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出版者:Pergamon

作者:Lorna J. Gibson

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1988-08

价格:USD 40.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780080366074

丛书系列:

图书标签:

材料科学
固体力学
蜂窝结构
多孔材料
结构材料
生物材料
工程材料
材料工程
力学性能
轻质结构

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具体描述

Cellular Solids 《蜂窝状固体》是一本深入探讨蜂窝状结构材料物理力学行为的开创性著作。本书系统性地分析了这类材料的独特结构特征，及其由此产生的非凡性能，为研究人员、工程师和学生提供了一个全面而权威的参考。本书的起点是详细阐述蜂窝状固体在微观和宏观层面的结构特性。从最基础的单胞单元，如三明治结构、闭孔蜂窝和开孔泡沫，到复杂的多层和不规则结构，作者都进行了细致的描述和几何表征。书中深入分析了单元格的形状、壁的厚度、孔隙率、连接方式以及晶格取向等关键参数如何影响整体性能。作者还探讨了蜂窝状结构在自然界中的普遍存在，例如骨骼、珊瑚、植物茎等，并将其与人造蜂窝状材料的设计原理进行对比，揭示了生物启发的工程学思想。在力学行为方面，《蜂窝状固体》提供了对其承载能力、变形机制和失效模式的深刻洞察。书中详细介绍了蜂窝状材料在各种加载条件下的响应，包括压缩、拉伸、弯曲、剪切和冲击。作者利用成熟的理论模型和先进的数值模拟技术，解释了这些材料为何能在保持轻质的同时展现出卓越的刚度和强度。例如，书中会详细分析屈曲（buckling）和压溃（crushing）作为低密度蜂窝状材料在压缩载荷下的主要失效机制，以及其在不同应力状态下的能量吸收能力，这对于设计轻质高强吸能结构至关重要。本书还涵盖了蜂窝状材料在热学、声学和电学等领域的广泛应用潜力。在热传导方面，作者分析了蜂窝状结构如何通过控制孔隙尺寸和材料选择来有效调节导热系数，这使得它们在隔热材料和热交换器设计中具有独特优势。在声学方面，蜂窝状材料独特的结构能够有效地吸收和阻挡声波，因此被广泛应用于吸声降噪材料和声学滤波器的设计。此外，书中还触及了某些导电性蜂窝状材料在电化学储能（如电池和超级电容器）和电磁屏蔽方面的应用前景。《蜂窝状固体》不仅侧重于理论分析，还大量引用了实验数据和案例研究，以验证理论模型并展示蜂窝状材料在实际工程中的应用。书中讨论了多种制造技术，包括但不限于激光烧结、3D打印、发泡成型和等离子喷涂等，并分析了这些工艺对最终材料性能的影响。从航空航天领域的轻质结构件、汽车行业的吸能保险杠，到建筑业的隔热保温材料和医疗领域的生物相容性支架，本书为读者提供了丰富的应用实例，展现了蜂窝状材料在各个尖端技术领域的重要作用。此外，本书还深入探讨了蜂窝状材料的耐久性和环境适应性。作者讨论了这些材料在不同环境条件下的老化过程，包括热、湿、紫外线辐射和化学侵蚀等，以及如何通过材料选择和结构设计来提高其长期性能。对于可持续发展理念的关注，书中也提到了使用可再生材料或易于回收的蜂窝状材料的设计思路。总而言之，《蜂窝状固体》是一部严谨且内容丰富的学术专著，它为读者全面理解蜂窝状材料的结构、性能、制造和应用提供了坚实的基础。本书不仅是相关领域研究人员的必备参考书，也是渴望了解和掌握先进材料科学知识的工程师和学生的宝贵资源。通过深入阅读本书，读者将能够深刻认识到蜂窝状结构在现代工程设计中的无限潜力。

作者简介

Lorna J. Gibson is the Matoula S. Salapatas Professor of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology (MIT), where she has been a faculty member since 1984. Her research interests focus on the mechanics of materials with a cellular structure such as honeycombs and foams and she is co-author, with Mike Ashby, of Cellular Solids: Structure and Properties (2nd edition, Cambridge University Press, 1997).

Michael F. Ashby is Emeritus Professor in the Department of Engineering at the University of Cambridge, where he has been a faculty member since 1973. He is a member of the Royal Society, the Royal Academy of Engineering and the U.S. National Academy of Engineering. He has authored a number of books on materials, design and the environment and he has a lifelong interest in natural and cellular materials.