Wear Analysis for Engineers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Bayer, Raymond G.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:695.00 元

装帧:

isbn号码:9780966428650

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• 磨损分析
• 工程材料
• 机械工程
• 可靠性工程
• 表面工程
• 材料科学
• 摩擦学
• 工程设计
• 维护工程
• 故障分析

结构材料的失效机制与预防：工程实践指南 作者： [请在此处填写作者姓名，例如：张伟、李明等] 出版社： [请在此处填写出版社名称] 出版日期： [请在此处填写出版日期] 页数： [请在此处填写页数] 定价： [请在此处填写定价] --- 内容简介 《结构材料的失效机制与预防：工程实践指南》旨在为广大从事机械设计、土木工程、材料科学以及设备维护的工程师提供一本全面、深入且高度实用的参考手册。本书聚焦于工程结构中最常见的材料——金属、复合材料和高分子材料在实际服役环境中可能遭遇的各种失效模式，并系统阐述了从微观机制到宏观表现的演变过程，最终落脚于如何通过科学的设计、合理的选材和有效的维护策略来规避或延迟这些失效的发生。 本书的撰写严格遵循工程实践的需求导向，理论阐述力求清晰准确，同时辅以大量真实的工程案例、失效分析报告图谱和数据图表，确保读者能够将书中的知识直接应用于解决工作中的实际问题。 第一部分：材料失效的基础理论与分析方法 本部分作为全书的理论基石，详细介绍了材料科学中与失效密切相关的基本概念。 第一章：材料行为与环境交互 1.1 弹性、塑性与断裂韧性： 回顾经典力学与材料力学基础，重点讨论应力集中、应变累积对材料性能的影响阈值。 1.2 环境因素的侵蚀作用： 探讨温度、湿度、化学介质（酸、碱、盐分）和应力场耦合作用下材料性能的动态变化规律。 1.3 失效分析的系统流程： 介绍从现场取证、宏观检查、金相分析、能谱分析（EDS）到断口形貌分析（SEM）的标准操作步骤和证据链构建方法。 第二章：疲劳失效的深入剖析 2.1 疲劳的基本模式： 阐述低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）的差异，以及它们在不同载荷条件下的适用范围。 2.2 疲劳裂纹的萌生与扩展： 深入分析表面缺陷、晶界、夹杂物作为疲劳源的机制，并引入Paris-Erdogan定律及其在工程预测中的应用局限性。 2.3 剩余应力与表面工程对疲劳寿命的影响： 重点讨论通过滚压、喷丸强化（Shot Peening）等工艺引入的表面残余压应力如何有效抑制裂纹扩展。 第二部分：金属材料的特定失效模式 本部分集中讨论钢、铝合金、钛合金等工程结构中最常用的金属材料面临的独特挑战。 第三章：腐蚀引起的结构退化 3.1 电化学腐蚀机制： 详细解析均匀腐蚀、点蚀（Pitting）、缝隙腐蚀（Crevice Corrosion）的发生条件和速率控制因素。 3.2 应力腐蚀开裂（SCC）： 区分SCC与氢致开裂（HIC）的识别特征，并分析特定合金体系（如奥氏体不锈钢、高强度钢）对氯离子环境的敏感性。 3.3 腐蚀防护策略： 涵盖牺牲阳极保护、外加电流保护、涂层技术（包括阻挡型涂层与缓蚀剂的应用）的工程选择标准。 