Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications

Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者: 作者:Wang, Ji (EDT)/ Chen, Weiqiu (EDT) 出品人: 页数:385 译者: 出版时间:2007-9 价格:$ 153.70 装帧: isbn号码:9789812708137 丛书系列:
图书标签
  • Piezoelectricity
  • Acoustic Waves
  • Sensors
  • Actuators
  • Materials Science
  • Physics
  • Engineering
  • Electronics
  • Transducers
  • Ultrasonics
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具体描述

This volume covers important subjects in the field of piezoelectric devices and applications with the latest research on piezoelectricity, acoustic waves, manufacturing technology, and design techniques. It includes up-to-date research and information on materials, new products, technological trends, and design methods of benefit to academics and researchers in the piezoelectric device industry. Contributors to this volume include prominent experts such as Clemens Ruppel of Epcos, Daining Fang of Tsinghua University, Tong-Yi Zhang of University of Science and Technology, Hong Kong, and CS Lam of TXC Corporation. A number of papers have been dedicated to Professor Harry F Tiersten of Resselear Polytechnic Institute, who passed away in 2006, for his contributions to the fundamental theory of piezoelectricity and methods for acoustic wave device analysis.

固体声学与材料科学新进展:从理论到应用 图书简介 本书深入探讨了固体材料中声波的传播、相互作用及其在现代工程技术中的广泛应用。全书内容聚焦于材料结构、力学性能与声学现象之间的内在联系,为读者提供一个全面而系统的知识框架,旨在推动声学、材料科学、非破坏性检测以及传感器技术领域的进一步发展。 本书内容涵盖了固体物理学中弹性波理论的基础,从宏观的连续介质力学模型出发,逐步深入到微观晶格振动的量子力学描述。重点分析了P波(纵波)和S波(横波)在各向异性介质(如晶体和复合材料)中的传播特性、偏振现象以及速度色散规律。特别辟出章节详细阐述了界面和缺陷对声波场分布的影响,包括反射、折射、散射和衍射过程,这些是理解超声成像和声学无损评估性能的关键。 在材料特性与声学响应的交叉领域,本书详细讨论了材料的本构关系如何决定其声速和衰减特性。我们分析了高分子材料、金属合金以及先进陶瓷中的声波吸收与散射机制,包括黏滞阻尼、晶界散射和弛豫过程。书中引入了先进的计算方法,如有限元法(FEM)和边界元法(BEM),用于精确模拟复杂结构中的声场分布,并展示了如何利用这些模拟工具来指导材料设计和结构优化。 本书的另一重要部分致力于新型声学现象的探索。我们详细介绍了在特定激发条件下(如高强度超声波或特定频率范围)材料内部可能出现的非线性声学效应。这包括谐波产生、调制效应以及波形畸变,并讨论了如何利用这些非线性特征来探测材料内部的微观损伤和应力状态,这在疲劳评估和早期裂纹检测中具有极高的实用价值。 在应用层面,本书提供了多个基于固体声学原理的先进技术案例。首先,对超声无损评估(NDE)技术进行了详尽的阐述,涵盖了从传统的脉冲回波法到更先进的相控阵超声(PAUT)和导波技术。重点分析了如何优化探头设计和信号处理算法,以提高检测的灵敏度和空间分辨率,特别是在检测复杂几何形状和强耦合界面时的挑战与解决方案。 其次,本书对声波在智能材料系统中的应用进行了深入探讨。这包括利用声学波对环境变化(如温度、压力、应变)的敏感性,开发高精度的声学传感器和应变计。我们探讨了声发射(AE)技术在实时结构健康监测(SHM)中的前沿进展,如何通过捕捉材料断裂或塑性变形过程中释放的瞬态弹性波,来实现对关键基础设施的早期预警。 此外,书中还涵盖了声学在材料加工和制造中的作用,例如超声辅助加工技术如何改善切削性能和表面质量,以及如何利用声波在粉末冶金和增材制造(3D打印)过程中控制材料的微结构演化。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性和工程实践的指导性。每一章后附有精心设计的习题和案例分析,帮助读者巩固理论知识并将其应用于解决实际工程问题。 目标读者 本书适合于材料科学、机械工程、土木工程、声学工程、物理学以及电子工程等相关专业的本科高年级学生、研究生以及从事研发和工程应用的技术人员。对于希望深入理解材料结构与声学行为之间复杂关系的工程师和研究人员而言,本书将是一本不可或缺的参考资料。通过阅读本书,读者将能够掌握从基础声学理论到尖端检测与传感技术的完整知识体系。 预期贡献 本书旨在弥合固体声学理论与工程应用之间的鸿沟,通过整合跨学科的知识,激发读者对利用声波作为一种强大工具来理解、表征和改进材料与结构的潜力。我们相信,对这些基础和前沿知识的掌握,将有力推动下一代高性能材料的开发和更可靠的工程系统的实现。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的笔触相当大胆,它毫不畏惧地触及了理论物理学中最前沿、最具争议的某些领域。作者在某些章节中展现出的批判性思维令人耳目一新,他不仅介绍了主流的观点,还诚恳地指出了现有模型的局限性和未来可能的发展方向。这种开放式的讨论,极大地激发了我个人的求知欲和反思能力。它不是一本灌输既定知识的教科书,更像是一场与领域内顶尖思想家的深度对话。特别是关于某些特定现象的建模方法,书中对比了至少三种不同的数学描述,并客观分析了各自的适用场景和优缺点,这种多角度的审视,极大地拓宽了我解决实际问题的思路。我尤其欣赏作者在阐述过程中所保持的审慎态度,总是在提出大胆猜想的同时,也明确指出其目前的实验验证程度,体现了极高的学术诚信。对于那些希望站在学科前沿,对现有知识体系保持审慎和好奇心的读者来说,这本书无疑是一份宝贵的指南。

