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出版者:高等教育出版社

作者:张世荣

出品人:

页数:144

译者:

出版时间:2004-6-1

价格:19.9

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787040146844

丛书系列:

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深入理解现代交通的基石：一部关于材料科学与结构工程的专著 书名： 钢铁与轻盈的交响：现代交通工具的材料革命与结构设计原理 作者： [此处留空，或填写一位资深工程学教授的虚构姓名] 出版社： 启明工程技术出版社 页数： 680页（含大量图表与案例分析） ISBN： 978-7-XXXX-XXXX-X --- 内容简介： 在人类追求速度、安全与可持续性的漫长历程中，交通工具的设计与制造经历了从粗犷到精密的质的飞跃。本书并非聚焦于汽车的运行原理、发动机技术或驾驶技巧等传统“汽车概论”范畴，而是将视角完全锁定于支撑现代交通工具——无论是公路、轨道还是航空器——的核心物理基础和工程实现：先进材料的选择、性能评估以及由此决定的结构完整性。 《钢铁与轻盈的交响》旨在为结构工程师、材料科学家、高级设计人员以及对交通工具深层构造有探究欲望的读者，提供一套系统且深入的知识框架。它将我们带离表面的金属外壳，深入到材料的微观晶格结构，探究宏观性能如何由原子排列所决定。 第一部分：结构性载荷与环境的挑战 本部分首先构建了理解交通工具结构需求的理论基础。我们探讨了交通工具在实际运行中必然承受的各类载荷，包括静态载荷（自身重量）、动态载荷（冲击、振动、疲劳载荷）、以及环境载荷（温度变化、腐蚀、紫外线老化）。重点分析了疲劳破坏的机制，解释了为什么即使远低于材料的屈服强度，长期运行的部件也会发生灾难性失效。通过大量的应力-应变曲线和断裂韧性测试数据，读者将建立起对“安全裕度”的工程化理解。 第二部分：承载的艺术——结构工程原理 本章是全书的核心骨架。我们不再讨论车辆的空气动力学，而是深入到结构拓扑优化和轻量化设计的数学模型。书中详细阐述了梁、板、壳结构在复杂载荷分布下的应力集中点识别技术。重点剖析了有限元分析（FEA）的应用范式，不仅仅是软件操作的指南，更是对网格划分、边界条件设置的物理意义的深度解读。我们对比了传统的桁架结构、单体壳结构（Monocoque）与空间框架结构在能量吸收效率上的差异，并引入了拓扑优化算法如何指导工程师在保证刚度的前提下，移除冗余材料，实现极致的轻量化设计。 第三部分：材料的进化史诗——从金属到复合材料 本书的核心价值在于对材料科学的详尽梳理，这是一场与传统材料的告别与现代工程的邂逅。 1. 传统结构钢材的局限与突破： 详细分析了高强度低合金钢（HSLA）的相变过程，以及热处理（如淬火、回火）对最终性能的影响。我们深入探讨了硼钢、马氏体钢等超高强度钢在白车身（BIW）中的应用挑战，特别是其焊接性与塑性变形能力的权衡。 2. 铝合金家族的复兴： 铝在交通工具上的应用不再是简单的替代品，而是系统性的工程选择。本书系统对比了2xxx、6xxx和7xxx系列铝合金在抗疲劳性和表面处理方面的特性。重点分析了搅拌摩擦焊（FSW）等新型连接技术如何克服传统焊接对铝合金强度的损害。 3. 碳纤维与先进复合材料的崛起： 这是本书篇幅最重的部分之一。详细解析了碳纤维增强聚合物（CFRP）的制造工艺，包括预浸料铺放、热压罐固化等步骤。不同纤维铺层角度（0°、45°、90°）如何协同作用，形成具有正交各向异性的力学性能。书中包含了对冲击损伤的无损检测技术（如超声波C扫描）的原理介绍，以及如何评估复合材料在长期使用中可能出现的层间脱粘问题。 4. 功能性材料的探索： 探讨了形状记忆合金（SMA）在主动减振系统中的潜力，以及智能涂层在耐腐蚀和自修复方面的最新研究进展。 第四部分：连接的艺术——复杂系统的集成与失效分析 交通工具的结构并非由单一材料构成，而是复杂的异种材料连接体。本部分聚焦于连接技术在保证结构整体性中的关键作用。 书中详尽对比了铆接、螺栓连接、粘接（结构胶）和混合连接（如铆螺接）的优劣。特别针对铝材与钢材、以及碳纤维与金属之间的电化学腐蚀风险进行了深入的机理分析，并提出了工程上可行的隔离与保护措施。 最后，本书通过三个大型案例——高速度列车的抗碰撞车体设计、大型客机机翼根部的疲劳载荷分析，以及电动汽车电池包的安全结构设计——来综合运用前述的材料选择、结构优化与连接技术，展示现代交通工具工程学的全貌。 本书特色： 深度聚焦工程而非操作： 避免了对具体车型参数的罗列，专注于底层科学原理。 跨学科融合： 将材料学、固体力学、数值模拟方法整合于交通工具的结构语境下。 案例驱动： 所有理论均通过实际工程挑战进行验证和阐释。 本书是面向高阶工程专业人士和研究生的必备参考书，它揭示了我们赖以出行的每一个部件背后所蕴含的、对材料性能极限的不断挑战与精准控制。