第四章：高温与蠕变行为 4.1 蠕变机理： 阐述扩散控制、位错运动控制等不同温度和应力水平下的蠕变阶段及稳态速率预测。 4.2 氧化与热腐蚀： 针对燃气轮机叶片、锅炉管道等高温部件，分析氧化皮的形成、剥落机制及其对材料承载力的影响。 4.3 制造工艺对高温性能的影响： 讨论铸造、锻造、焊接热影响区（HAZ）在高温服役中的脆弱性。 第五章：脆性断裂与韧性转变 5.1 韧脆转变温度（DBTT）： 解释其对低碳钢结构安全评估的重要性，特别是在低温环境下的应用。 5.2 快速裂纹扩展的临界条件： 引入断裂韧度 ($K_{IC}$) 概念，并讲解基于Charpy V型缺口冲击试样的快速评估方法。 5.3 疲劳-断裂耦合： 分析在有载荷和缺陷存在的条件下，如何从疲劳裂纹扩展阶段过渡到最终的瞬时脆性断裂。 第三部分：非金属材料的失效控制 本部分拓展了视野，涵盖了聚合物、陶瓷和复合材料在工程应用中特有的失效路径。 第六章：高分子材料的老化与降解 6.1 热氧化降解： 聚合物在热量和氧气作用下的链断裂和交联过程，重点讨论抗氧化剂的寿命管理。 6.2 光降解与环境应力开裂（ESC）： 分析紫外线对聚合物性能的破坏，以及特定化学溶剂引发的ESC现象。 6.3 塑料的疲劳与蠕变： 探讨高分子材料在长期载荷下的粘弹性响应和松弛现象。 第七章：先进复合材料的损伤评估 7.1 分层与基体开裂： 识别层间脱粘（Delamination）的特征性断口，及其对结构刚度和承载力的削弱。 7.2 纤维/基体界面失效： 讨论湿热环境、冲击载荷对增强纤维与树脂基体之间结合力的影响。 7.3 复合材料的疲劳特性： 阐述其与各向同性材料的差异，以及损伤容限设计（Damage Tolerance Design）的概念。 第四部分：工程设计与预防性维护 本部分将理论知识转化为可操作的工程措施，是本书的核心价值所在。 第八章：基于可靠性的材料选型与设计 8.1 载荷谱的构建与分析： 如何基于实际工况数据，准确模拟和预测结构的应力历史。 8.2 安全系数的确定与裕度管理： 不再依赖经验公式，而是基于概率和可靠度指标来设定合理的安全裕度。 8.3 消除应力集中源的设计优化： 详细讲解如何通过圆角、倒角、孔洞位置优化等手段，使结构应力分布更加均匀。 第九章：无损检测（NDT）在寿命管理中的应用 9.1 常规与先进NDT技术对比： 聚焦于超声波相控阵（PAUT）、涡流检测（ET）和声发射（AE）在早期缺陷识别中的优势。 9.2 缺陷的风险评估与剩余寿命预测： 如何根据NDT发现的缺陷尺寸和位置，结合损伤容限分析，制定检修计划（RCM）。 第十章：制造工艺控制与质量保证 10.1 焊接质量控制： 识别焊缝缺陷（未熔透、气孔、冷裂纹）及其对整体结构强度的影响，并推荐优化的焊接参数。 10.2 热处理对材料性能的最终确定： 强调淬火、回火、固溶处理等步骤的工艺窗口控制对最终力学性能和抗腐蚀能力的关键性。 附录： 常用工程材料的失效数据库索引、工程计算常用公式汇总、国际标准与规范参考列表。 本书特点： 深度与广度兼备： 覆盖金属、高分子、复合材料三大领域失效机制，实现知识的系统化。 实践导向： 结合大量真实失效案例，提供从诊断到解决问题的完整思路链。 工具性强： 包含大量图表、计算模型和设计准则，是工程师案头必备的工具书。 --- 目标读者： 结构工程师、机械设计师、材料研发人员、质量控制工程师、高校材料工程专业高年级学生及研究生。 通过本书的学习，读者将能更深刻地理解材料为何“失败”，并掌握如何“设计”出抵抗失败的工程系统。

