工程传热学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:220

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出版时间:1996-6

价格:15.30元

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isbn号码:9787810221030

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• 工程热物理
• 传热学
• 工程技术
• 理工科
• 高等教育
• 教材
• 热交换
• 传导
• 对流
• 辐射

好的，这是一份详细的图书简介，不涉及《工程传热学》的内容，而是围绕另一本可能的工程类书籍，例如《现代材料力学基础与应用》来撰写。 --- 《现代材料力学基础与应用》图书简介 导言：结构安全与材料性能的基石 在当代工程领域，无论是航空航天、土木建筑、机械制造，还是生物医学工程，对结构性能的精确预测和材料选择的合理性是项目成功的先决条件。材料力学作为工程科学的核心基础学科之一，其重要性不言而喻。然而，传统的材料力学往往侧重于经典的线弹性理论，难以充分应对现代工程中日益复杂的载荷条件、新型材料的本构特性以及严苛的服役环境。 《现代材料力学基础与应用》正是在这一背景下应运而生。本书并非简单地复述经典理论，而是将前沿的计算方法、先进的材料本构模型与实际工程问题紧密结合，旨在为读者提供一套全面、深入且极具应用价值的现代结构分析工具箱。本书致力于弥合理论研究与工程实践之间的鸿沟，使工程师和研究人员能够更自信、更精确地设计和评估复杂系统的可靠性。 第一部分：基础理论的深化与扩展 本书的开篇部分，旨在巩固读者对经典材料力学原理的理解，同时引入必要的数学和物理基础，为后续的高级内容铺设坚实的阶梯。 第1章：应力与应变基础的重新审视 本章首先回顾了柯西应力张量和格林-拉格朗日应变张量的定义，但重点着眼于高维空间中的张量分析技巧。我们详细探讨了主应力与主应变方向的确定方法，并引入了基于张量不变量的应力状态描述，强调了其在各向异性材料分析中的优势。此外，本章深入解析了极坐标系和柱坐标系下的平面问题分析，为处理圆孔、裂纹等几何特征结构打下基础。 第2章：本构关系：从经典到现代 这是本书的理论核心之一。除了标准的胡克定律（Hooke's Law）在各向同性材料中的应用外，本章投入大量篇幅讨论了正交异性材料和晶体材料的本构关系。对于复合材料和木材等常见工程材料，我们详细推导了它们在不同材料坐标系下的刚度矩阵，并阐述了坐标变换的欧拉角表示法。更进一步，本章引入了粘弹性和粘塑性本构模型，包括Voigt模型、Kelvin-Voigt模型以及常见的粘塑性流动法则，为研究材料在时间依赖性载荷下的响应提供了理论框架。 第3章：能量原理与变分方法 能量法是解决复杂结构问题的重要途径。本章不仅重述了虚功原理和最小势能原理，更侧重于虚应变原理和互易定理（Betti-Rayleigh Reciprocity Theorem）在结构分析中的应用。重点讨论了刚度法和柔度法的变分基础，为理解有限元分析（FEA）的数学根源提供了清晰的物理图像。对卡氏定理（Castigliano's Theorems）的推广应用，也被细致地展示在具有几何非线性的结构体系中。 第二部分：结构响应分析的高级议题 在夯实理论基础后，本书转向现代工程中最常遇到的几大挑战性问题，提供深入的分析方法和实用技术。 