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出版者:武汉工业大学出版社

作者:包世华

出品人:

页数:271 页

译者:

出版时间:2001年1月1日

价格:26.0

装帧:平装

isbn号码:9787562916673

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《工程材料学原理与应用》 内容简介 本书系统阐述了工程材料学的基本原理、性能表征、微观结构与宏观性能之间的内在联系，并深入探讨了各类关键工程材料的设计、制备、加工、性能评价及在现代工程领域中的具体应用。全书内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛范畴，旨在为读者构建坚实的材料科学知识体系，并提升解决实际工程问题的能力。 第一部分：材料科学基础与结构-性能关系 第一章：工程材料概论与分类 本章首先界定了工程材料的概念及其在现代工业中的核心地位。详细介绍了工程材料的宏观分类体系，主要包括金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料以及功能材料。重点阐述了材料的性能指标体系，如力学性能（强度、韧性、硬度、疲劳、蠕变）、物理性能（导电性、导热性、介电性）、化学性能（耐腐蚀性）和环境响应特性。本章强调了材料选择的经济性、可靠性与可持续性原则。 第二章：材料的微观结构基础 深入探讨了决定材料宏观性能的微观结构层级。从晶体结构、晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成、运动与对材料性能的影响入手。详细解析了非晶态结构在玻璃、高分子和某些先进材料中的特点。着重阐述了材料的化学键合类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）及其对材料本征性能的决定性作用。引入了电子结构理论在解释材料导电性、光学性质和磁性中的应用。 第三章：材料的热力学与动力学 本章聚焦于材料相变的驱动力与过程控制。系统介绍了相图（一元、二元相图）的绘制与解读，包括固溶体、共晶、共熔、包析等平衡相变。运用热力学基本定律解释材料的稳定性与反应倾向。在动力学方面，详细讨论了扩散理论（菲克定律），以及扩散在材料热处理、烧结和界面反应中的关键作用。探讨了形核与长大机制在材料微结构演化中的重要性。 第二部分：核心工程材料的性能与调控 第四章：金属材料的强化与韧化 作为应用最广泛的工程材料，本章对金属材料的组织结构和强化机制进行了深入剖析。重点讨论了固溶强化、晶界强化（Hall-Petch关系）、形变强化（加工硬化）和析出强化（沉淀硬化）等基本理论。详细介绍了热处理工艺，如退火、正火、淬火、回火，及其对钢和铝合金组织与性能的精细调控作用。引入了疲劳断裂的基本原理、S-N曲线分析以及抗疲劳设计方法。 第五章：陶瓷材料的制备与缺陷控制 阐述了陶瓷材料（氧化物、非氧化物、复合陶瓷）区别于金属和高分子材料的特性，即高硬度、耐高温性、优异的化学稳定性及相对脆性。详细介绍了陶瓷的制备技术，包括粉体制备、成型（干压、流延、注射成型）和高温烧结过程。着重分析了陶瓷材料的断裂韧性（如室温脆性与增韧技术，如氧化锆增韧），以及如何通过控制微观孔隙率来优化其力学性能。 第六章：高分子材料的结构与粘弹性 系统考察了聚合物材料的分子结构（线型、支化、交联）与分子量分布对宏观性能的影响。深入解释了高分子材料的独特性能——粘弹性。讨论了玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的物理意义及其对材料使用温度范围的限制。详细介绍了热塑性塑料和热固性树木的加工方法及应用，以及橡胶弹性体的硫化与网络结构。 第七章：先进复合材料的设计与界面控制 复合材料是实现材料性能“量体裁衣”的关键途径。本章聚焦于纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维增强环氧树脂或金属基体）和颗粒增强复合材料。重点分析了复合材料的各向异性力学行为，包括界面性能对整体性能的决定性影响。介绍了复合材料的铺层设计、制造工艺（如RTM、预浸料技术）及其在航空航天、土木工程中的应用案例。 第三部分：材料的性能评价与前沿方向 第八章：材料的腐蚀与防护 系统分析了金属材料在特定环境下的电化学腐蚀机理，包括析氢腐蚀、吸氧腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）和氢脆。详细介绍了减缓腐蚀速率的工程防护技术，如缓蚀剂、电化学保护（牺牲阳极法、外加电流法）、表面涂层技术（热喷涂、电镀）以及表面改性技术。 第九章：功能材料与智能响应 本章展望了面向二十一世纪工程需求的几类关键功能材料。探讨了半导体材料的能带理论及其在电子器件中的应用。介绍了压电材料、磁性材料（软磁与硬磁）和形状记忆合金（SMA）的工作原理和实际应用。特别关注了智能材料，如自修复材料和形状记忆聚合物，及其在自适应结构中的潜力。 第十章：无损检测与服役性能评估 强调了工程实践中对材料状态实时监控的需求。详细介绍了常用的无损检测（NDT）技术，包括超声波探伤、射线检测（X射线、伽马射线）、声发射技术以及热成像技术。讨论了如何利用这些方法评估材料在使用过程中的损伤累积、疲劳裂纹扩展速率及残余寿命预测。 结语 本书的编写严格遵循工程应用导向，理论推导清晰严谨，并辅以大量的工程实例和图表进行说明，旨在培养读者将材料科学原理应用于复杂工程问题中的综合能力。本书可作为高等院校材料工程、机械工程、土木工程、航空航天工程等专业本科生及研究生的教材或参考书。

