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出版者:电子科技大学出版社

作者:方敏

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:20.0

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isbn号码:9787810942508

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机械工程基础原理：结构、材料与动力学探索 内容提要： 本书深入剖析了现代机械工程领域的核心基础理论，聚焦于材料科学、结构力学、热力学以及机械动力学等关键分支。旨在为工程专业学生和从业人员提供一套全面、严谨且富有实践指导意义的知识体系。全书不仅涵盖了经典理论的推导与证明，更结合当前工业制造的前沿技术，探讨材料性能的微观机制、复杂载荷下的结构响应、能量转换的效率极限，以及运动部件的稳定控制。特别强调了多物理场耦合分析在现代机械设计中的应用，助力读者构建从宏观设计到微观控制的完整工程思维链。 --- 第一部分：工程材料的本质与行为 本部分致力于揭示构成一切机械系统的物质基础——工程材料的内在特性和外部响应规律。 第一章：晶体结构与材料微观组织 本章从原子尺度出发，详细介绍了金属、陶瓷、高分子材料的晶体结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）及其对宏观力学性能的影响。重点阐述了固态相变过程，如结晶、再结晶、晶间扩散，以及热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）如何通过控制微观组织来调控材料的强度、韧性和硬度。引入了电子显微镜技术在材料表征中的应用。 第二章：固体力学基础与本构关系 本章是理解结构受力的基石。首先定义了应力、应变的概念，并推导了线弹性材料的胡克定律。随后，深入探讨了非线性材料行为，包括塑性变形的屈服准则（如冯·米塞斯准则）、加工硬化模型，以及蠕变和应力松弛现象。针对复杂应力状态，详述了广义胡克定律、弹性张量和柔度张量的应用，并介绍了粘弹性材料的Maxwell模型和Voigt模型，为后续的结构分析打下坚实基础。 第三章：材料的失效机制与疲劳分析 失效分析是保障机械安全的核心。本章系统梳理了材料的三种主要失效模式：脆性断裂、韧性断裂和疲劳断裂。详细介绍了断裂力学的基本概念，如应力强度因子 $K$、裂纹扩展的Paris定律，以及断裂韧度 $K_{IC}$ 的测试方法。在疲劳方面，重点讲解了S-N曲线的构建、高周疲劳（HCF）与低周疲劳（LCF）的差异，并引入了基于应变控制的Coffin-Manson关系，用以指导承受交变载荷的关键部件设计。 第四章：先进功能材料与复合材料 本章面向未来工程需求，介绍了具有特殊性能的材料。包括智能材料（如压电材料、形状记忆合金）的工作原理和应用场景。对复合材料，特别是纤维增强复合材料（FRP）的力学性能、层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT）进行了详尽的数学建模，分析了纤维方向对整体刚度和强度的影响。 --- 第二部分：结构分析与设计优化 本部分聚焦于如何将材料转化为稳定、高效的工程结构，是机械设计的核心环节。 