具体描述
本书共分四篇18章，主要内容包括工程力学、金属材料及其成形技术、常用机构和机械传动、联接与轴承零部件四个部分。在工程力学部分中，包括静力学基础和材料力学基础两个方面，其中静力学基础主要讨论构件的受力与平衡，材料力学基础主要讨论构件在外力作用下的变形及强度、刚度计算。在金属材料及其成形技术部分中，主要介绍金属材料与热处理基础知识，常用工程材料的牌号、性能及应用，以及金属液态成形、塑性成形和连接成形的基础知识。在常用机构和机械传动部分中，主要介绍平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构，以及带传动和链传动、齿轮传动、轮系和减速器等。在联接与轴系零部件部分中，主要介绍螺纹联接、链联接、销联接、以及轴、轴承、机械的润滑与密封等。
本书可作为高等专科学校、高等职业学校和成人高校机电类相关专业的教学用书，也可作为中职、中专学校相应专业的教学用书和相关工程技术人员、工厂管理人员的参考书。
好的，这是一份针对一本名为《机械工程基础》的书籍，撰写的不包含其内容的详细图书简介。 --- 《材料科学与工程前沿导论》：探索物质世界的无限可能 作者： 张伟、李明、王芳 出版社： 现代科技出版社 出版日期： 2024年10月 简介： 在当今科技飞速发展的时代，新材料的发现与应用已成为推动人类社会进步的核心驱动力之一。无论是航空航天领域的极端环境挑战，还是生物医学领域对高精度、高相容性材料的迫切需求，都将目光聚焦于对物质结构、性能及其演化规律的深刻理解。《材料科学与工程前沿导论》正是这样一部旨在为读者构建坚实理论基础、同时聚焦未来发展方向的权威性著作。 本书并非传统意义上的基础工程力学或机械设计教科书，它避开了对经典结构分析、机构运动学等机械工程核心模块的详细阐述，而是将焦点完全锁定在材料的微观世界与宏观性能之间的桥梁搭建上。我们相信，理解材料的本质——原子排列、晶体结构、缺陷控制以及如何通过热处理、形变等手段调控其性能——是实现下一代工程创新的关键前提。 结构与内容深度解析： 本书共分为六大部分，详尽地涵盖了当代材料科学与工程领域最前沿和最核心的知识体系，力求为高年级本科生、研究生以及致力于新材料研发的工程师提供一份既有深度又具广度的参考指南。 第一部分：晶体结构与缺陷物理（Chapter 1-3） 本部分首先系统回顾了晶体学的基本原理，详细解析了体心立方、面心立方以及六方密堆积等常见金属晶体结构的几何特征、晶面指数与晶向指数的确定方法。然而，重点不在于简单的几何计算，而在于理解“为什么”这些结构会形成，以及它们如何影响材料的宏观力学响应。 我们深入探讨了晶体缺陷的分类及其对材料性能的决定性作用。这包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）的浓度热力学、线缺陷（位错）的滑移与交割机制，以及面缺陷（晶界、堆垛层错）对材料加工性能和高温蠕变行为的影响。特别地，我们引入了高熵合金（HEA）中复杂晶格畸变的理论模型，展示了经典缺陷理论在处理多组分合金时的延伸与挑战。 第二部分：热力学与相变动力学（Chapter 4-6） 本部分聚焦于材料体系的能量驱动与演化过程。平衡态热力学被应用于相图的解读，详细分析了二元、三元合金体系中固溶、共晶、共析反应的吉布斯自由能最小化原理。读者将学习如何利用热力学计算软件辅助预测相变温度和平衡相组成。 更重要的是，我们详细阐述了相变动力学。从成核理论（均匀与非均匀成核）到生长机制（扩散控制与界面控制），本书利用Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) 模型来描述非平衡相变的演化路径。对于钢的贝氏体转变和马氏体转变，我们提供了基于位错运动与剪切机制的先进动力学解析，而非停留在简单的时温等效概念上。 第三部分：先进功能材料的基础（Chapter 7-9） 传统机械工程关注的强度、刚度在此部分被拓宽至电、磁、光、热等功能特性。 陶瓷材料部分，我们深入分析了氧化物、非氧化物陶瓷（如氮化物、碳化物）的离子键和共价键特性，以及它们在高温、强腐蚀环境下的断裂韧性提升策略，例如引入纤维增强复合结构。 半导体与磁性材料是核心章节。对于半导体，我们侧重于能带理论在PN结形成中的作用，以及掺杂对载流子浓度的精确调控。磁性材料部分，则详细解析了畴壁运动、磁滞回线形成机理，并着眼于稀土永磁材料（如NdFeB）的微观结构与退磁机理。 第四部分：高分子与复合材料的界面科学（Chapter 10-12） 高分子科学部分，本书跳过了基础的合成化学，直接进入聚合物的粘弹性行为、玻璃化转变温度（Tg）的测定与影响因素。我们详细介绍了动态力学分析（DMA）在表征高分子松弛过程中的应用。 在复合材料方面，重点放在了界面行为上。如何设计纤维/基体界面以实现高效应力传递，界面结合能的量化，以及分层剥离（Delamination）的断裂力学模型是本章的难点与亮点。我们特别讨论了碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）的疲劳损伤演化路径。 第五部分：材料的制备与加工前沿技术（Chapter 13-15） 本部分关注如何通过先进的制造手段“创造”具有特定性能的材料。 粉末冶金与增材制造（3D打印）是重点。对于选择性激光熔化（SLM）等技术，本书分析了快速凝固过程中的微观组织非平衡态，如枝晶间距、孔隙率的形成与控制，以及由此带来的残余应力问题。 此外，我们详细介绍了材料表面工程的最新进展，包括等离子体浸没离子注入（PIII）和反应性磁控溅射（R-Mags）在改善耐磨损和抗腐蚀性能方面的机制。 第六部分：计算材料学与性能预测（Chapter 16-18） 本部分是本书的时代特色。我们介绍了从原子尺度到宏观尺度的多尺度建模方法： 1. 第一性原理计算 (DFT)：如何计算材料的电子结构、形成能和弹性常数。 2. 分子动力学模拟 (MD)：模拟位错运动、扩散过程以及高分子链段运动的精确时间尺度。 3. 有限元分析 (FEA)：将微观材料模型集成到宏观结构分析中，实现性能的精确预测。 本书旨在引导读者掌握使用这些先进计算工具的能力，从而实现“设计即制造”的材料开发范式转变。 本书的独特价值： 与侧重于经典力学分析和结构设计规范的机械工程教材不同，《材料科学与工程前沿导论》的价值在于其对“为什么”的深入探究。它不教授如何选择标准件或绘制齿轮图，而是教授如何理解金属为何屈服、陶瓷如何抗压、功能材料如何响应电磁场，以及如何通过材料科学的手段去解决传统工程学束手无策的难题。 本书内容高度融合了冶金学、固体物理学、化学热力学和计算科学的最新成果，是面向未来工程挑战的必备参考书。 ---
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