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《矿井粉尘防治技术》系统地阐述了矿井粉尘的基础知识，从理论和实践两方面较全面地介绍了目前国内外矿井粉尘防治的科研成果和实用技术。《矿井粉尘防治技术》共十章，主要内容有各关键产尘地点的综合防尘技术措施、煤尘爆炸防隔爆技术措施、矿尘监测技术及煤矿防尘管理。
好的，这是一本关于现代工程力学与材料科学的图书简介，旨在涵盖当前工程领域的核心理论与应用前沿，与《矿井粉尘防治技术》的特定主题完全无关。 --- 图书名称：现代工程力学与材料科学：理论、模拟与前沿应用 导言：构建未来工程的基石 在全球化与技术快速迭代的今天，工程设计与材料选择的复杂性已远超以往。传统的经验主义和简化模型已无法满足对高精度、高可靠性以及极端性能结构的需求。《现代工程力学与材料科学：理论、模拟与前沿应用》正是为应对这一挑战而编写的综合性参考与学习手册。本书深度融合了经典力学原理、先进的计算方法（CAE/FEA）以及尖端材料科学的最新突破，为结构工程师、材料科学家、研发人员以及高年级本科生和研究生提供了一个全面、深入且极具实践指导意义的知识框架。 本书的核心目标是阐明“结构如何响应载荷”与“材料特性如何决定结构性能”之间的内在联系，强调从微观结构到宏观性能的尺度效应研究。 第一部分：高级结构力学与分析（The Apex of Mechanics） 本部分专注于深化和扩展读者对结构受力分析的理解，超越基本的静力学和材料强度范畴，直击复杂载荷与非线性行为的核心。 第一章：连续介质力学基础与本构关系 详细阐述了三阶张量在描述应力与应变状态中的应用。重点讲解了广义胡克定律在各向异性材料（如复合材料和晶体结构）中的形式，并引入了弹塑性、粘弹性模型的数学表述。本章深入讨论了屈服准则（如Von Mises, Tresca）的物理意义及其在塑性流动理论中的应用。 第二章：动力学与振动控制 区别于简单的单自由度系统分析，本章聚焦于复杂工程结构（如航空航天部件、大型桥梁）的多自由度离散化模型。内容涵盖模态分析的理论推导、随机振动理论在环境载荷（风、地震）下的应用，以及主动与被动振动抑制技术，包括动吸振器（TMDs）和基于智能材料的反馈控制系统。 第三章：结构稳定性与屈曲分析 本章深入研究了细长结构和薄壳结构在受压或受弯过程中可能发生的失稳现象。从欧拉屈曲公式的推导出发，过渡到非线性屈曲分析，特别是针对几何缺陷和材料非线性对临界载荷影响的数值方法探讨。涉及后屈曲行为（Post-Buckling Behavior）的评估，这对于提高结构承载效率至关重要。 第四章：断裂力学与疲劳寿命评估 本部分是现代安全评估的核心。详细阐述了线弹性断裂力学（LEFM），重点介绍应力强度因子（$K$因子）的计算方法及其在裂纹扩展速率分析中的作用。能量方法，如J积分的引入，为评估弹塑性材料中的裂纹尖端场提供了强大的工具。疲劳部分涵盖了S-N曲线、Strain-Life方法，并详细分析了Paris-Erdogan定律在裂纹萌生与扩展寿命预测中的应用，特别是对低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）工况的区分处理。 第二部分：先进材料科学与性能表征（Frontiers in Materials Science） 本部分将焦点从结构响应转移到构成结构的物质本身，探讨如何通过控制材料的微观结构来设计宏观性能。 第五章：先进金属材料的设计与制造 超越传统钢材，本章重点介绍高熵合金（HEAs）、先进高强钢（AHSS）和金属间化合物的结构-性能关系。讨论了快速凝固技术、粉末冶金和增材制造（3D打印）如何改变传统合金的微观组织，从而实现极高的强度、韧性或耐高温性能。 第六章：功能性与智能材料 聚焦于那些不仅提供结构支撑，还具备特殊物理或化学响应的材料。深入探讨了压电材料、磁致伸缩材料在传感器和作动器中的应用。对形状记忆合金（SMAs）的热力学相变与力学响应进行了详细建模，以及它们在自修复结构中的潜在用途。 第七章：复合材料的力学行为与界面效应 复合材料，尤其是纤维增强聚合物（FRP）和陶瓷基复合材料（CMC），是航空航天和高性能体育器材的关键。本章阐述了Halpin-Tsai模型等微观力学模型，用于预测层合板的有效杨氏模量和泊松比。重点分析了纤维-基体界面剪切强度对整体材料性能的决定性影响。 第八章：材料的尺度效应与纳米结构 探讨当材料尺寸减小到纳米尺度时，其机械性能（如硬度、强度）如何发生显著变化。介绍了薄膜的残余应力分析、位错理论在塑性变形中的演变，以及纳米晶粒材料的强化机制。 第三部分：计算模拟与工程优化（Computational & Optimization Tools） 本部分连接理论与实践，介绍现代工程分析中不可或缺的数值方法及其在设计优化中的应用。 第九章：有限元分析（FEA）的进阶技术 本书不仅仅停留在“使用”FEA软件的层面，而是深入剖析其背后的数值基础。详细讨论了单元类型选择、网格敏感性分析、接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法）的收敛性问题。特别关注了非线性有限元的求解器选择（如牛顿-拉夫逊法）及其在处理大变形和材料非线性问题时的效率优化。 第十章：计算流体力学（CFD）与流固耦合（FSI） 在许多工程场景中，流体环境对结构的影响是决定性的。本章介绍了Navier-Stokes方程的数值求解方法，并重点阐述了流固耦合（FSI）的单向和双向耦合策略。这对于分析风机叶片振动、管道系统脉动载荷或水下结构动力响应至关重要。 第十一章：优化设计与可靠性工程 将力学分析结果转化为可制造且可靠的设计是工程师的终极目标。本章引入了拓扑优化（Topology Optimization）的基本原理，用于在给定载荷和材料限制下寻找最佳的材料分布。同时，详细讲解了可靠性分析方法，如一阶可靠性方法（FORM）和蒙特卡洛模拟，以量化和管理工程设计中的不确定性。 总结与展望 《现代工程力学与材料科学》旨在提供一个无缝衔接的知识体系，使读者不仅能计算现有结构的性能，更能指导未来高性能材料与结构的创新设计。本书的深度和广度确保了它能成为土木、机械、航空航天及先进制造等领域专业人士案头的常备工具书。
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