电子结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:世界图书出版公司北京公司

作者:R.M.马丁 (Richard M.Martin)

出品人:

页数:624

译者:

出版时间:2017-1-1

价格:CNY 129.00

装帧:平装

isbn号码:9787519220877

丛书系列:

图书标签:

• 计算物理
• 物理学
• 材料科学
• 凝聚态物理
• 量子力学
• 电子结构理论
• 计算物理
• 固体物理
• 化学物理
• 从头算
• 密度泛函理论

好的，这是一份关于一本名为《数字孪生：理论、方法与前沿应用》的图书简介，内容力求详实、专业，且不包含您提到的《电子结构》相关内容。 --- 图书简介：《数字孪生：理论、方法与前沿应用》 ISBN/定价信息待定 页数： 约 800 页 目标读者： 工业工程、计算机科学、自动化、机械工程、土木工程等领域的科研人员、高校师生，以及致力于数字化转型的高级工程师、技术管理者。 --- 导言：重塑物理世界与信息世界的桥梁 在工业 4.0 浪潮的驱动下，一个颠覆性的概念正以前所未有的速度渗透到各个行业：数字孪生 (Digital Twin)。它不再是简单的三维模型或仿真软件，而是对物理实体、系统乃至流程在数字空间中建立的动态、实时、高保真映射。这本专著《数字孪生：理论、方法与前沿应用》汇集了国内外顶尖学者和资深工程师的智慧，旨在系统、深入地阐述数字孪生的核心原理、关键技术链条、构建范式以及在不同领域中实现闭环优化和价值创造的实践路径。 本书跳出了对数字孪生概念的初步描述，深入到支撑其运行的底层技术栈和上层应用逻辑，力求为读者提供一套完整的、可操作的数字孪生系统构建与应用方法论。 --- 第一篇：数字孪生基础理论与体系架构 本篇奠定了全书的理论基础，明确了数字孪生的内涵、外延和演进路线，并提出了统一的参考架构模型。 第一章：数字孪生的起源、定义与发展脉络 本章追溯了“孪生”概念的哲学根源，解析了其在航空航天、产品全生命周期管理（PLM）中的早期萌芽，重点阐述了与传统仿真、虚拟现实（VR/AR）和物联网（IoT）之间的本质区别与层次联系。内容细致区分了数字模型、数字主线（Digital Thread）与数字孪生之间的关系。 第二章：数字孪生的通用参考架构模型 深入剖析了国际上主流的数字孪生参考架构（如NASA、DMPA等），并结合我国工业实践提出了一个五层或七层解耦的通用架构。详细阐述了数据感知层、数据传输层、模型构建层、孪生体服务层和应用交互层的具体构成、功能需求和接口规范。强调了“数据驱动、模型支撑、服务赋能”的核心逻辑。 第三章：数字孪生体的关键特性与生命周期模型 系统探讨了构成数字孪生的五大核心特性：实时同步性、一致性、可演化性、可解释性与可操作性。重点分析了从概念设计、制造、运维到报废的数字孪生体在不同生命周期阶段的表现形式和所需功能侧重，如设计孪生、制造孪生和性能孪生。 --- 第二篇：核心支撑技术与建模方法论 本篇是全书的技术核心，聚焦于如何将物理实体精确、动态地映射到数字空间中，涉及建模、仿真、数据融合等关键技术。 