具体描述
《机械工程力学习题集》是根据国家教育部2000年颁布的中等职业技术教育工程力学教学大纲及配套教材编写的，与教材《机械工程力学》配套。本习题集共16章、1640道题，除作图题外，均有答案。本习题集可以帮助学生对学习效果进行自我检测，同时也为教师组织教学及检查教学效果提供了方便条件。本习题集可供工科中等职业技术学校各专业师生使用，也可供高等职业技术教育、成人高等教育、电视大学及各类自学读者参考。
好的，以下是一份不包含《机械工程力学习题集》内容的图书简介，力求详细、自然： --- 《现代材料科学导论：从原子到宏观性能的跨越》 内容概要 本书旨在为读者提供一个全面且深入的现代材料科学的入门指南。它不仅仅是一本关于材料分类或基础力学性能的教科书，更是一次从微观世界——原子尺度和晶体结构——出发，逐步过渡到宏观应用和先进功能材料设计的探索之旅。全书结构严谨，内容涵盖了金属、陶瓷、高分子以及复合材料等四大传统材料体系，并对当前热门的前沿领域，如纳米材料、生物医用材料和智能材料，进行了详尽的阐述。 第一部分：材料的微观基础与结构（第1章至第4章） 本部分是理解材料科学的基石。我们首先从原子结构和化学键入手，详细探讨了离子键、共价键、金属键和范德华力如何决定了物质的结合能和基本物理性质。 第1章：原子、键合与晶体结构 深入分析了X射线衍射（XRD）作为结构分析核心工具的原理与应用。重点讲解了晶体学基础，包括晶胞、晶面指数（Miller Indices）的确定与意义，并详细对比了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方最密堆积（HCP）结构的特点，及其对材料塑性的影响。本章通过大量实例，展示了晶体缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）——在材料性能中扮演的关键角色。 第2章：材料的能带结构与导电性 本章侧重于量子力学对材料电子性质的解释。通过引入能带理论，清晰区分了导体、半导体和绝缘体。对于半导体材料，详细阐述了本征激发和掺杂（N型和P型）过程，并对PN结的形成机理和基础二极管特性进行了初步探讨。 第3章：热力学与相变动力学 材料的稳定性和微观组织演变离不开热力学驱动力。本章引入了吉布斯自由能和相图的概念，详尽解释了相平衡的条件。重点分析了扩散现象，包括菲克第一定律和第二定律，以及不同温度下扩散系数的阿伦尼乌斯关系。通过对形核与长大过程的讨论，为理解后续的热处理过程奠定了理论基础。 第4章：机械性能基础的再认识 不同于传统的强度计算，本章从微观机制出发重审拉伸、压缩、弯曲等基本力学测试。详细解析了位错的运动（滑移与攀移）如何导致金属的塑性变形。同时，探讨了加工硬化、固溶强化、沉淀强化和晶界细化等强化机理的微观本质。 第二部分：核心材料体系的特性与加工（第5章至第8章） 本部分将理论知识应用于三大基础材料类型，并探讨了复合材料的独特优势。 第5章：金属材料的微观组织控制 重点聚焦于铁碳合金——钢铁。详细解析了奥氏体、铁素体、渗碳体和贝氏体等组织形态，并结合冷却速率绘制了规范的Fe-C相图。随后，深入讲解了退火、正火、淬火和回火等热处理工艺的目的、过程及对最终力学性能的调控作用。针对非铁金属，讨论了铝合金和钛合金的强化机制及其在航空航天领域的应用优势。 第6章：陶瓷材料的结构与断裂行为 陶瓷以其耐高温、耐腐蚀的特性著称，但其脆性是限制应用的主要因素。本章剖析了陶瓷的离子性和共价键结构特点，解释了其高硬度与低塑性的来源。特别关注了马氏体相变增韧（如ZrO2）和晶须增强等增韧技术。针对陶瓷的断裂韧性（KIC）测试方法进行了详细说明。 第7章：高分子材料的链结构与粘弹性 本章将高分子材料的特性归因于其长链结构和分子间作用力。详细阐述了聚合反应的类型、分子量分布及其对材料性能的影响。粘弹性行为是高分子的核心特征，本章利用Maxwell模型和Voigt模型解释了蠕变和应力松弛现象，并介绍了玻璃化转变温度（Tg）的概念及其对材料使用环境的决定性意义。 第8章：复合材料的设计与界面工程 复合材料是实现“材料性能最优组合”的关键。本章系统介绍了纤维增强复合材料（如碳纤维和玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的力学性能预测模型（如混合律）。核心内容在于“界面”——基体与增强体之间的结合如何决定了载荷的有效传递，并讨论了界面粘结强度的表征方法。 第三部分：前沿与功能性材料（第9章至第11章） 本部分展望了材料科学在现代工程中的应用热点。 第9章：半导体与光电子材料 深化了第二部分中半导体的基础知识，着重于半导体器件的制造过程。讨论了集成电路中薄膜沉积技术（如化学气相沉积CVD）和光刻技术。详细分析了LED和太阳能电池的工作原理，强调了材料的带隙工程在光电转换中的核心作用。 第10章：纳米材料的尺寸效应与特性 当材料尺寸进入纳米尺度时，其物理和化学性质会发生显著变化。本章探讨了量子尺寸效应、高比表面积效应。重点介绍了碳纳米管（CNT）、石墨烯的制备方法（如CVD和溶液法）以及它们在电子学、储能和结构增强方面的潜力。 第11章：智能与环境响应材料 本章介绍了能够对外部刺激（如温度、电场、磁场或光照）产生可逆响应的材料。详细分析了形状记忆合金（SMA）的马氏体相变机理及其在执行器中的应用，并讨论了压电材料和磁致伸缩材料的基本工作原理。 教学特色与适用对象 本书的编写遵循“原理先行，实例支撑”的原则。每一章后都附有精心设计的思考题和案例分析，旨在培养读者运用材料结构知识解决实际工程问题的能力。本书适合作为材料科学、机械工程、航空航天工程、化学工程等专业本科生高年级或研究生的教材或参考书。对于希望系统回顾材料科学基础并了解行业最新动态的工程师和科研人员，本书亦是极佳的自学资源。全书力求概念清晰，图表丰富，帮助读者构建扎实的材料科学认知框架。 ---
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