第4章：几何非线性和稳定性理论 实际工程中的大变形问题（如薄壳结构、柔索结构）无法用线性理论描述。本章详细介绍了几何非线性的来源，包括刚体运动与应变场分离的概念。我们采用Updated Lagrangian (UL) 和 Total Lagrangian (TL) 描述框架，推导了非线性平衡方程。随后，本章重点分析了屈曲与失稳问题，从欧拉临界载荷的推导出发，深入探讨了初始缺陷敏感性、非线性屈曲和后屈曲行为的分析方法，特别是针对复杂边界条件下的结构稳定性评估。 第5章：断裂力学与疲劳损伤评估 材料的失效模式已不再局限于屈服。本章系统介绍了线性弹性断裂力学 (LEFM)，包括应力强度因子 ($K_I, K_{II}, K_{III}$) 的计算、基于裂纹尖端应力场的分析。随后，本书过渡到弹塑性断裂力学，详细阐述了J积分的物理意义及其在评估材料韧性中的作用。在疲劳寿命预测方面，本章不仅涵盖了S-N曲线法，更侧重于基于应变控制的Coffin-Manson关系以及Paris-Erdogan疲劳裂纹扩展定律，并结合了损伤容限设计理念。 第6章：冲击与动态响应分析 面对爆炸、碰撞等瞬态载荷，材料的惯性效应和时间依赖性变得至关重要。本章从一维应力波传播开始，推导出材料在冲击载荷下的动态应力响应。重点在于材料的应变率敏感性——即动态材料模型（如Johnson-Cook模型）的引入，以准确描述材料在高速变形下的性能变化。本章还包含了振动分析的基础，如自由振动、强迫振动及模态叠加法，为理解结构的动态可靠性提供技术支撑。 第三部分：先进材料与计算工具 本部分面向尖端研究和前沿应用，聚焦于新型材料体系的力学行为以及现代计算工具的应用。 第7章：复合材料与夹层结构力学 复合材料（如碳纤维增强聚合物 CFRP）已成为航空航天的主流材料。本章详细讲解了层合板理论 (Laminate Theory)，推导了宏观刚度矩阵 $[A], [B], [D]$，并分析了基体与纤维材料相互作用的机理。对于夹层结构，本章探讨了三明治板的剪切变形效应和界面脱粘问题。重点分析了复合材料的失效准则（如Tsai-Wu准则、Hashin准则）在预测分层和基体失效中的应用。 第8章：有限元方法（FEA）的深入应用 本书将有限元法视为解决复杂几何和载荷问题的关键工具。本章不仅介绍了单元选择（梁、壳、实体单元）及其适用性，更深入探讨了单元的选择性失效（如剪切锁定、体积锁定）及相应的数值稳定化技术。重点关注网格依赖性的评估、接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法）的实现细节，以及弧线追踪法在求解非线性路径依赖问题中的实际操作指南。 第9章：热力耦合与多场作用 现代工程系统往往面临热、力、电等多种场域的相互作用。本章专注于热弹性力学，推导了考虑热应变项的本构方程。通过分析瞬态温度场对结构应力和变形的影响，阐明了热梯度应力在高温部件（如燃气轮机叶片）中的关键作用。此外，本章还概述了压电材料和磁弹性耦合的基本概念，为跨学科工程师提供必要的理论入口。 结语 《现代材料力学基础与应用》力求成为一本理论严谨、案例丰富的参考书。它不仅适合作为高年级本科生和研究生学习进阶材料力学的教材，更是从事结构设计、数值模拟和前沿材料研发的工程师和科研人员不可或缺的工具书。通过系统学习，读者将能够掌握从微观本构到宏观结构响应的完整分析链条，从而在工程实践中做出更科学、更可靠的决策。

