极限配合与技术测量基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王春梅 编

出品人:

页数:75

译者:

出版时间:2011-6

价格:8.00元

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isbn号码:9787504590558

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• 个狗个哦囧途
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• 机械工程
• 测量技术
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《现代工程材料科学导论》 本书导言 在二十一世纪的工程技术领域，材料的选择与性能已成为决定产品成败的关键因素。从航空航天到微电子技术，再到日常消费品，对新型、高性能材料的需求从未像今天这样迫切。《现代工程材料科学导论》旨在为工程、材料科学、物理学及化学等相关专业的学生和研究人员提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架，用以理解材料的微观结构、宏观性能之间的内在联系，以及如何通过科学原理指导材料的创新与应用。 本书的结构设计遵循“从基础到前沿，从经典到新兴”的逻辑脉络。我们首先系统梳理了材料科学的基石——晶体结构、缺陷理论与热力学基础，确保读者对材料的原子尺度行为有扎实的理解。随后，我们将焦点转向材料的性能与加工，详细探讨了金属、陶瓷、高分子和复合材料四大类传统材料的力学、电学、热学及光学特性，并着重分析了其在实际工程环境中的失效机制与防护策略。 本书最核心的特色在于对前沿功能材料的深度剖析。在“材料的智能与响应”章节，我们详尽阐述了半导体材料的能带理论及其在集成电路中的应用，磁性材料的磁畴理论与存储技术，以及压电、热释电材料在传感器和执行器中的作用。此外，考虑到可持续发展的重要性，本书开辟了专门的篇幅讨论绿色材料与能源材料，包括新型电池电极材料的设计原理、太阳能光伏材料的效率提升途径，以及生物相容性材料在医疗领域的突破。 我们坚信，真正的材料科学研究不仅仅是描述现象，更在于控制与设计。因此，本书花了大量篇幅介绍先进的材料表征技术（如电子显微镜、X射线衍射等）如何帮助我们“看见”原子和晶界，以及计算材料学（如密度泛函理论DFT）在预测材料性质方面的强大能力。 《现代工程材料科学导论》力求通过严谨的理论推导、丰富的工程案例和最新的科研进展，激发读者对材料世界的探索热情，培养其具备从材料结构出发，分析、选择和创新工程材料的综合能力。 --- 第一部分：材料科学的基石 第一章：材料科学的范畴与历史演进 本章首先界定了材料科学在现代工程体系中的核心地位，概述了其跨学科的本质。追溯了材料科学从经验积累到理论指导的百年历程，重点分析了晶体学革命和量子力学对材料理解的深刻影响。引入了材料的四大基本类别（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）及其宏观特性速览。本章旨在为后续深入学习奠定整体认识论基础。 第二章：晶体结构与完美原子排列 深入探讨了晶体物理的基础。详细阐述了晶体的七大晶系、布拉维点阵的概念。着重讲解了面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和密排六方（HCP）结构的几何构建、晶胞参数的确定以及密排度计算。内容涵盖了不同晶体结构的滑移系差异如何预示材料的塑性特征。此外，也初步介绍了非晶态物质（如玻璃）的短程有序特征。 第三章：材料中的晶体缺陷理论 真实材料的性能往往受制于其内部的缺陷。本章系统分类和描述了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错：刃位错和螺型位错）、面缺陷（晶界、孪晶界、堆垛层错）的几何结构和能量学意义。