金属材料物理试验方法标准汇编下第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国标准出版社

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出版时间:2002-10-01

价格:188

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isbn号码:9787506628211

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• 金属材料
• 物理试验
• 试验方法
• 标准
• 汇编
• 材料科学
• 工程技术
• 质量控制
• 检测
• 第二版

《现代工程材料力学性能测试与分析技术》 内容概要 本书深入探讨了现代工程领域中，各类关键材料（包括但不限于金属、高分子、复合材料及新型功能材料）的力学性能测试方法、数据处理、失效分析以及相关标准的解读与应用。全书以工程实际需求为导向，强调理论与实践的紧密结合，旨在为材料工程师、结构设计人员、质量控制专业人员以及从事材料科学研究的学者提供一套全面、系统且前沿的技术指南。 全书结构围绕材料力学性能评估的全过程展开，从基础的力学原理与材料本构关系的回顾，过渡到各类标准测试方法的详尽介绍，最终聚焦于复杂工况下的性能表征与失效诊断。 第一部分：材料力学性能基础与测试准备 本部分首先回顾了材料力学性能描述所需的基本概念，如应力、应变、弹性模量、屈服强度和韧性等。重点阐述了温度、应变率和环境因素对材料本构关系的影响，为后续的实验设计打下坚实的理论基础。 接着，详细介绍了试验准备工作，包括： 1. 试样制备的标准化与精度控制： 探讨了从毛坯加工到表面处理的全过程，强调了试样几何尺寸、表面粗糙度和内部缺陷对手拉伸、压缩和弯曲试验结果的显著影响。尤其对不同材料（如高强度钢、铝合金及脆性陶瓷）的取样和加工规范进行了对比分析。 2. 试验设备的选择与校准： 全面梳理了通用万能试验机、高低温环境箱、疲劳试验机及冲击试验机的主要技术指标和操作规范。详细讲解了传感器（如引伸计、扭矩传感器）的选择依据、安装精度要求以及定期的校准流程，确保测试数据的可靠性。 3. 数据采集系统的配置： 讨论了数字数据采集（DAQ）系统的硬件要求、采样频率的选择，以及如何有效地同步采集载荷、位移和应变数据，以捕捉材料在瞬态或非线性过程中的关键响应特征。 第二部分：静态力学性能的精密表征 本部分是本书的核心内容之一，集中讲解了对材料结构完整性至关重要的静态力学性能测试技术。 1. 拉伸与压缩性能测试： 不仅涵盖了标准的屈服强度、抗拉强度测定，还深入探讨了在非常规条件下的测试，例如： 高/低温拉伸试验： 分析了液氮温（-196°C）和高温（800°C以上）环境下，材料蠕变和脆性转变的测试流程与数据修正方法。 大塑性变形测试： 针对深冲材料和塑性流动规律的研究，介绍了平模压缩（மார்试样）和真正双轴拉伸试验的装置布置与应力状态分析。 2. 硬度测试的深度剖析： 对洛氏硬度、维氏硬度和布氏硬度进行了系统的比较。特别关注了微区硬度（Micro-hardness）和显微硬度的应用，用于评估材料表面改性层（如渗碳层、氮化层）的硬度梯度分布，并讨论了硬度值与抗拉强度的经验换算关系。 3. 弯曲与扭转性能评估： 详细阐述了三点和四点弯曲试验在评估材料整体刚度和抗弯强度中的应用。对于复合材料和脆性材料，重点分析了弯曲载荷下的应力梯度和失效模式。扭转试验则侧重于评估材料的抗扭刚度和塑性扭转能力。 第三部分：材料的动态与抗失效性能评估 现代工程结构往往承受循环载荷或冲击载荷，因此，对材料的抗疲劳和抗冲击性能进行准确评估至关重要。 1. 疲劳性能测试与寿命预测： S-N 曲线的构建与分析： 详细介绍了高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）试验的流程、轴向载荷、扭转载荷及多轴疲劳加载方案。 断裂韧性测试（KIC 与 JIC）： 深入讲解了使用预制裂纹试样（如CCT、SEB试样）进行线弹性断裂韧性测试和弹塑性断裂韧性测试的几何要求、加载速率控制和结果判定标准，是评估结构安全性的关键指标。 裂纹扩展速率（da/dN）研究： 介绍了使用光电倍增管或电涡流法追踪裂纹尖端扩展的实验技术，以及Paris-Erdogan 关系的参数标定。 2. 冲击韧性与脆性转变研究： 重点介绍了夏比（Charpy）V型和U型缺口冲击试验的规范操作。结合动态力学性能分析，讨论了材料冲击功与温度的关系曲线（即脆塑性转变温度，DBTT）的确定，尤其对厚大截面材料的冲击试验要求进行了说明。 3. 蠕变性能与高温稳定性： 阐述了恒载荷和恒应力下的高温蠕变试验，包括初蠕变、稳态蠕变和第三阶段蠕变的测量。分析了Norton 指数和 Larson-Miller 参数在预测材料长期服役寿命中的应用。 第四部分：先进材料的特殊测试技术与分析 随着材料科学的发展，一些新型材料对测试技术提出了新的要求。 1. 高分子材料的粘弹性行为： 介绍了动态机械分析（DMA）和粘弹谱分析（TMA），用于确定玻璃化转变温度（Tg）、阻尼因子和材料的松弛时间谱。 2. 复合材料的层间剪切与面内性能： 详细讲解了短梁剪切（ILSS）试验、平面内拉伸和压缩试验，以及用于评估纤维增强复合材料界面强度的专门方法。 3. 疲劳裂纹萌生与扩展的无损监测： 探讨了声发射（AE）、电学、磁学方法在实时监测疲劳损伤演化过程中的应用，以及如何将这些技术与传统力学测试相结合，实现更精准的结构健康监测（SHM）策略。 第五部分：试验数据的可靠性、标准体系与失效分析 本书的最后一部分聚焦于如何将实验数据转化为工程决策。 1. 统计学在材料测试中的应用： 强调了重复性、再现性（Repeatability and Reproducibility）对测试结果可靠性的影响。介绍了正态分布、Weibull 分布在处理材料性能离散性数据时的应用。 2. 国际与国内标准体系的衔接： 提供了对主要国际标准（如ASTM, ISO）和国内行业标准（如GB/T）的对比性解读，帮助读者理解不同标准在试样几何、加载速率和判定准则上的细微差别，避免在跨国项目中的误解。 3. 典型失效模式的实验诊断： 结合大量的工程案例，讲解了如何通过系统地分析材料的断口形貌（使用扫描电子显微镜 SEM）、微观组织变化（使用金相分析）以及力学测试曲线的异常点，来反推结构失效的根本原因，如氢致脆化、应力腐蚀开裂（SCC）或热影响区的性能退化。 《现代工程材料力学性能测试与分析技术》是一部面向实际应用的工具书，旨在提升工程师对材料力学行为的理解深度和测试数据的解读能力，最终服务于更安全、更可靠的工程设计与制造。