第四章：多物理场驱动的精确建模技术 本章详细介绍了面向数字孪生的多尺度、多物理场建模方法。涵盖了： 1. 基于第一性原理的物理建模： 偏微分方程（PDEs）求解在结构、热、流体耦合问题中的应用。 2. 基于数据的代理模型构建： 探讨了高保真仿真模型（Hi-Fi）与低保真模型（Lo-Fi）的耦合策略，以及利用机器学习（ML）加速复杂物理过程预测的方法。 3. 几何信息的标准化与轻量化： 讨论了如何利用基于语义的BIM/CIM数据，实现大规模、异构几何模型的有效集成与实时渲染。 第五章：高并发、异构数据的实时融合与集成 数字孪生的“活化”依赖于数据的实时注入。本章重点研究了： 1. 物联网（IoT）数据采集与预处理： 传感器网络部署策略、边缘计算在数据清洗和初步分析中的作用。 2. 时空数据管理： 探讨了如何应对TB/PB级高频时间序列数据的存储、索引和查询挑战。 3. 数据语义化与本体论构建： 阐述了如何通过本体论语言（如OWL）定义实体间的关系，确保数字孪生体内部数据含义的准确传递。 第六章：数字孪生的动态仿真与状态预测 区别于传统的离线仿真，数字孪生要求在线预测和“what-if”分析。本章深入讲解了： 1. 同源仿真框架： 如何构建与物理实体同步的、可实时采样的仿真环境。 2. 不确定性量化（UQ）： 针对模型误差和数据噪声，引入概率方法评估预测结果的可靠区间。 3. 状态估计与校正： 应用卡尔曼滤波、粒子滤波等技术，融合历史数据和实时观测值，对孪生体内部状态进行最优估计。 --- 第三篇：高级应用范式与前沿探索 本篇将理论和技术落地，探讨数字孪生在复杂系统优化、人机交互以及未来技术融合方面的应用。 第七章：面向闭环优化的控制与决策 数字孪生价值的终极体现是实现对物理实体的自主优化控制。本章重点阐述： 1. 自适应控制策略： 基于孪生体实时反馈的控制参数调整。 2. 强化学习（RL）在孪生体中的应用： 利用数字环境进行大规模、高风险的试错学习，并将最优策略迁移到物理实体。 3. 预防性维护（PdM）的孪生实现： 故障模式识别、剩余寿命预测（RUL）的精准化路径。 第八章：人机交互与沉浸式体验 探讨如何将复杂的数字孪生数据以直观、高效的方式呈现给操作者。内容涵盖： 1. 基于AR/VR的增强现实操作： 现场人员如何通过空间计算技术，叠加孪生体的实时参数和维修指引。 2. 自然语言交互界面： 探索利用大语言模型（LLMs）对孪生体进行复杂查询和指令下达的可能性。 3. 可视化技术： 针对大规模、高动态数据的流式渲染技术。 第九章：跨领域融合与数字孪生体的互操作性 展望数字孪生在更大尺度上的集成趋势。讨论了城市级、供应链级乃至全球级的“孪生系统之孪生”。重点分析了实现异构孪生体之间信息交换所需的标准化协议和安全机制。 --- 结语与展望 本书最后总结了当前数字孪生技术在成熟度、标准化和人才培养方面面临的挑战，并对人工智能（AI）、边缘智能、量子计算等前沿技术如何进一步赋能数字孪生表达了深刻的见解和未来的研究方向。 《数字孪生：理论、方法与前沿应用》不仅是一本详尽的技术参考手册，更是一份引领未来智能制造与复杂系统管理的蓝图。它将帮助读者系统掌握构建、运行和利用高保真数字孪生体的核心能力，从而在数字化浪潮中抢占先机。

