工程流体力学习题解析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学出版社

作者:夏泰淳

出品人:

页数:127

译者:

出版时间:2006-2

价格:14.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787313042941

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是一份不包含《工程流体力学习题解析》内容的图书简介，旨在详尽介绍其他领域的专业书籍。 --- 《先进材料科学与工程：从微观结构到宏观性能》 第一部分：引言与基础理论 第一章：材料科学与工程概论 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学与工程框架。我们将从材料的定义、分类及其在现代工程中的战略地位入手，详细阐述材料科学与工程学科的交叉性、前瞻性及其在可持续发展中的核心作用。本章将概述金属、陶瓷、聚合物、复合材料以及新兴功能材料的基本认知体系，并介绍材料科学研究的历史脉络与未来趋势。 第二章：原子结构与晶体物理 深入探讨构成材料的基础——原子的电子结构与化学键合理论。本章将详细解析离子键、共价键、金属键和范德华力等不同键合类型的形成机理及其对材料宏观性质的初步影响。重点聚焦于晶体结构，包括晶胞、晶格常数、晶面指数（如密勒指数）的确定与表示法。我们将详述体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方最密堆积（HCP）结构的特点，并引入晶体缺陷的概念，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界），并分析位错的滑移与交滑移机制在材料塑性变形中的决定性作用。 第三章：材料的热力学与动力学基础 材料的相变与稳定性是工程应用的基础。本章基于热力学原理，详细讨论吉布斯自由能、相图的构建与解读（如二元合金相图，包括共晶、共熔、固溶体等）。我们将运用卡诺循环和热力学定律分析材料加工过程中的能量平衡。动力学部分着重于扩散现象，包括菲克第一和第二定律在材料内部原子迁移中的应用。特别关注扩散机制（如格莱斯纳扩散、柯克道尔扩散），以及温度、浓度梯度和晶界对扩散速率的影响，这些是热处理工艺设计的基础。 第二部分：结构、性能与加工 第四章：金属材料的微观结构控制与性能 本章聚焦于工程中最常用的金属材料。内容涵盖钢铁材料的相变，如奥氏体、铁素体、贝氏体和马氏体的形成条件与组织形态。详细介绍热处理工艺，包括退火、正火、淬火和回火的流程、目的及对机械性能的调控。深入剖析塑性加工原理，如轧制、锻造、拉拔和挤压过程中材料的流变行为，以及冷/热加工硬化效应。针对特定金属（如铝合金、钛合金），阐述其特殊微观结构（如析出相）对其高比强度和耐腐蚀性能的贡献。 第五章：陶瓷与玻璃材料的结构与制备 陶瓷作为一类无机非金属材料，其高硬度、耐高温、耐化学腐蚀的特性使其在极端环境下应用广泛。本章首先介绍陶瓷的离子键和共价键特征，分析其晶体结构（如尖晶石结构、钙钛矿结构）与本征脆性的关系。制备工艺方面，将详述粉体制备（如溶胶-凝胶法、共沉淀法）、成型技术（如干压、流延、注浆）和烧结过程（液相烧结与固相烧结）。着重讨论烧结致密化过程中的原子迁移机制和孔隙率对力学性能的影响。 第六章：聚合物科学与工程 聚合物材料的独特性在于其长链结构和分子间作用力。本章系统介绍高分子的分子结构（支化度、分子量分布）、聚合反应动力学（自由基、缩聚、加聚）。重点解析聚合物的粘弹性行为，包括玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的测定与意义。详细阐述结晶聚合物的球晶结构、取向及其对拉伸性能的影响。本章还将讨论聚合物的加工技术，如注塑、挤出和吹塑，以及老化、降解的化学机理。 第三部分：先进材料与功能性 第七章：复合材料的设计与分析 复合材料通过组合不同基体和增强相，实现性能的协同增强。本章系统介绍连续纤维增强（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的界面设计。理论分析部分，将运用混合律、逆混合律等模型预测各向同性与各向异性复合材料的宏观力学性能（如杨氏模量、泊松比）。重点讨论界面粘接的质量及其对载荷传递效率的关键性，并涉及复合材料的失效模式（如基体开裂、纤维拔出）。 第八章：功能材料：电子、磁性与光学 本部分深入探讨材料的电、磁、光特性。在电子材料方面，阐述半导体材料的能带理论、载流子迁移率，以及掺杂对导电性能的调控。磁性材料部分，介绍铁磁性、反铁磁性和抗磁性的微观根源，并分析畴壁运动在磁滞回线形成中的作用。光学材料方面，涵盖透明度、折射率的来源，并介绍光电转换材料的基本原理。 第九章：生物材料与可持续材料 面向未来应用，本章介绍生物相容性材料的设计原则，包括植入物材料（如钛合金、羟基磷灰石）的表面改性与生物活性。同时，深入探讨环境友好型材料的发展，如可降解聚合物、生物基材料的合成与性能评估。分析生命周期评估（LCA）在材料选择中的应用，以实现更可持续的工程实践。 第四部分：材料的性能测试与表征 第十章：材料的力学性能测试 全面介绍材料的静态和动态力学性能测试方法。静态测试包括拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、延伸率的精确测量）、压缩试验和硬度试验（布氏、洛氏、维氏）。动态性能方面，详述疲劳（S-N曲线、高周疲劳与低周疲劳）、蠕变（稳态蠕变速率、拉森米勒参数）和断裂韧性（KIC、J积分）的测试标准与理论解释。 第十一章：材料的结构表征技术 材料的微观结构决定其宏观行为，因此表征技术至关重要。本章详细介绍电子显微技术，包括扫描电子显微镜（SEM）的成像原理、能谱分析（EDS）和背散射电子（BSE）的应用。透射电子显微镜（TEM）用于原子尺度的结构分析。同时，介绍X射线衍射（XRD）在晶体结构确定、晶粒尺寸和残余应力分析中的应用，以及光谱技术（如拉曼光谱、XPS）在化学键合和表面分析中的作用。 --- 目标读者： 本书适合高等院校材料科学、机械工程、化学工程、航空航天工程等专业的本科生高年级、研究生以及致力于材料应用与研发的工程师和科研人员。本书强调理论深度与工程实践的结合，旨在培养读者运用跨学科知识解决复杂材料问题的能力。