第五章：静力学与结构稳定性 本章侧重于在稳定载荷下结构的受力分析。涵盖了梁、柱、板和壳结构的经典解析解法，如挠度计算、弯矩图和剪力图的绘制。重点分析了杆件的轴向、弯曲、扭转和剪切的组合作用。特别强调了结构失稳问题，详细推导了欧拉临界屈曲公式，并讨论了实际工程中因几何缺陷和材料非线性导致的屈曲行为（如塑性屈曲）。 第六章：有限元方法（FEM）导论 有限元法是现代结构分析的通用工具。本章介绍FEM的基本框架：离散化、单元选择（梁单元、桁架单元、板壳单元）、形函数（插值函数）的构建、刚度矩阵的组装。通过推导一个简单的二维问题（如平面应力问题）的能量泛函最小化过程，阐释了“变分原理”在求解偏微分方程中的核心地位，并讨论了网格质量对计算结果准确性的影响。 第七章：机械系统的动力学基础 本章处理随时间变化的载荷和运动。从单自由度系统的自由振动、受迫振动（包括阻尼效应）开始，逐步扩展到多自由度系统的振型分析和特征值问题求解。详细介绍了模态分析在结构设计中的应用，例如避免共振频率与工作频率的重叠。对于连续系统，引入了振动微分方程的求解方法。 第八章：旋转机械的动力学问题 针对高速旋转设备（如涡轮机、齿轮箱），本章专门探讨了转子动力学。内容包括转子的静力平衡与动平衡技术，临界转速的计算，以及陀螺效应和科里奥利力对系统稳定性的影响。重点讨论了轴承支承下的不平衡响应分析。 --- 第三部分：能量转换与热力学基础 本部分阐述了机械系统中的能量流动、转换效率及其控制。 第九章：工程热力学定律与过程分析 本章从宏观角度回顾了热力学的基本定律，特别是能量守恒定律（第一定律）和熵增原理（第二定律）。详细分析了理想气体在各种可逆与不可逆过程中的热力学循环（如卡诺循环、布雷顿循环、朗肯循环），并引入了火用（Exergy）分析法，用以更准确地评估能量转换的品质和损失。 第十章：传热学原理与应用 本章聚焦于热量如何在机械系统中传递和分布。系统讲解了三种基本传热模式：热传导（傅里叶定律，包括瞬态导热）、热对流（自然对流与强制对流，边界层理论）和热辐射（Stefan-Boltzmann定律）。通过案例分析，说明了如何通过热设计来控制设备的温度场，如散热器的设计和隔热层的应用。 第十一章：流体力学基础与机械应用 流体力学是理解泵、阀门、管道和气动/液压系统的前提。本章从Navier-Stokes方程出发，简化推导了伯努利方程，并讨论了粘性流体中的能量损失（沿程和局部损失）。重点介绍了动量方程在分析喷嘴、叶轮等流动部件上的应用，以及边界层分离对阻力和升力的影响。 第十二章：机械摩擦、磨损与润滑 摩擦和磨损是机械系统能量损失和寿命限制的主要因素。本章深入探讨了摩擦的微观机理（接触面积、表面粘着），并介绍了库仑摩擦定律的适用范围。对磨损理论（磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损）进行了分类和定量分析。润滑部分详细介绍了流体润滑理论（Reynolds方程），阐述了润滑剂的选择标准和润滑状态（边界润滑、混合润滑、流体润滑）对系统性能的决定性作用。 --- 结语：工程设计方法论 全书最后总结了机械工程实践中的系统化思维。强调了可靠性工程（故障树分析FTA、事件树分析ETA）在设计阶段的集成，并讨论了设计迭代、容差链分析、以及现代设计中的环境和可持续性考量。本书力求为读者搭建一个坚实的理论桥梁，使之能够独立应对复杂的机械系统设计与分析挑战。