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读完这本《电子结构》，我真的感觉自己打开了一个全新的视角去理解物质的构成。以前，我总以为原子就像是小小的弹珠，电子也只是绕着原子核转来转去。但这本书让我意识到，事情远比我想象的要复杂和迷人得多。作者用极其生动形象的比喻，将那些抽象的量子力学概念变得通俗易懂，比如将电子的能量状态比作楼梯上的台阶，只能在特定的高度存在，不能随意悬浮。而且，书中不只是讲了理论，还穿插了许多历史故事，让我了解到这些理论是如何一步步被发现和完善的，科学家们是如何在思想的碰撞中，一点点揭开电子世界的奥秘。我特别喜欢其中关于原子轨道形状的描述，那些奇特的s、p、d、f轨道，不再是简单的圆或椭圆，而是像云一样弥漫在空间中，这完全颠覆了我对原子内部结构的认知。读这本书，就像是在进行一场智力探险，每翻一页，都能感受到知识带来的惊喜和震撼。它不仅是知识的传递，更是一种思维方式的启发，让我开始用更宏观、更系统的角度去审视周围的一切，感觉整个世界都变得更加有趣和深邃了。

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我必须说，《电子结构》这本书，给我的感觉就像是在攀登一座知识的高峰，虽然过程充满挑战，但最终的风景却是无比壮丽。作者在书中对电子的运动状态、能量分布以及原子轨道的描述，都做得非常细致和深入。我以前总以为电子就是围绕着原子核转的，但这本书让我明白，电子的存在更像是一种“概率云”，我们只能知道它在某个区域出现的可能性有多大，而无法精确知道它在某个时刻的确切位置。书中关于“电子自旋”的讲解，也让我大开眼界，原来电子不仅仅是带电粒子，它还具有内在的角动量，这简直太神奇了。而且，作者还巧妙地将这些基础的电子结构理论，与化学键的形成、晶体的结构等宏观性质联系起来，让我看到了微观世界是如何决定宏观世界的。读这本书，我感觉自己的思维模式都被改变了，我开始习惯用更抽象、更具系统性的方式去思考问题。它不仅仅是一本关于电子的书，更是一扇通往更深层次科学理解的大门。

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这是一本让我读得酣畅淋漓的书。作者的文字功底非常了得，他能够将如此复杂艰深的物理概念，用一种引人入胜的叙述方式展现出来。我一直觉得电子结构是一个非常枯燥的领域，但这本书彻底改变了我的看法。书中的很多章节都充满了“故事感”，作者会从历史的视角出发，讲述某个重要理论的诞生过程，让我仿佛置身于那个充满智慧和激情的时代。我特别喜欢关于“薛定谔方程”的讨论，虽然我无法完全理解它的数学推导，但作者通过一系列的比喻，让我大概理解了它的核心思想，那就是电子在原子中的状态，是可以被精确描述的。而且，书中还涉及了许多现代科学前沿的应用，比如在新材料的研发中，电子结构扮演着怎样的角色，这让我看到了理论研究与实际应用之间的紧密联系。读这本书，我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在进行一场关于宇宙基本构成要素的深度对话。它激发了我对科学的强烈好奇心，让我迫切地想要了解更多关于物质世界的奥秘。

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这本书简直是一次思想的洗礼，我必须承认，在读之前，我对于“电子”这个概念的理解，停留在非常初级的阶段。但《电子结构》彻底刷新了我的认知。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种对科学探索精神的致敬。作者在书中巧妙地穿插了一些关于科学家们在研究电子结构过程中遇到的困难和突破的案例，这让我深切地体会到了科学的严谨和不易。我被那些科学家们面对未知时的执着和勇气所深深打动。书中对于量子力学的一些核心概念，比如“量子数”和“电子云”，作者都用了非常形象的比喻来解释，比如将量子数比作电子的“地址”，而电子云则是描述电子存在概率的空间范围。这种解释方式，极大地降低了理解的门槛，让我这个非专业人士也能窥见电子世界的奇妙之处。而且，书中对不同原子之间如何相互作用，如何形成化学键的解释，也让我豁然开朗，明白了物质世界如此丰富多彩的根源。读完这本书，我感觉自己的视野被极大地拓宽了，对科学的敬畏之心也油然而生。

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这本书给我带来的冲击，绝对是那种“醍醐灌顶”的感觉。以前在学校里接触过一些基础的物理和化学知识，总是觉得模模糊糊，很多概念就像隔着一层纱，看不真切。但《电子结构》这本书，却像是一把锐利的刀，毫不留情地将那层纱撕开了。作者的叙述方式非常独特，他并没有一开始就抛出大量公式和定理，而是从一个很小的切入点开始，比如一个简单的原子模型，然后层层递进，逐渐揭示出电子的波粒二象性、能量量子化以及原子轨道这些核心概念。我尤其欣赏作者在解释“泡利不相容原理”时所做的类比，虽然我不能完全复述，但那种“每个电子都有自己独特的身份证明”的感觉，深深地印在了我的脑海里。而且，书中对不同元素的电子排布规律的讲解，让我明白了为什么会有那么多种类的元素，它们之间的性质差异又是从何而来。这本书的逻辑性非常强，仿佛一条清晰的脉络，引领着我一步步走进了电子世界的殿堂。读完之后，我感觉我对化学反应、物质的性质，甚至是一些看似平常的现象，都有了更深刻的理解，仿佛整个宇宙的运行规律都变得清晰可见了。

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