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出版者:Prentice Hall College Div

作者:R. C. Hibbeler

出品人:

页数:1296

译者:

出版时间:1997-12-22

价格:USD 134.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780135770405

丛书系列:

图书标签:

• 工程力学
• 力学
• 工程
• 物理学
• 大学教材
• 高等教育
• 静力学
• 动力学
• 材料力学
• 结构力学

好的，以下是一本名为《Engineering Mechanics》的图书的详细简介，内容聚焦于其他工程学科领域，完全避开了该书可能涉及的力学主题。 --- 《先进材料科学与结构设计：突破传统边界》 图书简介 本书深入探讨了现代工程领域中至关重要的两个核心支柱——先进材料的研发与创新应用，以及由此衍生出的复杂结构的设计与优化理论。我们旨在为结构工程师、材料科学家、土木工程师以及机械设计人员提供一个全面、前沿的知识框架，以应对当前工业界对更轻量化、更高强度、更具环境适应性的工程解决方案的迫切需求。 本书的编排结构清晰，从基础理论的构建，逐步过渡到前沿技术的应用实例，确保读者能够在理解其科学原理的同时，掌握实际工程中的操作技能。我们避免了对传统力学问题的冗余讨论，而是将焦点集中于材料的微观结构演变如何影响宏观性能，以及如何利用计算工具模拟和预测这些复杂系统的行为。 第一部分：新一代工程材料的基石 本部分致力于解析那些正在重新定义工程可能性的新型材料。我们不再满足于传统的钢材和混凝土，而是将目光投向了那些具有革命性潜力的领域。 第一章：高性能复合材料的界面控制 重点剖析纤维增强复合材料（FRCs）中的界面粘接问题。详细阐述了纳米尺度上的表面处理技术，如何有效提高基体与增强相之间的应力传递效率。内容包括树脂基复合材料的湿法成型工艺优化，以及碳纤维/环氧树脂体系在航空航天结构中的疲劳性能预测模型。特别关注了多尺度建模方法，用于准确评估缺陷在宏观性能中的累积效应。 第二章：智能与响应式材料 本章聚焦于能够感知并响应外部环境刺激（如温度、应力、电磁场）的材料。我们详细介绍了形状记忆合金（SMAs）的热力学驱动机制及其在主动减振系统中的应用。此外，对于自修复聚合物的化学机理进行了深入探讨，阐述了微胶囊破裂与催化剂释放的动力学过程，及其在延长结构使用寿命中的潜力。 第三章：增材制造（3D打印）的材料特性研究 针对增材制造（AM）带来的独特材料挑战，本章进行了专门论述。研究重点在于激光选区熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中金属粉末的液化、再凝固行为，以及由此形成的非平衡微观结构。讨论了增材制造零件的各向异性力学性能，并提出了消除打印缺陷（如孔隙率和残余应力）的优化工艺参数集。 第二部分：面向复杂系统的结构设计理论 在掌握了新型材料的特性后，第二部分转向如何将这些材料集成到具有挑战性的工程结构中，强调计算方法和优化策略的应用。 第四章：拓扑优化与仿生结构设计 本章摒弃了基于应力分布的传统设计思路，转而采用拓扑优化（Topology Optimization, TO）方法，通过迭代算法确定材料的最佳分布。内容涵盖密度法、水平集法在确定结构边界处的应用。此外，本章引入了仿生学原理，分析了自然界中高效承载结构（如蜂窝状骨架、骨小梁结构）的几何特征，并将其转化为可制造的工程设计方案。 第五章：多物理场耦合与环境作用模拟 现代工程结构往往受到热、湿、电磁场等多种因素的共同作用。本章详细阐述了有限元方法（FEM）在处理多物理场耦合问题中的高级应用，特别是在评估高超音速飞行器热防护系统和核反应堆压力容器的服役可靠性方面。讨论了如何准确模拟材料的蠕变、松弛以及环境引起的腐蚀对结构完整性的长期影响。 第六章：非线性有限元分析与失效模式预测 本部分深入探讨了材料在极限载荷下的行为，这要求超越线弹性假设。内容涵盖了塑性、断裂力学在数值模拟中的实现。重点分析了疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的全过程。引入了基于内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）的界面断裂分析，用于精确模拟层状结构或异质材料接头的剥离行为。 第七章：大型基础设施的长期健康监测与寿命预测 着眼于现有和未来基础设施的长期可持续性，本章重点介绍结构健康监测（SHM）技术。内容包括基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器的应变测量网络部署，以及利用机器学习算法分析传感器数据以识别早期损伤特征。此外，提出了基于概率模型的结构剩余寿命评估框架，指导预防性维护决策。 总结与展望 本书的最终目标是培养读者一种超越经验和简化模型的思维模式，使之能够驾驭材料科学的进步与复杂结构设计的挑战。通过对先进计算工具和前沿材料特性的深入剖析，本书确保读者能够站在工程技术的最前沿，设计出更安全、更高效、更具韧性的未来工程系统。本书是结构工程、材料工程、计算力学及相关领域研究人员和高年级学生的必备参考书。 ---