核心内容在于将位错运动与宏观塑性形变（如加工硬化和蠕变）联系起来，这是理解金属塑性的关键。 第四章：材料的热力学与相平衡 材料的稳定性和相变是热力学控制的。本章聚焦于材料的热力学基础，包括吉布斯自由能、化学势的概念。重点分析了二元体系的相图（如铁碳相图的深入解读），讲解了相律在指导合金化过程中的应用。此外，还讨论了扩散现象的微观机制（菲克定律）及其在热处理和界面反应中的重要性。 --- 第二部分：宏观性能与结构控制 第五章：金属材料的力学行为 本章集中研究金属的本构关系。从弹性形变到塑性形变的全过程分析，重点研究了屈服强度、抗拉强度、韧性与脆性断裂判据（如应力强度因子KIC）。详细讨论了提高金属强度的主要途径：固溶强化、第二相粒子强化（沉淀强化）和晶粒细化（Hall-Petch关系）。引入了疲劳损伤的S-N曲线分析和蠕变机理。 第六章：陶瓷与玻璃的特性 陶瓷因其离子/共价键的特性表现出高硬度、高熔点但脆性的特点。本章探讨了陶瓷材料的微观结构对其力学性能的极端影响，特别是孔隙率的控制。详细介绍了陶瓷的抗热震性、电学绝缘性，并深入讲解了高技术陶瓷（如氮化硅、氧化锆）在极端条件下的应用。玻璃材料则侧重于粘滞流变和玻璃化转变温度（Tg）。 第七章：高分子材料的结构与动态 本章转向有机高分子。阐述了聚合物的分子链结构（线型、支化、交联）、构象和构型。深入分析了高分子材料独特的粘弹性行为，包括模量随温度和时间的变化（时间-温度等效原理）。重点解析了高分子链的结晶度对拉伸强度和透明度的影响，以及热固性树脂与热塑性树脂的加工差异。 第八章：复合材料的设计原理 复合材料通过结合不同基体和增强相来获得单一材料无法比拟的综合性能。本章基于混合律原理，分析了纤维增强和颗粒增强复合材料的各向异性力学响应。详细讨论了连续纤维增强复合材料的取向对强度的影响，以及界面结合质量在载荷传递中的决定性作用。 --- 第三部分：功能材料与前沿技术 第九章：电学与电子材料 本章是本书功能材料部分的基础。首先基于能带理论，清晰区分导体、半导体和绝缘体。深度剖析了本征与非本征半导体的载流子输运机制，介绍PN结的形成与基本整流特性。同时，讨论了导体材料的电阻率与温度关系、超导现象的机理与应用前景。 第十章：磁性材料与信息存储 讲解了磁性的起源——电子自旋与轨道运动。分类阐述了顺磁性、抗磁性和铁磁性的微观机理。重点分析了磁畴结构、磁滞回线、居里温度和矫顽力等关键参数。探讨了硬磁材料（用于电机）和软磁材料（用于变压器）的设计思路，并介绍了现代磁性随机存取存储器（MRAM）的原理。 第十一章：光学与光电子材料 本章关注材料与光的相互作用。涵盖了光在介质中的吸收、散射和折射现象。详细介绍了发光二极管（LED）的工作原理、激光材料的增益特性，以及光电导材料在成像设备中的应用。讨论了光纤通信中对低损耗玻璃材料的特殊要求。 第十二章：材料的表征与计算方法 材料科学研究离不开先进的实验技术。本章介绍了无损检测的基石——X射线衍射（XRD）在物相分析和晶格常数测量中的应用。重点阐述了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）如何提供微观形貌和晶体结构的直接证据。最后，简要介绍了利用第一性原理计算材料电子结构和预测新材料性质的计算材料学方法。 第十三章：可持续发展与材料创新 本章展望未来。讨论了能源存储领域的热点——锂离子电池、固态电池的电极材料设计，以及燃料电池的关键催化材料。探讨了生物医学领域对植入材料（生物活性、生物惰性）的严格要求。最后，提出循环经济背景下，材料的回收技术和环境友好型材料开发的重要性。 --- 结语 《现代工程材料科学导论》以严谨的科学态度，力求为读者构建一个宏大而精细的材料世界地图。掌握这些基础知识和前沿动态，是未来工程师和科学家在技术创新浪潮中立足的根本。本书的完成，凝聚了对材料科学核心原理的深刻理解和对工程实践的尊重。

