机械设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:208

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出版时间:2008-8

价格:23.00元

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isbn号码:9787122026002

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• 机械设计
• 机械工程
• 工程基础
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• 制造业

《现代工程材料学：性能、选择与应用》 图书简介 在当今快速发展的工程技术领域，对材料性能的深刻理解和明智选择是实现创新和确保产品可靠性的基石。《现代工程材料学：性能、选择与应用》正是这样一部旨在为工程师、设计师和材料科学家提供全面、深入、且极具实践指导意义的参考巨著。本书不关注机械零件的通用设计原理，而是将焦点完全集中在材料本身——从微观结构到宏观力学性能，再到复杂环境下的服役行为和先进制造工艺的兼容性。 本书共分七大部分，涵盖了工程材料学的核心与前沿，其结构设计旨在引导读者建立起一个从基础理论到实际应用的完整知识体系。 --- 第一部分：材料科学基础与结构-性能关系（Fundamentals and Structure-Property Relationships） 本部分奠定了理解所有工程材料的基础。我们深入探讨了晶体结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）如何决定材料的宏观力学、电学和热学性质。重点内容包括： 原子键合的精细分析： 离子键、共价键、金属键和范德华力在不同材料体系中的作用及其对弹性模量的影响。 相变动力学： 从热力学角度解释固态相变过程，包括形核与长大机制，并结合实例分析合金钢中的马氏体转变和扩散控制的析出强化。 显微组织表征技术： 详细介绍X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在揭示材料内部结构上的应用，强调如何通过控制微观结构来“定制”材料性能。 第二部分：金属材料的深度剖析（In-Depth Analysis of Metallic Materials） 金属因其高强度、韧性和导电性，仍是结构件的首选。本部分系统梳理了主要的工程金属及其合金化原理： 铁碳合金体系的再探究： 区别于机械设计中对标准组织的应用，本书侧重于介绍特殊热处理（如贝氏体钢、沉淀硬化不锈钢）对疲劳极限和蠕变寿命的革命性影响。详细分析了高熵合金（HEAs）的“高熵效应”及其在极端环境下的潜力。 轻质合金的进步： 铝合金（特别是2XXX、7XXX系列）和钛合金（如Ti-6Al-4V）的强化机制、焊接性评估以及在航空航天中的应力腐蚀开裂（SCC）预防策略。 粉末冶金与增材制造用金属： 探讨了选择性激光熔化（SLM）过程中金属粉末的流动性、烧结过程中的孔隙率控制，以及增材制造金属件特有的残余应力和各向异性问题。 第三部分：聚合物科学与工程（Polymer Science and Engineering） 本部分聚焦于高分子材料的复杂性，它们在轻量化、绝缘和生物医学领域的应用日益广泛： 构象与粘弹性行为： 详细解释了高分子链的缠结、自由体积理论以及粘弹性与时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）。 热塑性与热固性树脂的结构差异： 深入比较聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、环氧树脂（Epoxy）和聚氨酯（PU）的分子设计如何影响其冲击强度、耐化学性和长期使用温度。 复合与功能化： 重点讨论纤维增强聚合物（FRP）的层合板理论、界面粘结强度测试，以及导电聚合物和智能高分子材料（如形状记忆聚合物）的最新研究进展。 第四部分：陶瓷与玻璃材料（Ceramics and Glass Materials） 陶瓷材料以其卓越的耐高温、耐磨损和电绝缘特性，在严苛环境中不可替代。 结构陶瓷的断裂韧性提升： 探讨氧化铝、碳化硅和氮化硅等材料的本征脆性如何通过引入第二相颗粒（如TZP的转化增韧机制）来克服。 功能性陶瓷： 详细介绍压电陶瓷（PZT）的工作原理、铁电-顺电转变，以及用于固态电池电解质的尖晶石型和石榴石型陶瓷的离子电导率机制。 玻璃的非晶态结构： 分析玻璃转变温度（Tg）的意义，以及玻璃的化学钢化和离子交换技术在提高表面强度中的应用。 第五部分：材料的服役性能与可靠性（Service Performance and Reliability） 工程应用的核心在于预测材料在实际工况下的寿命和失效模式。本部分将理论与工程实践紧密结合： 腐蚀工程的精细化管理： 不仅覆盖常规的电化学腐蚀，更侧重于局部腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀）的机理分析，以及在酸性、碱性环境或高温高压流体中的应力腐蚀开裂（SCC）和氢脆（Hydrogen Embrittlement）。 疲劳分析的进阶： 采用线性断裂力学（Paris定律）和低周疲劳（Coffin-Manson关系）相结合的方法，指导工程师进行高周和低周疲劳寿命的预测。 高温与蠕变： 分析扩散控制的位错运动，以及高温合金中析出相的粗化对长期承载能力的影响。 第六部分：先进制造与材料设计（Advanced Manufacturing and Material Design） 材料的选择必须与可制造性挂钩。本部分关注新兴制造技术对材料性能的反馈： 增材制造（AM）的材料挑战： 针对金属激光熔化（SLM）和定向能量沉积（DED）过程，探讨快速冷却速率如何诱导材料中形成非平衡相或细小晶粒，以及如何通过后处理（如热等静压HIP）来消除内部缺陷。 表面工程技术： 详细阐述通过物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）制备的超硬涂层（如DLC、TiN）的附着力和摩擦学性能。 计算材料学导论： 简要介绍密度泛函理论（DFT）在预测新材料电子结构和键合强度中的作用，以及有限元分析（FEA）在模拟材料变形和失效过程中的应用。 第七部分：环境可持续性与材料的生命周期评估（Sustainability and Life Cycle Assessment） 现代工程设计必须纳入环境和社会责任。本部分探讨了材料的绿色选择： 循环经济中的材料回收： 重点分析了不同等级金属合金、热塑性塑料以及复合材料的解聚或分离回收技术瓶颈。 生命周期评估（LCA）： 介绍如何量化材料从原材料提取、制造、使用到报废处置过程中的能源消耗和环境影响。 生物基与可降解材料： 对聚乳酸（PLA）和生物聚酰胺（Bio-PA）的力学性能与降解速率进行对比分析，为替代传统石油基材料提供数据支持。 --- 《现代工程材料学：性能、选择与应用》通过严谨的科学论证和丰富的工程案例，旨在培养读者“像材料科学家一样思考”的能力，确保在任何设计挑战面前，都能做出基于材料科学原理的最优化决策。本书的深度和广度，使其成为所有从事精密仪器、结构件开发、能源技术及航空航天领域工程师案头不可或缺的工具书。

