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出版者:山东科学技术出版社

作者:主编陆萍

出品人:

页数:325

译者:

出版时间:2008

价格:32.0

装帧:16开

isbn号码:9787533134907

丛书系列:

图书标签:

• 东方
• 机械设计
• 机械工程
• 工程基础
• 机械原理
• 设计基础
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• AutoCAD
• 制造业

好的，这里为您提供一个关于《现代材料科学与工程应用》的图书简介，该书内容与《机械设计基础》无直接重叠，并且力求内容详实、专业。 --- 现代材料科学与工程应用 导言：迈向高性能与可持续性的材料前沿 在当代工程技术的快速迭代中，材料始终是决定性的基础。从航空航天、新能源到生物医学，所有尖端技术的突破都离不开对材料性能极限的探索与超越。《现代材料科学与工程应用》正是这样一部全面、深入地剖析当代主流工程材料的性能、结构、制备工艺及其在复杂工程环境下的行为规律的专业著作。本书旨在构建一个从微观原子结构到宏观工程应用之间的完整知识体系，帮助读者理解“为什么”某种材料具有特定性能，以及“如何”通过材料设计来满足严苛的工程需求。 本书并非专注于机械零部件的传统设计方法论（如应力分析、机构运动学等机械设计基础的核心内容），而是聚焦于材料本身的内在属性和面向未来的材料系统创新。它将是工程师和科研人员手中不可或缺的工具书，为他们提供将材料科学的最新发现转化为实际工程解决方案的桥梁。 --- 第一部分：基础理论的深化与拓展 本部分为理解现代材料特性奠定坚实的理论基础，着重于超越经典物理冶金学的范畴，引入现代计算和表征方法。 第一章：原子结构与电子态的精细调控 本章深入探讨了晶体结构、晶界特征（包括高角度晶界与低角度晶界）的精确几何描述及其对宏观力学性能的影响。重点分析了电子能带理论在半导体、导电聚合物和超导材料中的应用。引入第一性原理计算（DFT）在预测新型合金相稳定性和缺陷能级中的作用，展示如何通过对电子结构的微观调控来实现材料的特定功能。 第二章：热力学与相变动力学的现代视角 区别于传统的热力学平衡态分析，本章着重于非平衡相变过程。详细阐述了扩散与无扩散相变（如马氏体转变）的动力学机制，包括成核率、长大速率与温度、应力场的耦合关系。讨论了固-液界面能、临界冷却速率等关键参数，并引入相场法（Phase Field Method）在模拟复杂多尺度微结构演化中的应用，特别是在凝固过程和热处理反应中的动态模拟。 第三章：材料的表征技术前沿 材料性能的准确评估依赖于先进的表征手段。本章系统介绍了透射电子显微镜（TEM）的高分辨率成像技术（HRTEM）与元素分析（EELS/EDX）在原子尺度缺陷识别中的最新进展。此外，深入探讨了同步辐射X射线衍射（XRD）用于原位、实时监测材料在极端载荷（高压、高温）或电化学循环下的结构变化，以及原子力显微镜（AFM）在表面形貌与力学性能关联性研究中的应用。 --- 第二部分：工程结构材料的性能与创新 本部分聚焦于当前工程领域应用最广泛的几大类材料，强调其在极端条件下的性能极限与结构设计优化。 第四章：先进金属材料的设计与加工 本章聚焦于高熵合金（HEAs）、梯度材料以及增材制造（AM）金属粉末的特殊冶金学。详细分析了高熵合金中局域结构（LRO）对机械性能的提升机制，包括其优异的抗辐照损伤能力。对于增材制造，重点讨论了熔池动力学、层间结合质量控制、以及因快速凝固导致的特殊微观组织（如柱状晶的形成与调控），这与传统铸造或轧制材料的微观结构存在显著差异。 第五章：高性能陶瓷与复合材料 高性能陶瓷材料（如SiC、AlN）因其耐高温、耐磨损特性而至关重要。本章深入探讨了陶瓷的断裂韧化机制，如裂纹偏转、桥接与增韧相的引入。复合材料部分则聚焦于纤维增强复合材料（FRC）的界面化学、损伤容限设计（Damage Tolerance）以及自修复（Self-Healing）策略在微裂纹控制中的应用。 第六章：功能聚合物与软物质工程 本章转向高分子科学，涵盖了工程塑料的粘弹性行为、蠕变与应力松弛的本构描述。特别关注智能高分子（Smart Polymers），如形状记忆聚合物（SMPs）和自修复涂层，分析其响应外部刺激（温度、光照、pH值）的分子链运动机理。此外，对生物相容性高分子在植入器械中的应用及其降解动力学进行了详述。 --- 第三部分：面向未来应用的材料系统 本部分关注材料科学在解决全球性工程挑战（能源、环境、信息技术）中的关键作用。 第七章：能源存储与转换材料 本章是本书的前沿体现。重点分析了锂离子电池、固态电解质以及燃料电池催化剂的材料科学基础。详细阐述了电极材料（如硅基负极、富锂正极）在充放电循环中的体积膨胀与结构稳定性问题，以及如何通过表面改性或纳米结构设计来提高界面稳定性。对于光伏材料，则探讨了钙钛矿太阳能电池的载流子传输机理与长期稳定性挑战。 第八章：环境友好与循环经济材料 面对可持续发展的要求，本章探讨了生物基材料、可降解聚合物的力学性能设计，以及新型吸附材料（如金属有机框架材料MOFs）在气体分离与水净化中的应用。重点分析了材料的生命周期评估（LCA）方法论，确保材料创新不仅是性能上的提升，也是环境影响的优化。 第九章：计算材料学与人工智能辅助设计（Materials Informatics） 本章展望了材料设计的未来方向。详细介绍了高通量计算（High-Throughput Computing）在筛选潜在新材料库中的流程。更重要的是，系统阐述了机器学习（ML）如何被应用于构建材料性能预测模型，实现对特定性能（如屈服强度、导电率）的反向设计，从而大幅缩短材料研发周期。 --- 结语 《现代材料科学与工程应用》致力于为读者提供一个坚实、前沿且实用的材料学知识框架。本书的深度和广度超越了对单一材料体系的介绍，而是着眼于材料从微观到宏观、从基础研究到工程实践的完整链条。它强化学术深度与工程实用的结合，是追求卓越工程设计与材料创新的专业人士的必备参考。 ---