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这本书的装帧和印刷质量也值得一提，这在技术工具书中往往被忽视。厚实的纸张保证了在经常翻阅和标记的情况下不易损坏，字体清晰，图表规范。更重要的是，它形成了一个完整的知识体系，而非零散的知识点集合。我过去常常遇到这样的困境：查阅一个力学性能标准时，可能需要参考另一个关于试样加工的标准，而后者往往需要再跳转到第三个关于金相分析的标准去印证某些前处理要求。这本书通过合理的章节编排，极大地减少了这种跨章节的跳转，很多相关的标准或补充说明都被放置在了最邻近的位置。这种编排的智慧，体现了编者对金属材料试验流程的深刻理解。它就像是一个结构优化的知识地图，让读者能够迅速地在浩瀚的标准海洋中定位自己的坐标，极大地提升了工作效率和准确性。

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这本书的知识广度和深度都让人叹服，它几乎涵盖了我们实验室日常工作所需的所有关键金属材料测试方法。我尤其看重它对新标准的跟进速度。在第二版中，可以看到许多近年来更新或新发布的国家和行业标准都被收录进来了，这对于我们保持实验的先进性和合规性至关重要。我前段时间需要对一种新型高温合金进行蠕变测试，结果发现我们手头的旧资料中缺少针对该材料体系的特殊修正系数。正当我焦头烂额之际，翻阅这本汇编，竟然在相关章节中找到了详细的说明和计算公式。这种与时俱进的能力，是任何电子数据库短期内都难以比拟的，因为纸质书带来的逻辑性和系统性，在快速检索时反而能提供一种更完整的上下文感知。这本书已经成了我工作台上不可或缺的工具书，它带来的不仅仅是知识，更是一种实验的信心保障。

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这本书的封面设计很朴实，拿到手里沉甸甸的，感觉内容一定很扎实。我特意关注了一下目录，发现它涵盖了很多领域，从基础的力学性能测试到更复杂的腐蚀性能评估，可以说是面面俱到。我之前在做一些关于金属疲劳的研究时，总觉得手头的资料不够系统，很多标准都是零散地分散在各个规范里，查找起来非常麻烦。这本汇编的出现简直是雪中送炭，把分散的信息整合到了一起，查阅起来高效多了。特别是对于我这种需要频繁比对不同材料标准的人来说，这种一站式的解决方案真的太方便了。我印象最深的是其中关于无损检测的部分，讲解得非常细致，不仅仅是罗列标准编号，还对每个方法的适用范围、原理和常见问题进行了深入的剖析，这对于初入这个领域的年轻人来说，简直是最好的入门指南。它不是那种干巴巴的教科书，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何规范地进行实验，让人感觉非常亲切和可靠。

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从一个长期在高校从事材料教学的老师的角度来看，这本书的价值在于其极高的参考性和系统性。我过去常常需要花大量时间去甄别和筛选哪些标准是当前教学和科研中最核心、最常用的。有了这本汇编，我就能直接将其作为核心参考资料推荐给研究生。它将复杂的实验流程分解成易于理解的步骤，并且明确指出了每一步骤背后的物理意义和标准依据。我特别喜欢它在描述不同测试方法时，对实验误差来源的分析。例如，在进行冲击韧性测试时，冲击锤的摆动角度、试样缺口的光洁度等微小细节，这本书都做了详尽的说明。这种对细节的苛求，正是培养严谨科研态度的基石。它不只是教你怎么做实验，更深层次上是在塑造一种科学求真的实验哲学，这对于年轻学子来说，是无价之宝。

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说实话，我一开始对这种“标准汇编”类的书籍抱有警惕心理，总觉得内容会枯燥乏味，只是把官方文件堆砌起来而已。然而，这本书完全颠覆了我的看法。它的排版非常清晰，关键参数和操作步骤都有高亮或加粗处理，即便是面对那些冗长晦涩的标准条款，也能让人很快抓住重点。我特别欣赏它在每个标准介绍后面，通常会附带一些实际应用中的案例分析或者注意事项的补充说明。这些“软性”内容让原本冰冷的技术规范变得鲜活起来。比如，在介绍拉伸试验时，书中不仅引用了标准的测试条件，还特别强调了试样制备过程中容易出现的问题，以及如何通过调整夹持方式来避免应力集中，这些都是书本上很难直接学到的“潜规则”。这套书的编者显然是深谙行业痛点，真正站在一线科研人员的角度来组织材料的，这使得它的实用价值远超一般的资料集。

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