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我是一个对传统机械美学情有独钟的人，所以阅读这本书时，我其实更关注的是车身结构和底盘设计的那几个章节。这本书对不同悬挂系统的对比分析简直是教科书级别的优秀。它不像一些网站上的文章只是简单地列出“麦弗逊”和“多连杆”的优缺点，而是深入剖析了它们在几何结构上的差异，以及这种差异如何影响了车辆的侧倾控制、抓地力和乘坐舒适性之间的矛盾权衡。作者对簧下质量的概念解释得非常透彻，结合图示，我终于明白了为什么轻量化对于提升车辆动态性能是如此关键。另外，关于车身刚性和碰撞安全性的讨论也令人印象深刻。书中引用了大量关于溃缩区设计和乘员舱保护区域的概念，配合上一些实验数据的对比，让人在惊叹于工程师智慧的同时，也对现代汽车设计中蕴含的生命保护理念有了更深层次的敬意。读完这部分内容，再去看路上的车辆，我感觉自己看世界的角度都变了，不再只是看外观的酷炫，而是能想象到车壳下面那些复杂而精密的力学平衡。

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从一个纯粹的爱好者角度来看，这本书的“广度”令人惊喜，但“深度”的分配略显不均。它的优点在于提供了一个无与伦比的全局视野——从原材料的冶炼到最终的成品装配线，从燃油的燃烧到电能的储存，似乎没有一环被遗漏。这对于一个想要全面了解汽车工业体系的人来说，简直是福音。然而，正因为这种全面，导致在某些深入细分的领域，比如高性能刹车系统的热衰减机制，或者特定涂层材料的抗腐蚀性能等前沿话题上，作者的笔墨就显得有些蜻蜓点水了。我期待能看到更具挑战性的内容，比如对特定工程难题的深入剖析，或者对未来材料替代方案的更具思辨性的讨论。当然，我知道这可能超出了“概论”的范畴，但对于我这种读完基础知识后意犹未尽的读者来说，总希望能在这类书籍中找到那么一两个可以让我沉浸数小时去钻研的硬核细节。总体来说，它是一个完美的起点，但对于进阶的“发烧友”而言，可能需要再搭配几本更专业的单行本来进行补充阅读。

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这本书在叙事节奏的把握上，展现出一种非常成熟的专业水准。它并没有采用那种平铺直叙的流水账式介绍，而是非常巧妙地穿插了“历史侧记”和“技术解密”的段落。比如，在介绍发动机的配气机构时，作者没有立刻进入凸轮轴的正时角度计算，而是先讲述了早期发动机在效率提升上的瓶颈，以及工程师们如何通过引入可变气门正时技术来突破这一瓶颈，这种“问题—解决方案—技术实现”的叙事路径，极大地激发了读者的求知欲。更令人称道的是，书中对“供应链”和“生产制造”环节的描述。它没有将制造过程抽象化，而是通过对几家代表性车企的生产流程的微观描述，展现了大规模工业化生产中的质量控制和精益生产的理念。这让我深刻体会到，一辆车从设计图纸变成实物，背后是多么庞大、精细和高度协同的组织工作。这种对工业流程的细腻刻画，使得这本书不仅仅是一本关于“汽车”的书，更是一本关于“现代制造业管理”的优秀案例集。

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这本书的装帧设计确实很别致，封面那种哑光处理，摸上去手感很舒服，而且那种深灰配上亮黄色的字体，在书架上一下子就能抓住眼球。我本来对这种技术类的书籍是有些抗拒的，总觉得会是枯燥乏味的公式和密密麻麻的图表。但拿到《汽车概论》后，我花了些时间去翻阅，发现它的排版逻辑非常清晰，每一章的过渡都处理得很自然。虽然书名听起来很宏大，像是一本教科书，但内容上却努力在专业性和可读性之间找到一个平衡点。比如，它在讲解内燃机的工作原理时，没有直接堆砌复杂的参数，而是先用一个非常生活化的比喻来描述活塞的运动，再逐步深入到热力学基础。这种循序渐进的方式，让一个完全没有机械背景的人也能大致跟上思路。而且，书中配的插图质量非常高，很多结构剖面图都清晰地标注了关键部件的名称和相对位置，这对于建立一个整体的空间概念太重要了。我特别喜欢其中关于汽车发展史的那一小节，作者没有把重点放在冷冰冰的年代和发明人上，而是着墨于汽车如何改变了人们的出行方式和社会结构，这种人文关怀让整本书瞬间变得“有温度”了许多。总体来说，它更像是一本精心策划的“导览手册”，而非冰冷的“技术手册”，为我打开了一扇了解现代工业结晶的大门。

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说实话，我买这本《汽车概论》主要是因为工作需要，想对行业有一个基础的框架认知，但阅读体验远超我的预期，尤其是在对现代汽车电子系统的阐述部分。我一直觉得，现在的汽车简直就是四个轮子上的超级计算机，但那些复杂的传感器、ECU（电子控制单元）以及各种通信协议，听起来就让人头皮发麻。这本书的高明之处在于，它并没有试图让你成为一个软件工程师，而是巧妙地构建了一个“系统架构图”。作者用类比的方式，把整车电子系统比作人体神经系统，将CAN总线比作主要的神经通路，每个传感器和执行器就是感官和肢体。这种描述方式极大地降低了理解门槛。我印象最深的是它对ADAS（高级驾驶辅助系统）的介绍，它没有陷入算法细节的泥潭，而是聚焦于不同级别自动驾驶的功能差异和背后的基本逻辑——“感知、决策、执行”。这种高度概括但又不失精度的叙述，让我在和同事交流时，能够用更专业、更清晰的语言描述我对辅助驾驶技术的理解。唯一的不足可能是，对于某些最新的芯片级技术迭代，这本书的内容似乎稍微滞后了一点点，但瑕不掩瑜，对于建立扎实的理论基础来说，它无疑是一块坚实的垫脚石。

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