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这本书简直是物理学爱好者的福音,特别是对于那些对电磁学和材料科学交叉领域抱有浓厚兴趣的人来说。作者在探讨波的传播现象时,展现出了惊人的深度和广度,从基础的理论推导到复杂的实际应用案例,无不处理得游刃有余。我尤其欣赏它在解释某些高深概念时所采用的类比和图示,让原本晦涩难懂的物理图像变得清晰可见。例如,对于傅里叶分析在信号处理中的应用,书中给出了非常直观的演示,这远超我预期的入门级教材水平。它并非仅仅停留在公式的堆砌上,而是努力搭建起理论与现实之间的桥梁,让我能真正理解为什么这些抽象的数学工具在描述真实世界的物理现象时如此强大有效。阅读过程中,我感觉自己仿佛置身于一个由精妙公式和严谨逻辑构筑的知识迷宫中,每走一步都能发现新的风景。书中的章节安排也极为巧妙,过渡自然流畅,使得即便涉及到多学科知识的融合,读者也不会感到突兀或迷失方向。对于想要深入研究波动物理学在各个工程领域应用的读者来说,这本书无疑提供了一个坚实且全面的知识基石。

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我必须说,这本书在概念的组织和逻辑的推进上达到了一个令人叹服的高度。它就像一个技艺高超的建筑师,从最基础的承重墙开始,一步步搭建起宏伟的知识殿堂。对于理解非线性动力学在系统响应中的作用,书中给出的解释尤为深刻,它没有回避其中的数学复杂性,而是巧妙地通过几何直观来辅助理解,这对于我这种更偏向物理图像而非纯数学推导的读者来说,简直是天降甘霖。书中对特定物理模型演化的历史回顾也做得非常出色,让读者能够追溯当前理论是如何一步步克服挑战发展而来的,增强了历史感和知识的厚重感。另外,附带的插图和图表设计极具现代感和清晰度,每张图都服务于特定的解释目的,没有一张是多余的。读完后,我对整个物理框架的理解不再是零散的知识点,而是一个相互连接、自洽的有机整体,这对于构建自己的研究思路非常有帮助。

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这本书的排版和印刷质量是无可挑剔的,厚实的纸张和清晰的字体阅读起来非常舒适,即便长时间沉浸其中也不会感到视觉疲劳。更重要的是,它在内容的深度上达到了一个极高的平衡点——既有足够支撑研究生级别研究的详尽数学推导,又兼顾了对现象背后物理意义的直观阐述。对于那些希望从工程应用转向基础理论深挖的专业人士而言,这本书提供了一个完美的阶梯。其中对某些特定材料响应特性的讨论,其详尽程度已经超出了普通参考书的范畴,更像是专门为该细分领域撰写的手册。作者在解释边界条件和奇异解的处理上,展现了非凡的数学功底,那些复杂的偏微分方程在作者的引导下,仿佛被解构成了清晰的逻辑步骤。这本书的价值不仅仅在于其内容本身,还在于它所代表的一种对待知识的严谨态度和追求完美的工匠精神,值得每一位严肃的科学工作者收藏和细读。

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这本书的叙事风格充满了老派学术著作的严谨和一丝不苟,但同时又带着一种对知识探索的热情,这使得阅读过程虽然需要高度集中注意力,却也充满了智力上的愉悦。它对实验数据的引用和讨论,尤其令人印象深刻,作者似乎对每一个关键实验的背景、方法和局限性都了如指掌,并进行了深入的剖析。我发现书中对于误差分析和不确定性量化的处理非常到位,这在很多同类书籍中往往被轻描淡写,但在这里却被提升到了一个核心地位。这种对“测量”本质的强调,让这本书不仅仅停留在理论层面,更触及了科学实践的精髓。在描述复杂系统行为时,作者展现出了一种近乎诗意的精确性,仿佛在用数学语言描绘一幅动态的物理画卷。我强烈推荐给那些不仅想知道“是什么”更想知道“为什么是这样”的严肃学习者。它要求读者投入时间与精力,但所获得的回报是远远超出预期的知识体系构建能力,这远非泛泛而谈的科普读物所能比拟。

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