具体描述
《机械制图习题集》是于景福等编著的《机械制图》的配套习题集，习题的编排顺序与教材顺序一致，主要内容包括：制图基本知识、点线面的投影、立体的投影、组合体、轴测图、机件表达方法、标准件与常用件、零件图、装配图。《机械制图习题集》采用国家最新颁布的有关制图标准，可作为高等职业院校机械类专业和近机械类专业的教学用书，也可作为自学机械制图的参考书。
现代工程实践中的核心技能：《工程材料学基础与应用》 图书导言 在现代工业体系中，材料是构成一切物质世界的基础。从宏观的土木工程到微观的半导体技术，材料的选择、性能、加工与服役行为，直接决定了工程产品的可靠性、经济性和先进性。本书《工程材料学基础与应用》并非仅仅是对传统材料学知识的简单梳理，它旨在构建一个面向未来工程挑战的、系统化、跨学科的材料认知框架。我们深知，一个优秀的工程师必须具备材料的“语感”——能够根据设计需求，洞察材料的内在结构如何决定其外在表现，并预判其在复杂环境下的命运。 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的内在关联 本部分深入剖析了工程材料的微观结构，这是理解其宏观性能的关键。我们摒弃了纯粹的理论堆砌，而是通过大量实际案例，揭示结构如何被调控，以及性能如何随之演变。 第一章：晶体结构、晶体缺陷与宏观力学性能的初探 材料的“骨架”——晶体结构决定了其最基本的物理属性。本书详细阐述了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）结构的几何特征及其在常见金属中的分布。重点关注晶体缺陷的研究。我们不将位错、空位和孪晶视为抽象的几何缺陷，而是深入探讨它们如何充当塑性变形的“载体”和断裂的“源头”。通过分析位错的运动机制（如攀移、交滑移），读者可以直观理解加工硬化和冷变形对材料强度的提升效应。此外，本章还系统介绍了拉伸、压缩、弯曲和扭转等基本力学性能的测试方法及其对应的工程意义，特别是屈服强度、极限强度、延伸率和硬度之间的相互制约关系。 第二章：热力学驱动下的材料相变 相变是材料性能发生质变的关键过程。本书将热力学平衡理论（吉布斯相律）应用于实际的金属及非金属体系。重点分析了二元合金相图（如Fe-C系铁碳合金，包括奥氏体、贝氏体、珠光体的形成），强调相变温度、冷却速率与最终组织结构之间的动态关联。针对非平衡相变，我们引入了时间-温度-转变（TTT）图和冷却转变（CCT）图的概念，详细阐述了淬火、回火等热处理工艺如何精确控制碳化物的析出和晶粒尺寸，从而优化钢材的强度和韧性组合。 第三章：材料的电、磁与热学行为 现代工程对材料的功能性要求日益提高。本章着重探讨材料的电子结构如何决定其导电性。我们区分了导体、半导体和绝缘体，并深入分析了半导体中掺杂对费米能级和载流子浓度的影响。在磁学方面，本书系统介绍了畴结构、磁滞回线，并详细对比了软磁材料（如坡莫 ক্রমবর্ধমান铁氧体）和硬磁材料（如钕铁硼）在电机和变压器中的应用原理及选材考量。热学性能部分则侧重于热膨胀系数和导热系数在热应力分析中的重要性。 第二部分：四大工程材料家族的深度解析 本部分将理论与工业应用紧密结合，对金属、陶瓷、高分子和复合材料四大类进行分门别类的深入剖析。 第四章：金属材料——强度与韧性的平衡艺术 金属仍然是结构工程的主体。除了对碳素钢和合金钢的详细分类和性能对比外，本书特别强调了铝合金、钛合金和高温镍基合金的应用挑战。例如，在航空航天领域，钛合金的耐腐蚀性与高比强度如何使其成为首选；在燃气轮机中，镍基合金的蠕变行为和氧化抗性如何决定其服役寿命。我们详细讨论了疲劳破坏的机制，包括裂纹萌生、扩展和最终断裂的循环过程，并引入了S-N曲线和Paris定律等疲劳寿命评估工具。 第五章：陶瓷材料——极端环境下的稳定卫士 陶瓷以其优异的耐高温性、耐磨损性和电绝缘性著称。本章聚焦于氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）。强调了陶瓷材料的脆性本质——高弹性模量与极低的断裂韧性。为克服脆性，本书详细介绍了增韧技术，如氧化锆的马氏体相变增韧机制（Transformation Toughening），以及晶界工程在提高陶瓷烧结致密性和抗蠕变性能中的作用。 第六章：高分子材料——柔性与多功能的载体 高分子材料是现代轻量化和功能化设计不可或缺的部分。本章从分子链结构出发，解释了热塑性塑料（如聚乙烯、尼龙）和热固性塑料（如环氧树脂、酚醛树脂）的本质区别。重点阐述了粘弹特性：黏性（时间依赖性）与弹性（形变恢复）的叠加如何导致材料表现出松弛、蠕变等时间效应。此外，我们还探讨了高分子材料的老化问题，如氧化降解、光降解及其在材料设计中的寿命预测。 第七章：先进复合材料——性能的自由定制 复合材料是实现“材料性能优化设计”的终极体现。本书聚焦于纤维增强复合材料（FRC），如玻璃纤维、碳纤维增强环氧树脂体系。详细分析了界面在载荷传递中的决定性作用。通过各向异性的力学分析，读者将掌握如何通过改变纤维的体积分数、铺层角度（如±45°、0°/90°交错层）来精确调控复合材料的刚度、强度和热膨胀系数，以满足特定载荷方向的需求。 第三部分：材料的加工、表面与服役行为 材料的价值不仅在于其固有性能，更在于如何将这些性能转化为实际可用的产品，并在服役环境中保持其功能。 第八章：材料的成形与连接工艺 本章关注如何将毛坯转化为最终零件。在金属加工方面，深入分析了塑性变形（如轧制、锻造）对晶粒细化和性能提升的协同作用。针对焊接过程，详细剖析了热影响区（HAZ）的微观组织演变及其可能导致的性能退化（如脆化），并讨论了激光焊接、电子束焊接等先进连接技术的优势。 第九章：材料的表面工程与防护 “表面决定功能”。本章系统介绍了提高材料表面耐磨损、耐腐蚀和生物相容性的关键技术。详细涵盖了热喷涂、化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等薄膜技术。在防腐蚀方面，不仅讨论了牺牲阳极保护和外加电流保护，还深入探讨了钝化膜的形成机制及其稳定性。 第十章：材料的失效分析 失效分析是工程实践中验证材料选择和工艺控制是否正确的“最终测试”。本章教授如何运用断口形貌学（如韧性断口、疲劳条纹、脆性解理面）来反推失效的模式和载荷条件。我们提供了系统的失效排查流程，包括宏观检查、金相分析、能谱分析（EDS）等手段的组合应用，旨在培养读者“像侦探一样思考”的工程判断力。 结语 《工程材料学基础与应用》的编写始终贯穿着一个核心理念：材料学是连接科学发现与工程实现的桥梁。掌握本书内容，读者将能够跨越“材料的黑箱”，深入理解结构、性能、加工与服役行为之间的复杂相互作用，从而在未来的设计、研发和制造环节中做出更明智、更可靠的材料决策。
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