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我最近在准备一个关于材料科学的研讨会，翻阅了《高分子物理》。坦白说，我对高分子化学部分已经很熟悉，但这本书的高分子物理章节，特别是关于构象统计和热力学性质的部分，简直是洞察力十足。作者并没有陷入过多的数学细节而让读者迷失，而是巧妙地运用了“理想链模型”（如高斯链和自由旋转链）作为基石，然后逐步引入了更贴近现实的“有限可回转链”和“真实高分子链”的修正。我尤其喜欢其中关于玻璃化转变温度（Tg）的讨论，它不仅仅是简单地给出DSC的测试方法，而是深入剖析了亚甲基运动、链段刚性以及增塑剂效应如何从分子层面影响宏观材料的柔韧性。书中对于非晶态和晶态高分子形貌的对比分析，配上了清晰的X射线衍射图谱解释，让我对聚合物的微观结构有了更深层次的理解。这本书的叙事节奏非常老练，它知道什么时候该放缓速度细讲，什么时候可以快速地跳过已经被读者熟知的基本概念，直奔主题。对于任何希望深入理解塑料、橡胶乃至生物材料力学性能的工程师来说，这本书提供的视角是无可替代的。

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说实话，当我拿起这本《高级电路分析》时，内心是有些抗拒的，因为我对傅里叶变换和拉普拉斯变换这类工具总是心存畏惧。然而，这本书的作者似乎完全理解我们这些“实操派”的痛点。整本书的编排逻辑非常贴合电路的复杂度递增。它不是从抽象的数学定义开始，而是从实际的RC、RL、LRC电路在阶跃输入下的瞬态响应讲起，自然而然地引出了微分方程的求解需求，这才顺理成章地引入了拉普拉斯变换作为一种强大的“求解捷径”。他对阻抗概念的解释也极其到位，将复数阻抗直观地与相移和能量存储联系起来，避免了纯粹的代数运算带来的空洞感。书中大量的实例，比如二阶系统的阻尼比（zeta）和固有频率（omega_n）如何决定了系统的过冲和振荡，都是通过实际的示波器波形展示的，这比教科书上的纯数字模拟生动太多了。最后，将这些工具应用到滤波器设计（巴特沃斯、切比雪夫）时，我已经不再害怕那些复杂的代数，而是能体会到数学工具如何精确地雕刻出我们想要的频率响应曲线。这是一本真正学会“用”电路分析方法的书，而不是仅仅学会“算”的工具书。

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这本被朋友强力推荐的《流体力学导论》简直是为我这种理论基础还算扎实，但一到实际应用就抓瞎的工科生量身定做的宝典。它开篇并没有直接跳入复杂的纳维-斯托克斯方程，而是花了足足三个章节来剖析流体的基本概念、物质属性以及静力学平衡。我特别欣赏作者对伯努利原理的阐述，不是简单地罗列公式，而是通过一系列精妙的、贴近实际的案例——比如飞机机翼升力是如何产生的，水坝的压力分布如何计算——来层层递进地引导读者理解其背后的物理图像。书中对无粘流和粘性流的区分也做得极为清晰，粘性部分的处理尤为细腻，将牛顿粘性定律的微观本质和宏观表现结合得非常到位，即便是初次接触边界层理论的读者，也能在作者详尽的图示和推导中找到清晰的脉络。更值得一提的是，作者非常注重工程实践中的测量技术，穿插介绍了几种常见的流速和压力测量仪器的工作原理，这让我感觉手中的这本书不仅仅是纸面上的理论，而是通往实际工程问题的钥匙。读完前三分之一，我对流体现象的认识已经不再是模糊的一团浆糊，而是清晰的、可量化的物理过程，极大地增强了我处理后续复杂问题的信心。

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我最近在整理关于结构动力学的内容，手边的这本《振动控制基础》给了我极大的启发。它没有过多纠缠于基础的单自由度系统，而是迅速将重点放在了多自由度系统的模态分析上。我特别赞赏作者在推导自由振动响应时，对特征向量（模态形状）的几何意义的阐释，他强调了模态向量是如何代表了结构在特定频率下振动的“自然形态”，这对于理解地震或风载荷下的结构响应至关重要。更精彩的部分在于主动和被动控制策略的介绍。对于被动控制，书中对粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器的本构关系和能量耗散机理分析得极其透彻，甚至涉及到阻尼器的非线性效应。而在主动控制方面，虽然篇幅有限，但对LQR（线性二次调节器）基本思想的介绍，结合实际的反馈回路图，已经足够让一个初学者了解如何用控制论的视角去“驯服”建筑物的振动。这本书的语言风格严谨而有力，每一步推导都逻辑清晰，没有丝毫的含糊不清，读起来非常过瘾，让人感觉是在和一位经验丰富的结构工程师对话。

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《计算机图形学：原理与实践》这本书，简直像是一份从硬件底层到最终渲染效果的完整旅行指南。我最欣赏它的叙事结构：它没有采用传统的按渲染管线章节划分的方式，而是以“光如何与世界互动”为核心线索展开的。开篇对光栅化和向量代数的回顾非常扎实，确保了技术基础的牢固。随后，它在介绍几何变换时，不仅详尽解释了齐次坐标和投影矩阵，更巧妙地将这些数学操作与早期图形硬件（如早期的加速卡）的工作方式结合起来，让抽象的矩阵运算有了实际的物理载体。当我读到光线追踪部分时，我被作者对阴影、反射和折射的递归处理的优雅表达所折服——它将复杂的三维光照问题，通过简洁的递归调用，映射到了计算机可以高效执行的算法上。书的后半部分，关于纹理映射、纹理过滤（如Mipmapping）的讨论，也体现了极强的工程实用性，解释了为什么在三维游戏中，即便使用低分辨率纹理，远处的物体看起来依然平滑。总而言之，这本书的深度和广度兼备，既有扎实的数学基础，又有对现代实时渲染技术的深刻洞察，是跨入这个领域的必读之作。

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