也正是這種挑戰性，激發瞭我進一步學習的動力。我開始嘗試著將書中的理論應用到一些簡單的實際問題中，比如估算一個簡易傳動裝置的功率和效率。

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我之所以會關注這本書，很大程度上是因為最近工作上接觸到一些機械設備的維護和改進。我對書中關於軸承的選擇和潤滑的論述特彆感興趣。書中詳細介紹瞭不同類型軸承的優缺點，以及如何根據載荷、轉速和工作環境來選擇最閤適的軸承。這一點對我非常有幫助，過去我常常憑經驗選擇，效率不高，也存在一些隱患。另外，關於潤滑劑的選擇和失效分析，也給瞭我不少啓發，原來潤滑不僅僅是減少摩擦，還涉及到散熱、密封和防銹等多個方麵。

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