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出版者:北京理工大学出版社

作者:周生国

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:1993-01

价格:25.00

装帧:平装

isbn号码:9787810136402

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 测试技术
• 机械测试
• 可靠性
• 质量控制
• 实验分析
• 传感器
• 数据采集
• 故障诊断
• 振动测试

现代工程材料的结构与性能分析 图书简介 本书聚焦于现代工程领域中应用最为广泛和关键的几类工程材料，深入剖析其微观结构、宏观性能及其相互间的内在联系。旨在为材料学、机械工程、航空航天、土木工程等相关专业的学生、工程师及研究人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的专业参考书。 第一部分：材料科学基础与微观结构表征 本部分首先回顾了固体材料的基本晶体学原理，重点阐述了晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）对材料力学性能的决定性影响。随后，详细介绍了现代材料的微观结构分析技术。 晶体结构与衍射技术： 深入讲解X射线衍射（XRD）在晶胞参数测定、物相鉴定和晶粒尺寸分析中的应用。着重分析粉末衍射图谱的解读方法，以及如何利用同步辐射等先进光源提高分析精度。 显微组织观察技术： 系统介绍了光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在观察材料表面形貌、晶界结构和析出相分布中的应用。特别关注高分辨透射电镜（HRTEM）在原子尺度成像和界面分析中的前沿进展。 能谱分析与元素分布： 详细阐述能量色散X射线谱（EDS/EDX）和波长色散X射线谱（WDS）在定量和定性元素分析中的原理和操作规程，以及它们在微区成分偏析研究中的作用。 第二部分：金属材料的形变、断裂与热处理 金属材料作为工业支柱，其性能的调控是工程应用的核心。本部分将重点放在金属塑性变形机理和破坏预防策略上。 塑性变形的本质： 详述位错理论，包括位错的产生、运动、交滑移和缠结。讨论加工硬化、叠排错以及孪晶在不同晶系金属中的作用。针对高熵合金等新型材料，分析其特殊的位错-溶质原子相互作用机制。 断裂力学基础： 引入线性弹性断裂力学（LEFM）中的应力强度因子、裂纹扩展的判据（如G准则和应力强度因子$K$）。深入探讨弹塑性断裂力学（EPFM），重点介绍J积分和裂纹尖端张开位移（CTOD）在评估韧性材料抗断裂能力中的应用。 疲劳与蠕变行为： 细致分析低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）的本构关系和寿命预测模型（如Basquin、Manson-Coffin关系）。讨论疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂过程。在蠕变方面，解析稳态和瞬态蠕变的物理机制，以及Norton定律和参数法在高温合金寿命预测中的应用。 关键热处理工艺： 覆盖固溶处理、时效强化、退火和淬火-回火等基础热处理技术。重点讲解相变动力学，特别是贝氏体和马氏体转变的T-T-T图和C-C-T图的应用，以及热处理对显微组织（如晶粒尺寸、析出相）的精确控制。 第三部分：陶瓷与高分子材料的特性与设计 本部分拓展至非金属材料，揭示其独特的结构-性能关系。 先进结构陶瓷： 阐述氧化物（如氧化铝、氧化锆）和非氧化物（如碳化硅、氮化硅）陶瓷的制备挑战和高硬度、高耐磨性的来源。着重分析陶瓷材料的脆性本质、微裂纹的敏感性，以及通过晶界工程和增韧技术（如部分稳定化氧化锆的相变增韧）提高其断裂韧性的方法。 高分子材料的粘弹性： 解释高分子链的构象、自由体积理论和松弛过程。深入探讨动态力学分析（DMA）在测量储能模量和损耗模量，从而确定玻璃化转变温度（Tg）和次级转变的应用。 高分子复合材料： 论述纤维增强（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强高分子基体的界面问题。分析层合板的各向异性力学行为，以及纤维取向和体积分数对材料整体刚度和强度的影响。 第四部分：功能材料的电、磁与热学行为 本部分关注材料在特定物理场下的响应特性，为传感器、能源和电子器件设计提供理论基础。 半导体材料的能带理论： 解释本征半导体、N型和P型掺杂半导体的能带结构、载流子浓度和迁移率。分析霍尔效应测试在确定载流子类型和浓度中的关键作用。 铁电性与压电性： 阐述自发极化、居里点和电畴的形成机制。深入探讨压电效应在传感器和执行器中的应用，并分析反铁电材料的电滞回线特性。 磁性材料的微观起源： 区分顺磁性、抗磁性和铁磁性。详细解析磁畴结构、磁滞回线（矫顽力、剩余磁化强度）的形成，以及软磁材料和硬磁材料的应用差异。 总结 本书力求在材料的“为什么”和“如何做”之间架起桥梁。通过严谨的理论推导和丰富的工程实例，读者将能够理解材料的内在规律，并能根据实际应用需求，合理选择、设计和优化工程材料的性能。本书内容涵盖了从微观原子排列到宏观力学响应的完整链条，是材料科学领域深化学习的必备工具书。

