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出版者:国防工业出版社

作者:代汝泉

出品人:

页数:224 页

译者:

出版时间:2003年01月

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787118029345

丛书系列:

图书标签:

• 汽车工程
• 汽车技术
• 汽车性能
• 车辆动力学
• 发动机
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• 汽车试验
• 汽车故障诊断
• 汽车维修
• 汽车电子

深入理解机械世界的基石：《现代工程材料学》 一部构建工业未来的权威指南 在人类文明不断迈向更高技术水平的征程中，对物质基础的深刻理解与精妙运用是永恒的核心命题。本书《现代工程材料学》正是一部立足于前沿科学，旨在系统阐述构成我们现代工业世界一切物质基础的权威著作。它并非聚焦于单一机械系统的运行细节，而是致力于揭示材料从微观结构到宏观力学性能之间的复杂桥梁，为工程师、研究人员和高级技术人员提供一套全面、深入且实用的知识体系。 本书的撰写，严格遵循了材料科学与工程领域的最新进展和行业标准，内容涵盖了金属、聚合物、陶瓷、复合材料以及新兴功能材料等几大门类，力求构建一个完整且逻辑严密的材料知识框架。 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的辩证关系 本部分作为全书的理论基础，首先深入探讨了材料的原子结构、晶体学原理以及缺陷理论。我们详细剖析了不同类型的化学键（离子键、共价键、金属键、范德华力）如何决定材料的初始形态和基本性质。晶体结构部分，不仅讲解了常见的体心立方、面心立方结构，还着重讨论了晶界、位错等微观缺陷对材料宏观力学性能（如强度、韧性）的决定性影响。 随后，我们转向热力学与动力学在材料行为中的作用。相图的解读是本章的重点，通过Fe-C相图等经典案例，阐释了合金化过程中固相线、液相线温度对组织形成的关键控制作用。在此基础上，动力学部分则探讨了扩散、形核与长大过程，这是理解热处理和材料加工硬化机制的先决条件。 第二部分：经典工程材料的深度解析 在奠定理论基础后，本书将笔触转向应用最为广泛的几类核心工程材料： 1. 金属材料： 重点聚焦于钢铁材料的合金设计与热处理工艺。我们详尽分析了碳钢、低合金钢、高强钢以及不锈钢的性能特点及其应用场景。热处理部分，不再停留于简单的淬火、回火、退火描述，而是深入探讨了马氏体转变的无扩散机制、贝氏体转变的连续转变特性，以及奥氏体晶粒度控制对疲劳寿命的长期影响。对于有色金属，铝合金的高比强度优势、钛合金的耐腐蚀及高温性能，以及铜合金的导电导热特性，均配以详细的微观组织图谱和典型应用案例。 2. 聚合物材料： 聚合物部分，区别于基础化学教材，本书着重于高分子链的拓扑结构（线型、支化、交联）如何影响材料的粘弹行为。我们详细介绍了玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）对材料使用温度范围的界定。此外，对工程塑料（如尼龙、聚碳酸酯）和高性能树脂（如聚酰亚胺）的力学响应、蠕变行为和环境老化特性进行了深入的分析和对比。 3. 陶瓷材料： 陶瓷部分强调了其高硬度、耐磨损和优异耐温性的来源——离子共价键的强结合力。重点解析了氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的制备工艺（粉末冶金、烧结技术）和断裂韧性提升的策略，如引入第二相或利用相变增韧机制。 第三部分：先进复合材料与功能材料的前沿探索 面对严苛的工程需求，单一材料的局限性日益凸显，本书随后将目光投向复合材料这一新兴领域： 1. 复合材料： 本书系统梳理了纤维增强复合材料（FRPs）和颗粒增强复合材料的界面行为。我们详细分析了碳纤维、玻璃纤维与树脂基体之间的界面粘结强度对整体力学性能的传递效率，并探讨了层合板的铺层设计理论（如最大剪切应力理论在层合板设计中的应用）。对于金属基复合材料，如SiC颗粒增强铝基体，则侧重于其高温下的蠕变抵抗能力。 2. 功能材料： 功能材料是现代信息和能源技术的核心支撑。本章涵盖了智能材料的基础。例如，压电材料中应力与电荷的耦合效应、形状记忆合金（SMA）的两相转变，以及用于传感器和执行器的磁致伸缩材料的工作原理。对于半导体材料，则侧重于能带理论与掺杂对电学性能的调控。 第四部分：材料的服役行为与可靠性评估 材料的价值最终体现在其服役寿命和可靠性上。本部分是本书实践应用价值最高的章节： 1. 机械性能测试与表征： 除了传统的拉伸、压缩测试，本书详细介绍了疲劳（高周疲劳与低周疲劳）、断裂韧性（KIC测试与裂纹扩展速率）、蠕变和应力松弛等关键的力学性能测试方法。特别地，对疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂过程进行了详细的微观机制阐述。 2. 材料的失效分析与防护： 失效分析是工程师必备的技能。本书提供了一套系统的失效排查流程，从宏观形貌观察到微观断口分析（如使用扫描电子显微镜SEM分析脆性断口、韧性断口和疲劳辉纹）。防护方面，详述了腐蚀机理（电化学腐蚀、应力腐蚀开裂SCC）以及热喷涂、表面改性等先进的防护技术。 总结： 《现代工程材料学》不仅是一本理论教材，更是一部面向实际工程挑战的工具书。它以严谨的科学态度，系统地构建了从原子尺度到宏观应用的全景图谱，旨在培养读者对材料本质的洞察力，使他们在面对复杂的材料选择、设计优化和失效诊断问题时，能够做出科学、可靠的决策。其内容深度和广度，足以支持本科高年级学生、研究生以及长期从事材料相关工作的专业技术人员进行深入学习和参考。