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我必须得说，这本书在**现代检测技术**的介绍上展现了极高的前瞻性。面对工业4.0的大趋势，一本优秀的技术书籍不应该只停留在传统的机械量具上。本书非常扎实地涵盖了**三坐标测量机（CMM）**的工作原理，特别是它对**探测球的校准流程**和**误差补偿算法**的介绍，非常详尽。它没有避讳CMM操作中最令人头疼的“漂移”问题，反而提供了具体的诊断思路。更让我惊喜的是，书中对**非接触式测量技术**，比如激光扫描和机器视觉在**形位公差（GD&T）**验证中的应用，也进行了深入探讨。作者用清晰的图表对比了接触式与非接触式方法的优势与局限，比如后者在测量柔性件时的独特价值。这本书的深度远超我的预期，它不仅仅是教你怎么用工具，更重要的是教会你如何**构建一个高效、全面的质量控制体系**，将测量从“事后补救”转变为“过程预防”，这才是真正技术领袖的思维方式。

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从整体布局来看，《极限配合与技术测量基础》的编排逻辑非常注重知识的**递进性与系统性**。前期的尺寸链分析为后续复杂的形位公差计算奠定了坚实的代数基础，这种循序渐进的设置，使得初学者也能逐步攻克难关，而不是在开篇就被晦涩的数学公式劝退。尤其值得称赞的是，书中对**国家标准（如ISO标准）**的引用并非生硬地摘录，而是配有大量的**“情景模拟”**，解释了这些标准是如何在跨国贸易和产品互换性中发挥作用的。我个人对其中关于**测量设备溯源与不确定度评定**的那部分内容印象深刻，它详尽地展示了如何通过一系列严谨的计算，将一个最终测量结果的“可信度范围”清晰地表达出来，这对于撰写高标准的质量报告至关重要。这本书的阅读体验是扎实而充实的，它提供的知识密度极高，但行文流畅，无疑是技术人员工具箱中不可或缺的一柄精钢尺。

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读完关于**配合与连接**的章节，我感觉自己对产品的“耐用性”有了全新的认识。这本书并没有将配合简单地视为尺寸的简单叠加，而是从**材料科学和机械疲劳**的角度去审视“紧固”的意义。作者细致分析了在极端载荷和周期性冲击下，**过渡配合和过盈配合**在轴承座、键槽连接等部位的失效模式。例如，它解释了为什么在某些高频振动环境下，选择特定深度的预紧力安装比单纯依赖材料强度更为关键。关于**螺纹配合**的部分，书中的解析也极具启发性，它不再是机械制图上的等效符号，而是深入探讨了螺纹在受力过程中如何重新分配载荷，以及**防松措施**背后的力学原理。这种从微观力学到宏观装配的跳跃性思考，让本书的价值远超一本单纯的“标准解读”手册，它更像是一部关于“如何让机器部件在长期服役中保持最初的精确性”的工程哲学指南。

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哇，刚翻开这本《极限配合与技术测量基础》的封面，就有一种工业美学的严谨感扑面而来。我本来以为这会是一本枯燥的技术手册，但翻阅几页后发现，作者在结构设计上确实花了不少心思。比如，关于**公差配合**的部分，作者并没有直接堆砌公式，而是通过大量的实际工程案例，把“‘你’和‘我’的尺寸必须在某个范围内才能完美结合”这个概念讲得非常透彻。尤其是他解释**过盈配合与间隙配合**的实际应用场景时，那种描绘零件装配时，是“紧紧抱在一起”还是“留有一丝喘息空间”的比喻，生动得让人印象深刻。书中对**几何量和形状公差（如真圆度、同轴度）**的阐述更是细致入微，它不再是冷冰冰的数学符号，而是与实际车间里卡尺和塞规的每一次测量操作紧密结合。我特别欣赏其中关于**测量系统分析（MSA）**的章节，它没有停留在理论层面，而是着重讨论了如何排除测量人员的习惯性偏差和设备的老化漂移，确保我们得到的每一个数据都是可靠的“真相”。这本书真正做到了将理论的深度与实践的广度完美融合，读起来不觉得是在啃教材，更像是在跟随一位经验丰富的高级工程师学习如何“把东西做对、测准”。

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这本《极限配合与技术测量基础》的叙事节奏非常引人入胜，尤其是在处理**测量误差的统计学基础**这一块。很多技术书籍往往将误差处理简单化为“取平均值”，但本书深入剖析了**随机误差与系统误差**的内在联系和辨别方法，这对于我这种需要在高精度环境下工作的技术人员来说，简直是及时雨。作者在讲解**最小二乘法拟合**时，没有仅仅停留在公式推导，而是巧妙地引入了“数据点云”的视觉化概念，让我瞬间明白了为什么在处理大量测量数据时，用线性回归来确定最佳拟合线比简单地用中位值更为科学和稳健。此外，书中关于**精密量具的选择与校准周期**的论述也极其到位。它不是简单地罗列卡尺、千分尺的规格，而是详细对比了不同测量工具在特定环境下的**灵敏度、分辨力和重复性**差异，甚至提到了环境温度波动对光学测量系统产生的影响，这些都是教科书里常被一带而过的“细节中的魔鬼”。读完这部分，我感觉自己对“测量的不确定性”有了更深刻的敬畏之心，学会了如何科学地质疑手头的数据。

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