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我之前接触过一些关于材料力学的书籍，但感觉它们更侧重于应力、应变等基础理论，对于材料在长期使用过程中的动态变化，尤其是磨损方面，涉及的比较有限。这本书的书名“Wear Analysis for Engineers”恰好戳中了我的兴趣点。我脑海中勾勒出的画面是，这本书会像一本“磨损百科全书”，详细解析各种材料在不同工况下的磨损行为，并提供相应的解决方案。我想象中，它会用一种非常清晰、逻辑性强的方式，解释为什么某些材料更容易磨损，为什么某些设计会加速磨损，以及工程师们应该如何避免或减轻这些问题。我尤其期待书中能有一些关于表面工程技术的介绍，比如PVD、CVD涂层，热处理技术等等，这些都是提高材料耐磨性的重要手段。如果书中还能包含一些案例研究，展示如何通过细致的磨损分析来改进产品设计，那就太棒了。总之，这本书在我看来，是一本能够帮助工程师提升产品设计能力，减少后期维护成本的宝贵参考。

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最近开始对一些基础的材料科学产生兴趣，尤其是那些能够直接影响到产品寿命和可靠性的方面。我一直觉得，很多工程问题的根源都离不开对材料特性的深入理解，而“磨损”无疑是其中一个非常普遍且难以避免的现象。这本书的书名虽然直接，但我觉得它暗示着一种非常实用的知识体系，能够帮助工程师们在设计和生产过程中，更有效地应对材料损耗的问题。我猜想书中会涉及各种不同材料的磨损机理，以及如何通过材料选择、表面处理、润滑等手段来提高零件的耐磨性。而且，我特别希望书中能有一些实际的案例分析，比如在汽车发动机、航空发动机、或者一些高精度仪器中，是如何解决磨损带来的挑战的。如果能有相关的测试方法和标准介绍，那就更完美了。我一直在寻找一本能够将理论知识与工程实践紧密结合的书籍，希望这本书能够满足我的这一需求，让我对“Wear Analysis”有一个更全面、更深入的认识，从而在我的日常工作中获得一些启发和帮助。

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这本书的包装设计倒是挺吸引我的，深邃的蓝色封面上，用银色字体勾勒出书名，隐约还带着一丝金属的质感，仿佛预示着书中内容会涉及材料的坚固与耐磨。拿在手里，感觉挺沉甸甸的，纸张的厚实度也让人觉得很扎实，印刷清晰，排版也比较舒展，不是那种密密麻麻让人望而却步的风格。我平时就喜欢这种内容充实，同时又兼顾阅读体验的书籍。虽然我还没有深入阅读，但单从外观上，它就给人一种专业、严谨的感觉，这让我对它即将传达的知识充满了期待。我设想它会为我打开一个关于材料性能的新视角，尤其是在工程应用层面，比如在机械设计、制造工艺等方面，材料的耐磨性无疑是一个至关重要的考量因素。这本书的出现，正好填补了我在这一块知识体系中的空白，让我能够更系统地去理解和掌握相关的理论与实践。总而言之，从初步接触到这本书，我就已经感受到了一种由内而外的扎实与专业，这种初步的印象，已经让我对它的内容充满了好奇和信心。

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这本书的出版信息和作者背景（虽然我还没来得及详细了解）都让我觉得它可能是一本非常有价值的技术专著。我一直对那些能够深入讲解某一具体工程领域核心问题的书籍情有独钟，而“磨损分析”恰好是机械工程中一个非常关键但又常常被低估的领域。我设想这本书的结构会非常严谨，从基础理论出发，逐步深入到具体的应用层面。可能会包括不同材料的磨损机理、磨损的测试方法、磨损的预测模型，以及如何根据磨损分析结果进行材料选择、设计优化和维护策略的制定。我期待它能提供一些实用的指导，帮助工程师在面对复杂的磨损问题时，能够有条不紊地分析原因，并找到最有效的解决方案。如果书中能够提供一些跨学科的视角，比如结合流体力学、摩擦学等知识来解释磨损现象，那就更具启发性了。这本书在我看来，是一本能够真正赋能工程师，让他们在实际工作中更加得心应手的工具书。

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这本书的尺寸和重量都让我感觉它是一本非常有分量的参考书，不是那种轻松读物，而是需要静下心来，仔细研读的那种。封面设计简洁而有力，没有过多的装饰，直接点明了主题，这通常意味着内容会非常聚焦和专业。我之所以会被吸引，是因为我目前的工作涉及到一些需要长期稳定运行的设备，而这些设备的维护成本很大程度上就取决于关键部件的磨损程度。我一直在思考，如何才能从根本上延长这些部件的使用寿命，减少非计划性停机和维修。我希望这本书能够提供一些关于磨损预测、评估以及防护策略的科学方法。比如说，它会不会讲解不同类型的磨损（如磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损等）的特点和影响因素？会不会介绍一些先进的材料以及它们在耐磨性方面的优势？如果书中包含了一些定量分析的工具或模型，能够帮助我进行初步的计算和评估，那就更好了。总而言之，这本书在我心中代表着解决工程实际问题的一种有效途径。

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