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页数:159

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出版时间:2008-4

价格:20.00元

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isbn号码:9787504569448

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• 汽车
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• 工程技术

机械之美与结构奥秘：现代工程材料学导论 本书聚焦于支撑现代工业文明的基石——工程材料的内在科学、设计原理及其在严苛环境下的性能表现。 第一部分：材料世界的微观图景与基本定律 第一章：晶体结构与缺陷的形貌 本章深入剖析了构成绝大多数工程材料的原子排列规律，从最基础的晶格理论出发，系统介绍体心立方（BCC）、面心立方（FCC）以及六方密堆积（HCP）等基本晶体结构。我们将探讨晶体的各向异性与各向同性概念，以及这些微观结构如何决定宏观力学特性。更重要的是，本章将详细阐述材料内部的“不完美”——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）。通过对位错理论的深入解析，读者将理解塑性变形的本质机制，这是金属材料能否被加工和使用的关键所在。此外，我们将引入X射线衍射（XRD）作为分析晶体结构的主要实验技术，并讲解如何通过衍射图谱反演出晶格常数和晶粒尺寸。 第二章：热力学基础与相变动力学 材料的性能并非固定不变，而是受到温度和压力等外部环境的深刻影响。本章将引入相图学的核心概念，聚焦于二元合金系统（如Fe-C系中的铁碳相图）。读者将学习吉布斯相律在材料科学中的应用，理解相变过程中的驱动力和阻力。重点章节将讨论固态相变——形核与长大机制。我们将剖析扩散现象在材料工程中的重要性，例如固溶强化、时效硬化等过程的速率控制因素（Fick定律的应用）。通过对这些热力学和动力学原理的掌握，读者能够预测材料在特定热处理过程中的微观结构演变。 第三章：电子结构与材料的电学、磁学特性 材料的宏观电学和磁学行为源于其原子核外电子的排布和运动。本章从能带理论的角度出发，系统区分导体、半导体和绝缘体。我们将详细探讨载流子的类型、迁移率，以及电阻率随温度的变化规律。在磁性方面，内容涵盖了顺磁性、抗磁性和铁磁性的物理起源。特别关注了磁畴理论、磁滞回线（矫顽力、剩磁）的测量与分析，以及磁性材料在信息存储和电机工程中的应用潜力。对于半导体材料，本章还将触及掺杂效应和PN结的形成，为理解电子器件的物理基础奠定基础。 第二部分：机械性能与服役环境下的响应 第四章：力学性能测试与本构关系 本章是理解材料如何抵抗外力的核心。我们将详细介绍拉伸试验、压缩试验、弯曲试验和扭转试验的标准操作流程，并精确定义屈服强度、极限抗拉强度、延伸率和模量（杨氏模量、剪切模量、体积模量）等关键力学参数。重点内容包括应力-应变曲线的解读，以及非线性弹性、粘弹性（蠕变与应力松弛）和粘塑性行为的数学描述（本构方程）。此外，本章还将引入硬度测试（洛氏、维氏、布氏）作为快速评估材料相对强度的手段。 第五章：断裂力学与疲劳寿命预测 材料的失效分析是工程安全的关键。本章将从能量和应力集中的角度，介绍脆性断裂与韧性断裂的区别。核心理论包括Griffith裂纹理论和应力强度因子（K）的概念，以及基于Paris定律的疲劳裂纹扩展模型。读者将学习如何使用断裂韧性（$K_{Ic}$）来评估含缺陷结构的安全裕度。内容还将涵盖疲劳失效的循环载荷特性、S-N曲线的建立与应用，以及高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）在实际工程设计中的差异化处理方法。 第六章：腐蚀与防护技术 在湿热或化学侵蚀环境中，材料的性能会急剧下降。本章全面覆盖了腐蚀的基本电化学原理，区分了化学腐蚀和电化学腐蚀。重点分析了点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等局部腐蚀形态的诱发条件和机理。针对这些失效模式，本章详细介绍了多种防护策略，包括阴极保护法、缓蚀剂的使用、表面涂层（如热喷涂、电镀）的屏障作用，以及通过合金化（如不锈钢的钝化机制）来提高材料的耐腐蚀性。 第三部分：特色材料体系与前沿发展 第七章：先进陶瓷材料的设计与应用 陶瓷材料以其优异的耐高温性、耐磨性和化学稳定性著称。本章将介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的制备工艺，特别是粉末冶金技术。重点讨论陶瓷的“脆性难题”——如何通过晶界工程、引入第二相颗粒来增强其断裂韧性（如室温增韧和高温增韧机制）。应用实例将聚焦于热障涂层（TBCs）和先进磨料。 第八章：高分子材料的结构-性能关系 本章深入探讨了聚合物的分子链结构（线性、支化、交联）如何决定其宏观性能。内容包括聚合反应的类型（加成、缩合）、分子量分布的影响，以及聚合物的粘弹性行为。我们将比较热塑性塑料（如聚乙烯、尼龙）和热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂）的加工特性和最终用途。此外，本章还将涉及复合材料中聚合物基体的作用，以及老化（光降解、热氧化）的机理分析。 第九章：复合材料的力学增强原理 复合材料是解决单一材料局限性的重要途径。本章将详细阐述纤维增强（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的力学模型。核心内容包括经典层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT）的基本假设和应用，用于预测多层结构在双轴应力下的响应。读者将学习如何通过纤维体积分数、铺层角度和基体选择来精确调控复合材料的强度、刚度和热膨胀系数，这是航空航天结构设计中的关键能力。 第十章：功能材料与可持续性挑战 本章展望了材料科学的前沿领域。内容涵盖了智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的工作原理及其在传感器和执行器中的应用。同时，鉴于全球对资源和环境的关注，本章将专题讨论材料的生命周期评估（LCA），从原材料获取到回收再利用的整个过程。重点讨论了关键稀有金属的替代材料研究、轻量化设计（如镁合金、先进铝合金）对能源效率的贡献，以及生物可降解材料的开发方向。