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**评价四** 我注意到这本书在处理“用户体验”这块内容上，似乎走了一条反传统的路线。它没有聚焦于当代车辆那些花里胡哨的电子辅助系统或者信息娱乐的便利性，反而是深入挖掘了老式机械系统带给驾驶者最原始、最纯粹的反馈机制。书中有大量篇幅是关于方向盘的“虚位”——那种在转弯过程中，力量传递的微小延迟感——的细腻剖析，作者甚至试图用文字去量化这种“感觉”。他详细对比了液压助力转向和电动助力转向在极限工况下的不同表现，这种对“人机交互”中那些微妙物理信号的执着探究，给我留下了深刻印象。我甚至觉得，作者似乎对“电子化”持有一种审慎的保留态度，他更欣赏那些机械部件直接、不加修饰的沟通方式。尽管书中没有直接给出如何“升级”或“改装”的指导，但通过对原理的透彻理解，我开始重新审视自己日常驾驶中忽略掉的那些细微振动和声响，仿佛这本书开启了我对车辆的“第六感”。

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**评价三** 这本书的语言风格，老实讲，初读时让我有点犯怵。它大量运用了一些非常古典和正式的书面语，很多句子结构复杂，信息密度极高，感觉作者像是在写一篇博士论文，而不是一本面向大众的科普读物。我在阅读过程中不得不频繁地停下来，对照着词典去理解某些特定领域才使用的专业术语，这极大地打断了阅读的流畅性。比如，关于材料科学如何影响轻量化设计的那几章，作者对合金的晶体结构和热处理工艺的描述，简直是把我带回了大学课堂，晦涩难懂，需要极高的专注力才能勉强跟上他的思路。当然，如果能沉下心去啃完这些“硬骨头”，你会发现里面蕴含的知识深度是惊人的，它提供的知识深度远超市面上那些流于表面的“十日精通”类书籍。这本书适合那种有扎实的工程学背景，或者愿意投入大量时间进行深度学习的专业人士。对于我这种期望轻松获取知识的普通读者来说，阅读过程更像是一场艰苦的攀登，但山顶的风景，或许值得这份辛苦。

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**评价五** 这本书的结构安排很有趣，它没有采用时间线或主题划分的传统模式，而是选择了一种基于“能量转换效率”的逻辑来组织内容。开篇从燃料燃烧的理论效率讲起，然后逐步过渡到热能、机械能，最后才是动力传递到车轮的整个过程。这种从微观到宏观，再到实际应用的全景式扫描，让我对“浪费”这个概念有了全新的认识。作者用了大量的图表和流程示意图来辅助说明那些复杂的能量损失环节，这些图示的清晰度和信息密度非常高，几乎每一张图都能提供几页文字量的信息。不过，这种高度依赖视觉辅助的叙事方式，也意味着如果少了这些图表，文字部分的连贯性就会大打折扣。对于我这样偏爱纯文本阅读的人来说，我常常需要频繁翻阅前后对照图表，使得阅读节奏时快时慢，不够平顺。总的来说，这是一本知识体系构建得非常严谨的参考书，但它要求读者必须积极参与到信息的整合过程中，它不会轻易地把结论喂到你嘴边，你需要自己去拼凑出完整的画面。

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**评价二** 坦白地说，我买这本书纯粹是冲着它在汽车文化圈子里积累的口碑去的，期待它能在某一细分领域给我带来颠覆性的认知。然而，深入阅读后，我发现这本书的侧重点似乎更偏向于一种宏观的历史叙事和行业趋势的梳理，而非我原先设想的，关于具体调校参数或者驾驶技巧的深度解析。例如，书中花了大量的篇幅去讨论上世纪六十年代石油巨头之间的市场竞争如何催生了某几款标志性发动机的诞生，这种商业视角的切入角度非常新颖，让我明白了性能背后的经济驱动力。不过，对于我这个热衷于研究悬挂几何和空气动力学细微差异的爱好者来说，书中对这些硬核细节的描述显得略微蜻蜓点水，总感觉像是在山脚下遥望山顶，看得见美景，却无法触摸到岩石的纹理。即便如此，作者在分析不同年代设计理念演变时的逻辑严密性还是令人佩服的，他构建了一个清晰的时间轴，让那些看似零散的技术迭代变得条理分明，对于想要快速建立起对汽车工业发展脉络的整体概念的新手来说，这本书无疑是一张极佳的导航图。

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**评价一** 这本书的装帧设计简直是一场视觉的盛宴，封面那辆在夕阳下疾驰的经典跑车，色彩的运用和光影的捕捉都达到了极高的艺术水准，让人仅仅是把书拿在手里，就能感受到一股澎湃的力量感。我原本以为这会是一本偏向技术手册的硬核读物，没想到内页的排版和插图质量高得惊人，那些精细到每一根轮胎纹路的黑白照片，配合着淡雅的米黄色纸张，读起来简直是一种享受。虽然我不是专业的机械师，但作者在引言部分对“速度美学”的探讨，一下子就抓住了我的心。他没有急于钻入复杂的公式，而是用非常诗意的语言描述了内燃机运转时的那种韵律感，那种人与机器完美结合的哲学思考。书中关于赛车历史的篇章尤其精彩，那些尘封已久的轶事被挖掘得淋漓尽致，读起来就像是在听一位老车手娓娓道来他一生的传奇。这本书显然超越了一般的汽车书籍范畴，它更像是一部献给所有热爱机械艺术和速度激情的人的“视觉散文集”。对于那些追求阅读体验和收藏价值的读者来说，这本书绝对是不可多得的珍品。

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