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坦白说，《结构力学（下册）》这本书，带给我的最大感受就是“厚重”。这不仅仅是指它的物理体积，更是指其内容分量。我常常在读的时候，需要时不时停下来，回忆之前学过的知识，甚至需要翻看前面的章节来印证。书中关于构件屈曲的分析，比如欧拉公式的推导过程，以及不同边界条件下的影响，这本书的讲解就非常详尽，比我之前看的任何一本都要细致。它不仅仅是给出结论，而是从力学基本原理出发，一步步推导出最终的公式，并且详细解释了每个参数的物理意义。这种严谨的治学态度，在如今很多快餐式阅读的书籍中是很难得的。我经常在阅读时，会发现一些之前被我忽略的细节，或者是一些对概念理解更深刻的视角。这本书就像一位经验丰富的导师，耐心而又不失严厉地引导你深入探索结构力学的奥秘。

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这是一本真正意义上的“硬核”教科书。《结构力学（下册）》在理论深度和内容严谨性上，都达到了一个相当高的水准。我在阅读的时候，最能感受到的是它在对一些经典问题进行深入剖析时的那种细致。举个例子，关于结构的动力响应，这本书提供了多种求解方法，从解析法到数值法，都有详尽的介绍和对比。特别是它对瑞利-里兹法的讲解，让我对变分原理在结构动力学中的应用有了更深刻的认识。书中的公式推导严谨，逻辑性强，并且提供了许多具有挑战性的习题，这对于检验我的学习成果非常有帮助。虽然有时候会觉得有些章节的内容相当烧脑，需要反复推敲，但一旦理解了，就会觉得受益匪浅。这本书的价值在于，它不仅仅是知识的传授，更是思维方式的训练，它教会我如何去分析问题，如何去建立模型，以及如何去运用数学工具解决工程难题。

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这本《结构力学（下册）》我断断续续看了好几个月了，总算是有了一个大致的轮廓。说实话，这本书的内容相当扎实，光是看目录就够让人望而生畏了。我尤其喜欢它在讲解一些复杂概念时的循序渐进，不会一下子把所有东西都丢给你，而是通过层层递进的方式，让你慢慢消化。比如，书中对位移法的阐述，从最基本的概念入手，然后一步步推导出其核心公式，最后再结合大量的算例来巩固理解，这个过程设计得非常巧妙。我记得我刚开始接触位移法的时候，感觉像在迷宫里打转，但跟着这本书的逻辑一步步走下来，迷雾渐渐散去，那种豁然开朗的感觉真的非常棒。而且，书中对于实际工程中的应用也有不少提及，这让我对理论知识有了更深的体会，也更加明白了学习这些公式和方法的意义。总的来说，这本书的深度和广度都非常可观，对于想要深入理解结构力学的人来说，绝对是一本值得投入时间和精力的好书。当然，它的难度也不容小觑，需要耐心和毅力去攻克。

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这本书的阅读体验，对我来说，有点像在攀登一座陡峭的山峰，每一步都充满了挑战，但也伴随着不断发现新景观的惊喜。《结构力学（下册）》在某些章节的处理上，可以说是一绝。它并没有回避复杂性，而是选择了一种非常系统和深入的方式来讲解。我特别喜欢它在介绍有限元方法的那部分，虽然这部分内容在我看来是最具难度的，但作者的讲解方式却意外地清晰。他没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是从单元的离散化、形函数选取，到刚度矩阵的建立和组装，每一步都分解得非常细致，并且配以大量的手绘示意图，让我能够更容易地理解那个抽象的数学过程。虽然我还需要反复研读，才能完全掌握其中的精髓，但至少我现在知道，有限元方法背后的逻辑是什么，它又是如何工作的。这本书的优点在于，它不是那种“看了就忘”的书，而是能让你真正地“学会”和“理解”知识。

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最近在啃《结构力学（下册）》，不得不说，这书的理论深度和严谨性确实让我大开眼界。尤其是关于塑性力学和动力学部分，作者的处理方式让我耳目一新。很多教科书在这块内容上要么过于简化，要么过于晦涩，但这本书在保持理论高度的同时，又照顾到了读者的理解能力。我印象最深的是关于材料塑性变形的讨论，书中不仅仅是给出公式，还穿插了大量的物理意义解释和图示，让我能直观地理解材料在受力超过屈服点后到底发生了什么。此外，对结构动力学中振动问题的分析，也是条理清晰，从单自由度系统到多自由度系统的演进过程，逻辑链条非常完整。我试着去解决书中的一些例题，发现之前在其他地方学到的零散知识点，在这本书里被系统地整合了起来，形成了一个完整的知识体系。虽然我还没有完全读完，但仅就目前接触到的内容而言，这本书绝对是结构力学领域里的一部力作，对于有一定基础的读者来说，更是如虎添翼。

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