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这本书带给我的最大收获，可能是在机构运动学方面的理解。之前我对各种连杆机构、凸轮机构等只停留在“知道有这么回事”的层面，对其工作原理和设计思路模糊不清。而这本书通过大量的图示和运动轨迹分析，将这些抽象的概念具象化了。特别是关于自由度和速度分析的部分，我花了许多时间去理解，虽然过程中遇到了不少困难，但最终豁然开朗的感觉非常棒。这让我对机械装置的“动”有了更深层次的把握。

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说实话，这本书的某些章节内容对我来说相当有挑战性。例如，在阅读关于齿轮传动和带传动设计的部分时，那些复杂的计算公式和各种参数的选取，让我感到有些力不从心。虽然作者给出了详细的步骤和表格，但我总觉得在实际应用中，会遇到比书本上更复杂多变的情况。不过，也正是这种挑战性，激发了我进一步学习的动力。我开始尝试着将书中的理论应用到一些简单的实际问题中，比如估算一个简易传动装置的功率和效率。

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我之所以会关注这本书，很大程度上是因为最近工作上接触到一些机械设备的维护和改进。我对书中关于轴承的选择和润滑的论述特别感兴趣。书中详细介绍了不同类型轴承的优缺点，以及如何根据载荷、转速和工作环境来选择最合适的轴承。这一点对我非常有帮助，过去我常常凭经验选择，效率不高，也存在一些隐患。另外，关于润滑剂的选择和失效分析，也给了我不少启发，原来润滑不仅仅是减少摩擦，还涉及到散热、密封和防锈等多个方面。

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初次翻开这本《机械设计基础》，我抱着学习的态度，希望能系统地梳理一下那些在脑海中零散的机械概念。这本书的结构安排倒是颇为合理，从最基础的材料力学原理，到各种连接件的设计，再到动力的传递和机构的运动分析，层层递进，逻辑清晰。其中关于应力、应变分析的部分，作者用了很多图例和公式推导，虽然一开始有些烧脑，但仔细钻研后，对理解零件在受力情况下的行为有了更深刻的认识。特别是疲劳强度和应力集中的章节，让我对那些看起来坚固的零件为何会失效有了全新的视角。

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坦白讲，我并非专业科班出身，对于机械设计领域了解有限。购买这本书，主要是想对工业生产中常见的机械零部件有一个基本的了解，比如螺纹连接、键和销等。书中对这些基础连接件的种类、特点、选择原则以及失效形式都进行了细致的阐述，这对我理解一些简单的机械装配和维护非常有帮助。例如，我过去总以为螺栓拧紧就行，看了书才知道，不同螺纹规格、不同的紧固方式，其承载能力和可靠性都有很大差异。

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