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这本书的语言风格非常严谨、准确，完全符合一本严肃的技术文献应有的风范。没有丝毫的冗余和花哨的辞藻，每一个词语的选择都充满了精确的工程语义。阅读过程中，我几乎不需要停下来查阅太多专业术语的解释，因为作者在初次引入时，就已经给出了清晰、无歧义的定义和上下文解释。这种简洁有力的表达方式，极大地提高了信息传递的效率。同时，虽然语言专业，但整体的阅读感受并不枯燥，这归功于作者对如何平衡学术严谨性与可读性的精准把握。它让我相信，真正的专业素养，是用最清晰、最准确的语言来描述最复杂的事实，这本书完美地诠释了这一点。

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这本书对我职业规划的影响是深远的。它不仅仅是一本知识手册，更像是一盏指引方向的明灯。在系统学习了书中的内容后，我对机械设计所包含的系统工程思维有了全新的认识，不再局限于单个零件的强度计算，而是开始从整体可靠性、可制造性和经济性等多个维度去审视设计任务。这种宏观视角的建立，是许多传统教材所缺乏的。它教会我的不是“如何做”，而是“为什么这样做”背后的设计哲学。这种对设计本质的探索，极大地拓宽了我的职业视野，让我对接下来的工作充满了信心和清晰的目标感。可以说，这本书为我的专业成长打下了一块无比坚实的地基。

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这本书的内容组织逻辑性实在是太强了，作者显然对整个学科的脉络有着极其深刻的理解。它不是简单地堆砌公式和理论，而是层层递进，从最基础的原理开始，逐步深入到复杂的工程应用层面，过渡得极其自然流畅。我感觉自己就像是跟着一位经验丰富的老工程师在进行一次系统的思维训练，每学完一个章节，都能明显感觉到自己对机械系统工作方式的理解又提升了一个档次。特别是那些案例分析部分，真实而又贴切，让我能够清晰地看到理论知识是如何在实际生产中发挥作用的，这对于我这种注重实践的学习者来说，简直是雪中送炭。这种结构安排，极大地降低了学习曲线的陡峭程度，让抽象的知识变得具体可感，是教科书的典范。

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从专业深度上来讲，这本书绝对是走在了前沿。它涵盖的理论知识非常全面，但更难能可贵的是，它并没有止步于对经典理论的复述，而是融入了许多近些年来的研究新进展和新材料的应用趋势。这使得它不仅仅是一本“入门”或“速成”的读物，更像是一本可以长期参考的工具书。我特别欣赏作者在解释复杂现象时所采用的类比和深入剖析的方法，很多过去困扰我的疑难点，通过书中的阐述，瞬间豁然开朗。这种细致入微的讲解，体现了作者深厚的学术功底和极其出色的教学能力。对于希望深入研究某一特定领域，或者准备从事研发工作的同行来说，这本书提供的思维框架和知识储备是无价之宝。

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这本书的装帧设计真是令人眼前一亮，那种厚重而又不失典雅的气质，仿佛预示着里面蕴含着深厚的知识底蕴。我拿到手的时候，就忍不住翻阅起来，纸张的触感非常舒服，印刷质量也无可挑剔，字迹清晰，图表绘制精美。尤其是一些核心概念的插图，标注得非常到位，即便是初学者也能很快抓住要点。我一直觉得，一本好的技术书籍，除了内容扎实之外，物理呈现的质量同样重要，它直接影响阅读体验。这本书显然在这方面下了不少功夫，让人在学习之余，也能享受阅读的过程。这种对细节的关注，往往能体现出作者和出版方的专业水准，让人对后续内容的期待值大大提升。我甚至愿意花时间去收藏这样一本看起来就很有价值的书籍。

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