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我对书中关于汽车维护和故障诊断的部分感到非常困惑。作者似乎预设了读者都拥有昂贵且专业的诊断设备，因为大部分的故障排查流程都指向了使用OBD接口读取特定的P码（故障码），然后根据码表进行对号入座式的检查。这对于那些想自己动手进行基础保养或简单故障排除的业余爱好者来说，几乎是天书。一本优秀的“概论”，应该能教会读者如何通过“听、看、摸、闻”这些最基础的感官判断来初步锁定问题区域，例如，发动机异响的性质如何判断是皮带问题还是气门问题，制动系统抱死前可能有哪些细微的预兆。但这本书对此类经验性的、基于实际操作的知识点几乎是空白的。它提供的诊断思路过于依赖电子化工具，使得对汽车机械本质的理解被削弱了。阅读体验上，它更像是某款诊断仪器的使用说明书的附录，而不是一本旨在普及汽车常识的指南。

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这本书在材料科学和制造工艺这一章的叙述风格，简直如同教科书的“缩水版”，干瘪而缺乏生动性。它罗列了高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料在汽车制造中的应用，但对这些材料在实际应用中遇到的关键工程难题——比如不同材料的连接、修复性、成本控制——的讨论，简直是轻描淡写。举个例子，当提到轻量化时，书中仅仅用了一段话带过，却没有深入分析如何平衡轻量化与碰撞安全性之间的矛盾，这可是汽车设计中最核心的权衡点啊！此外，对于现代汽车制造中的“工业4.0”理念，如大规模定制、增材制造（3D打印）在汽车零部件生产中的应用潜力，也只是一笔带过，缺乏案例支撑。我特别想知道，例如某个知名车企是如何通过优化压铸工艺来简化车身结构的，这类实战经验，书中统统没有。读完这部分，我感觉自己只是背下了一些术语，却对“如何用好这些材料和工艺”这个关键问题毫无头绪，知识的转化率极低。

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这本《汽车概论》的装帧设计倒是挺吸引眼球的，封面采用了深邃的金属蓝，配上简洁有力的白色字体，一看就是那种专业又不失现代感的范儿。我最初翻开它，是希望能够系统地了解一下现代汽车的基本构造和工作原理，毕竟现在满大街跑的都是汽车，总得知道点门道。然而，深入阅读后，我发现这本书似乎在某些基础概念的阐述上显得有些过于跳跃了。比如，对于内燃机的工作循环，它直接给出了复杂的公式推导，却没有花足够笔墨去解释这些公式背后的物理意义，对于一个初学者来说，这就像是直接把人扔进了深水区。我花了很长时间对照着网上的视频和资料才勉强理解了其中的奥妙。而且，书中对不同类型发动机（如涡轮增压、机械增压）的对比分析，深度也略显不足，更像是简单的罗列，缺乏那种深入剖析技术优劣和发展趋势的洞察力。章节之间的逻辑衔接也有待加强，有时候感觉前后的内容关联性不是很强，需要读者自己去费力地构建知识体系，这一点对于希望通过教材构建完整知识框架的人来说，会是一个不小的挑战。总体而言，它更像是一本面向已经有一定机械基础的工程师的参考手册，而非一本面向大众或初学者的“概论”。

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说实话，当我读到关于汽车电子电气架构的部分时，真是感到一股浓浓的“时代脱节感”。这本书似乎将大量的篇幅集中在了传统的机械部件解析上，对当前汽车行业最炙手可热的智能化、网联化趋势关注甚少。比如，现在ADAS（高级驾驶辅助系统）已经成为新车的标配，书中却几乎没有提及CAN/FlexRay总线的作用，更别提是未来主流的以太网在车载网络中的应用前景了。对于自动驾驶的等级划分、传感器融合（如激光雷达、毫米波雷达）的工作原理，这本书完全是避而不谈，仿佛汽车工业的发展在十年前就停滞了。这让这本书的“概论”性质大打折扣，因为它忽略了当下汽车工业最核心的创新方向。我期待能看到关于V2X（车联网通信）技术如何重塑驾驶体验的探讨，但书中充斥的仍然是关于车桥、悬架几何的冗长描述。如果目标读者是对新技术抱有热情的普通爱好者或想进入新能源/智能汽车领域的职场新人，这本书提供的知识更新速度恐怕要让他们失望了，它更像是一份沉淀在博物馆里的技术档案，而非指引未来的航标。

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这本书在市场分析和汽车文化历史的叙述上，显得尤为保守和学术化，缺乏对汽车社会影响力的深入挖掘。关于汽车发展史，它详细描述了福特T型的流水线作业，但对于二战后汽车设计美学如何从功能驱动转向情感驱动的演变过程，比如流线型设计的兴起、美国“黄金年代”的设计哲学，描述得十分平淡，缺乏那种能让人感受到时代脉搏的激情和洞察。更不用说，对于当前消费者行为的巨大转变——例如共享出行模式（Uber/滴滴）对私家车保有量的潜在冲击、电动化浪潮下消费者对续航里程焦虑的心理侧写——这本书也只是蜻蜓点水，没有进行有价值的社会学或经济学层面的分析。它仿佛活在上个世纪，对汽车作为一种文化符号、一种生活方式的深刻内涵不屑一顾，只关注那些冷冰冰的工程指标，使得阅读过程略显枯燥乏味，无法激发读者对汽车世界更深层次的兴趣和思考。

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