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说实话，这本书刚拿到手时，我还有点担心，毕竟现在市面上的技术书籍大多追求快速出新，内容深度往往不足。然而，这本书却以一种近乎严苛的标准，展现了极高的学术素养和工程实践的深度融合。它对测量误差的分析尤其精辟，不像有些书只是简单地提一下不确定度，而是深入剖析了误差来源的内在机制，并提供了切实可行的优化策略。文字风格偏向沉稳、大气，透露出一种历经沉淀后的自信与专业。我花了比预期更长的时间去细读，因为每一个段落都值得反复咀嚼，生怕错过任何一个细微的要点。这本书，是为真正想在专业领域深耕的人准备的。

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这本书简直是工程领域的一股清流，我原本以为这是一本枯燥的理论教材，没想到读起来竟然如此引人入胜。作者的叙述方式非常老道，他没有陷入那些晦涩难懂的公式推导中，而是将复杂的概念以非常直观、易于理解的方式呈现出来。特别是关于振动测试的那几个章节，简直是教科书级别的讲解，通过大量的实际案例分析，让我这个初学者也能迅速掌握核心原理。我特别欣赏作者那种“手把手”的教学态度，仿佛他正坐在我对面，耐心细致地为你拆解每一个技术难点。读完这本书，我感觉自己对工程测试的认知完成了一次彻底的升级，那种豁然开朗的感觉，真是妙不可言。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的老工程师在与你促膝长谈，分享他多年积累的宝贵心得。

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我是一个对传统工业技术不太感冒的人，但这本书成功地改变了我的看法。它的内容组织结构极其新颖，完全跳脱了我对同类书籍的刻板印象。最让我惊艳的是它对于数据采集和信号处理部分的处理，简直是艺术品级别的阐述。作者似乎深谙读者心理，在需要引入复杂数学工具时，总能巧妙地用物理意义去解释，而不是单纯堆砌公式，这一点极其高明。阅读体验非常流畅，文字的节奏把握得恰到好处，读起来一点也不觉得累，反而有种沉浸式的体验。我甚至忍不住在阅读过程中做笔记，因为很多观点我深有感悟，迫不及待想应用到我目前的工作项目中去。这本书的价值，远超其定价，绝对是值得收藏的案头宝典。

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这本书的排版和配图简直是一绝！对于理工科书籍来说，视觉传达的重要性常常被低估，但这本书显然在这方面下了大功夫。那些图示和流程图，清晰明了，完美地支撑了文字的描述，让人对实验设置和仪器原理一目了然。我尤其喜欢它在介绍新型传感器应用时的前瞻性，它没有停留在传统的测量方法上，而是大胆地将最新的物联网和智能分析技术融入其中，这让这本书不仅实用，更具有未来导向性。阅读过程如同观看一部精心制作的科技纪录片，信息密度高，但组织得井井有条，根本不会让人感到信息过载，反而激发了强烈的求知欲。

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我很少对一本技术书籍写下如此高的评价，但这本书确实值得。它的叙述语言极具个人魅力，带着一种老派工程师的严谨和对工艺的敬畏。作者在描述实验方法时，那种对细节的执着令人印象深刻，比如对环境温度、湿度对精密测量的影响的细致考量，这些都是新手容易忽略但至关重要的环节。这本书的知识体系非常完整，从基础概念到高级应用，逻辑递进自然，使得读者可以构建起一个坚实的知识框架。对于想要系统提升自身测试与测量能力的工程师而言，这本书无疑是一座灯塔，指引方向，而且每翻一页都能带来新的启发和思考。

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