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坦率地说，这本书的深度足以让我这个在相关领域摸爬滚打多年的技术人员都感到有些“吃力”，但这种“吃力”恰恰是它的价值所在。它绝非市面上那些快餐式的技术手册，它要求读者具备扎实的数学功底和对能量守恒定律的深刻理解。印象最深的是关于辐射传热那几章，作者深入探讨了灰体、黑体辐射的差异，并细致地分析了复杂几何形状之间多重反射的能量交换，甚至触及到了非等温表面辐射的计算方法。这些内容在很多入门级教材中往往是一笔带过，但在这本书里，却被剖析得淋漓尽致。我特别欣赏作者在推导过程中对“假设条件”的强调，每一步近似、每一个简化都伴随着对物理情境的严格限定，这对于避免在实际工程中盲目套用公式至关重要。比如，在讨论边界层理论时，作者不仅展示了普朗特数的意义，还结合了流体粘性和热扩散性的相对强弱来解释为什么在某些情况下可以忽略热边界层的厚度。这种对“为什么”的深挖，远胜过对“是什么”的简单陈述，使得理论知识真正内化为解决问题的思维框架。

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拿到这本被业内人士推荐了无数次的《工程传热学》，我首先关注的是它在“新”与“旧”之间的平衡把握。老派的传热学教材往往过于侧重解析解的推导，导致很多现代工程问题束手无策；而一些过于新潮的著作又可能忽略了经典理论的牢固基础。这本书给我的感觉是，它以一种极其扎实、近乎“工匠精神”的方式，重建了传热学的核心框架。例如，在处理非稳态导热问题时，作者没有急于抛出复杂的傅里叶级数展开，而是先用严谨的物理图像引导读者理解热量扩散的本质，这种循序渐进的教学策略，极大地降低了理解门槛。我记得有一部分专门讨论了强化传热技术，里面详细对比了不同肋片几何形状对表面积和对流系数的影响，并辅以相应的数值模拟截图。这些截图的清晰度和信息量，远超我之前看过的任何资料，它们不仅仅是佐证，更像是一种“视觉证明”，让抽象的物理过程变得触手可及。阅读过程中，我发现作者的叙述语言带着一种沉稳的节奏感，没有多余的修饰，每一个句子都像是在为构建知识大厦添砖加瓦。这种严谨性，使得这本书不仅适合学生作为教材使用，更像是工程师的案头工具书，随时可以翻阅查阅那些经过时间检验的经典公式和适用条件。

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这本书的价值，在于它构建了一个从微观到宏观、从理论到实践的完整知识体系。它的语言风格是那种非常典型的学者型表达——精确、客观、逻辑性极强，很少出现口语化的表达，但正是这种克制，保证了信息的纯净度。我特别喜欢作者在处理复杂工程案例时所采用的“问题分解”思路。比如，在分析大型工业炉膛的整体热平衡时，书中不是简单地给出一个总的能量方程，而是将其分解为炉壁的对流换热、燃料燃烧的化学放热、辐射换热以及烟气带走的热量等多个子模块，然后分别应用不同的传热定律进行计算，最后再进行耦合。这种分而治之的解题策略，是任何复杂工程设计都必须掌握的核心技能。这本书将这种方法论融入到了每一个案例分析中，潜移默化地训练读者的工程思维。总的来说，对于任何希望在热能工程、机械设计或化工领域有深入建树的人来说，这本书是不可或缺的“内功心法”手册，它提供的不仅是知识点，更是一种面对复杂热现象时的系统性解决问题的能力。

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翻开这本《工程传热学》的某一页，我立刻被那些详尽的图表和流程图吸引住了。这本书的图文结合做到了教科书级别的典范。它不是那种为了配图而配图的敷衍，而是每一个图例、每一个流程图都服务于核心概念的阐释。例如，描述热管工作机理的那个剖面图，不仅清晰地标注了毛细区、蒸发段、冷凝段和回液段，还在关键位置用不同颜色的箭头指示了蒸汽和液体的流动方向，直观性极强。再者，书中对于实验数据的处理和不确定性分析也进行了充分的论述。这对我理解实验室测量结果的可靠性非常有帮助。作者没有把实验结果当作真理，而是用统计学的方法教会读者如何量化误差和评估模型的适用范围。这种科学的严谨态度，在传热学这种高度依赖实验验证的学科中显得尤为宝贵。它让读者明白，工程计算的最终可靠性，往往取决于对输入参数不确定性的控制。读完相关章节，我立刻回去重新审视了我们实验室中一次重要的热流密度测试报告，找到了几个可以改进测量流程的关键点。

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这本《工程传热学》的书，拿到手沉甸甸的，装帧设计得很有质感，封面那种深沉的蓝色调，配上精密的工程图示，一眼就能看出其专业性和深度。我原本是冲着想解决一些实际生产中的热量管理问题才买的，毕竟工作场合总是会遇到各种超温或者效率低下的困境。初翻目录，被那些密密麻麻的章节标题给震住了——从基础的导热、对流、辐射，到复杂的换热器设计与优化，内容覆盖面之广，让人肃然起敬。书中的文字排版清晰，即便是那些复杂的偏微分方程和边界条件描述，也组织得井井有条，使得初学者不至于在符号的海洋里迷失方向。更值得称道的是，作者似乎非常理解工程师的思维模式，在阐述理论的同时，总会穿插一些经典案例分析，这些案例不仅仅是数字的堆砌，而是带着强烈的工程背景和实际应用导向。比如，某章节对板式换热器内部流场的模拟分析，那种将理论模型与实际结构耦合的叙事方式，让人读来非常有代入感，感觉不是在读一本枯燥的教科书，而是在跟随一位经验丰富的前辈进行项目会审。当然，要真正吃透这本书，需要的不仅仅是时间，更需要一份对物理世界精确描述的敬畏之心。我尤其欣赏作者在热物理性质表格上的严谨性，那些经过反复验证的数据，是进行任何可靠工程计算的基石。

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