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我最近刚啃完一本关于**网络安全协议设计与形式化验证**的巨著，简直是一次对数字世界信任机制的彻底解构与重建之旅。这本书的叙事方式非常独特，它不是简单地介绍SSL/TLS或IPsec的协议流程，而是从**Lamport的时序逻辑和Dolev-Yao模型**出发，探讨如何用数学的严谨性来证明一个加密握手过程在面对任意攻击者模型时是安全的。书中关于**零知识证明（ZKP）在身份验证中的应用**的探讨令人耳目一新，作者清晰地展示了如何构建一个既能证明“我知道秘密”又不泄露秘密本身的优雅机制。阅读起来，与其说是学习技术，不如说是在进行一场严密的逻辑辩论。作者的论证风格非常尖锐和批判性，很少有“差不多就行了”的说法，每一个环节都要求读者给出无可指摘的数学证明。对于信息安全从业者而言，这本书是那种能让你从“知道怎么用”提升到“知道为什么能用，以及它在何种情况下会失效”的质变性读物。

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我最近沉迷于一本关于**量子信息与纠缠理论**的专著，简直是打开了通往另一个维度的物理世界大门。这本书的写作风格非常古典，充满了哲思性的探讨，它没有试图用过于现代的编程术语来解释量子比特（Qubit）的叠加态和测量问题，而是深入挖掘了贝尔不等式的哲学意义以及信息熵在量子力学中的重新定义。书中对于**量子隐形传态协议的数学建模**部分尤其精彩，作者用非常优美的张量积符号推导了信息传输的不可克隆定理，让我开始重新审视“信息”本身的本质。阅读体验上，它更像是在阅读一本哲学思辨录，而不是一本技术手册，需要极大的耐心去品味那些精妙的类比和类比的局限性。我特别喜欢它对“薛定谔的猫”这一思想实验在现代量子计算架构中的实际意义的探讨，它迫使我跳出传统计算的框架，去思考未来计算的可能性。这本书的深度足以让任何一个物理或理论计算机科学的爱好者为之倾倒，前提是你的数学基础足够扎实，能够跟上作者那跳跃性的思维步伐。

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这本书的书名是《计算机操作系统》。 读完这本关于**高级数据结构与算法设计**的书，我简直像是完成了一次思维的极限马拉松。作者在阐述那些复杂的树状结构和图论算法时，那种层层递进的逻辑推演，着实让人拍案叫绝。尤其是对**B树变种在分布式数据库索引优化**中的应用分析，细致到连内存页的对齐都考虑进去了，简直是教科书级别的严谨。我过去在处理海量数据查询优化时，总是觉得性能瓶颈难以突破，但这本书提供了一套全新的、基于拓扑排序和最小割算法的思想框架，让我茅塞顿开。书中没有过多纠缠于底层硬件的细节，而是将重心完全放在了逻辑抽象和效率提升上，对于想要成为顶级软件架构师的人来说，这绝对是案头必备的工具书。书中的伪代码清晰明了，但要真正吃透这些算法的复杂度分析，没有扎实的离散数学基础是万万不行的，这本书的难度定位显然是面向研究生或资深工程师的，读起来酣畅淋漓，但也伴随着对自身知识盲区不断被戳破的“痛苦”。

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这本书，讲的是**现代编译原理与中间表示（IR）的深度优化**。说实话，这本书的排版和用词都带着一股浓浓的学院派气息，严谨得有些刻板，但内容绝对是硬核中的硬核。作者花了大量的篇幅讨论了**SSA（静态单赋值）形式**如何被有效地构建、维护以及如何在此基础上进行寄存器分配和常量传播。我记得其中一章专门讲解了基于图着色算法的寄存器分配过程，每一步的选择和回溯都描述得细致入微，仿佛我正坐在一个编译器设计团队的会议室里，亲自参与到优化决策中。对于那些对高性能计算（HPC）和特定领域语言（DSL）感兴趣的读者来说，这本书提供了无人能及的深度。它不是那种快速入门的“速成宝典”，而更像是一本需要反复翻阅、边实践边理解的参考指南。阅读时，我经常需要打开其他参考资料来验证一些底层汇编的细节，但最终获得的知识广度和深度，绝对值回票价。

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这本**高性能并行计算架构与编程模型**的书籍，简直是为那些渴望榨干每一颗CPU核心潜力的工程师准备的圣经。作者的笔触极其接地气，开篇就毫不留情地揭示了现代多核处理器缓存一致性协议（如MESI）的复杂性，以及由此带来的各种并发编程中的“幽灵”问题。书中对**OpenMP、MPI以及CUDA编程模型**的比较分析极其到位，尤其是在讲解**内存访问模式对GPU性能的决定性影响**时，作者通过大量的性能测试图表和代码示例，直观地展示了向量化和线程分块的艺术。我个人尤其欣赏它对“伪共享”（False Sharing）这一常见陷阱的深入剖析和修复策略，这直接帮我解决了困扰已久的程序间歇性卡顿问题。这本书的阅读体验是那种“立刻就能用”的即时满足感，理论与实践的结合度极高，仿佛作者手里拿着的不是书，而是最新的硬件规格手册和调试器日志。读完它，你对“快”的理解会被重新定义。

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