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阅读这本书的过程，我能感受到作者在教学方法上的独具匠心。他没有采用枯燥乏味的理论灌输模式，而是巧妙地将理论知识融入到一个个精心设计的例题分析中。每一个例题的提出都紧扣章节的主题，并且在解题过程中，作者不仅给出了详细的计算步骤，更重要的是，他对每一步的物理意义进行了深入的解读。例如，在讲解伯努利方程的应用时，作者通过对不同截面压强、速度和高度变化的分析，生动地展示了能量守恒在流体运动中的体现。此外，书中还穿插了一些思考题和拓展阅读建议，这鼓励读者主动去探索更深层次的问题，而不是被动接受信息。这种“以题带点，以点促题”的教学方式，极大地激发了我的学习兴趣，让我觉得学习流体力学不再是件枯燥的事情，反而充满了解谜般的乐趣。

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这本书在理论与实践的结合方面做得非常出色，它不仅提供了扎实的理论基础，更将这些理论巧妙地应用于解决实际工程问题。书中对各种流体机械，如离心泵、轴流泵、水轮机等的原理分析，以及其在不同工况下的性能表现，都有详尽的阐述。通过对这些机械的深入剖析，读者可以更清晰地理解流体力学原理是如何转化为实际的工程应用的。此外，书中还涉及了一些现代工程领域的热门话题，比如计算流体动力学（CFD）的基本概念及其在工程设计中的应用，这让我对流体力学的未来发展方向有了更深刻的认识。这本书的价值在于，它能够帮助我将课堂上学到的理论知识，与实际工程中的各种挑战联系起来，培养解决实际问题的能力。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象，封面的设计简洁而不失专业感，采用了深邃的蓝色作为主色调，点缀着象征流体运动的抽象图案，让人在翻开之前就感受到一种严谨而富有挑战性的学术氛围。印刷质量也很令人满意，纸张的质感厚实，触感细腻，能够有效防止墨水晕染，这一点对于需要反复翻阅和做笔记的学习者来说至关重要。内页的排版布局合理，字体大小适中，行间距也恰到好处，长时间阅读不易产生视觉疲劳。章节的划分清晰明了，目录索引也做得非常到位，方便查找特定内容。整体而言，从这本书的外观到它的纸张、印刷、装帧，都透露着出版方对品质的追求，为读者提供了一个舒适的学习媒介，这对于一本专注于技术类知识的书籍来说，是奠定良好阅读体验的基础。

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这本书的内容深度和广度令我眼前一亮，它不仅仅停留在对基本概念的罗列，而是深入探讨了工程流体力学中一系列复杂而关键的理论。从粘性流体运动的纳维-斯托克斯方程出发，到边界层理论的精妙应用，再到不可压缩流体和可压缩流体在不同工程场景下的行为分析，作者都进行了细致入微的阐述。书中涉及的案例研究非常贴近实际工程应用，例如飞机翼型的气动设计、管道输送系统的水力计算、泵和涡轮机的性能分析等，这些都让抽象的理论知识变得生动形象，易于理解。作者在讲解过程中，并没有回避数学推导的复杂性，但同时也提供了清晰的逻辑框架和直观的物理图像，使得读者能够循序渐进地掌握核心知识。对于那些希望在流体力学领域打下坚实基础的研究生或者工程师来说，这本书无疑是一份宝贵的资源。

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总的来说，这是一本极具启发性的读物，它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的良师益友。作者以严谨的治学态度和深厚的专业功底，为我们打开了认识复杂流体世界的大门。书中对流体性质、流动状态、能量方程等基础概念的阐述，清晰而透彻，为后续深入学习奠定了坚实的基础。更令人称道的是，作者在讲解过程中，善于运用生动形象的比喻和生活中的实例，将抽象的物理现象变得触手可及。例如，在解释雷诺数的意义时，作者就将层流和湍流的对比形象地比作平静流淌的小溪和波涛汹涌的河流，这种贴近生活的讲解方式，极大地降低了学习门槛，让我在轻松愉快的氛围中掌握了知识。这本书的阅读体验，与其说是在学习，不如说是在探索，是一次充满发现的智力旅程。

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