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出版者:世界图书出版公司

作者:J.F.Douglas，J

出品人:

页数:819

译者:

出版时间:2000-6

价格:145.00元

装帧:

isbn号码:9787506247061

丛书系列:

图书标签:

• 流体力学
• 物理学
• 工程学
• 流体动力学
• 流体静力学
• 计算流体力学
• 传热学
• 机械工程
• 航空航天
• 水利工程

好的，这是一份关于《现代材料科学导论》的详细图书简介，完全不涉及《流体力学》的内容： --- 现代材料科学导论：从微观结构到宏观性能的桥梁 本书概述 《现代材料科学导论》旨在为工程学、物理学、化学及相关领域的学生和研究人员提供一个全面、深入且前沿的材料科学基础框架。本书的核心目标是建立起材料的微观结构（原子排列、晶体缺陷、相变）与可观测的宏观性能（机械、热学、电学、光学）之间清晰、量化的联系。我们不仅关注传统材料的经典理论，更着重于介绍二十一世纪以来新兴的高性能材料及其在尖端技术中的应用潜力。 全书结构严谨，逻辑清晰，从最基础的化学键和晶体结构入手，逐步深入到材料的制备工艺、性能表征、性能优化及其在能源、信息、生物医学等关键领域的实际应用。 --- 第一部分：材料科学的基础与结构 本部分为理解后续高级主题奠定坚实的理论基石。 第一章：材料科学导论与分类 材料科学的范畴与研究方法： 介绍材料学的核心问题——如何设计具有特定性能的物质。讨论计算材料学、高通量筛选在现代研究中的作用。 材料的四大基本类别： 金属、陶瓷、聚合物和复合材料的本质区别、典型应用及其性能取舍。 可持续性与绿色材料： 探讨材料的生命周期评估（LCA）和环境影响，介绍可回收材料和生物基材料的初步概念。 第二章：原子结构与化学键合 原子尺度描述： 玻尔模型、量子力学基础在原子结构中的体现。电子构型与周期表在材料选择中的指导意义。 基本化学键合类型： 离子键、共价键、金属键的能量学特征和方向性。理解键能如何决定熔点和硬度。 范德华力和氢键： 在聚合物和生物材料中的关键作用，以及它们对材料软特性的影响。 第三章：晶体结构与缺陷工程 晶体学的基本概念： 点阵、晶胞、密堆积结构（FCC, BCC, HCP）。如何使用晶面指数（Miller Indices）描述材料的几何特性。 晶体结构与性能的关系： 探究密排面在金属塑性变形中的重要性。 材料中的缺陷： 从零维缺陷（空位、间隙原子、取代原子）到线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、堆垛层错）的全面解析。位错理论是理解金属塑性的核心，本书将详细阐述位错的运动、交割和对材料强度的影响。 第四章：非晶态和准晶体结构 无序系统的描述： 玻璃态的形成、结构弛豫和Tg（玻璃化转变温度）。聚合物和某些高性能金属玻璃的特性。 短程有序与长程无序： 如何通过实验技术（如X射线衍射、中子散射）区分晶态与非晶态。 准晶体： 介绍其独特的对称性和潜在应用，作为对传统晶体学的补充。 --- 第二部分：材料的性能与热力学控制 本部分聚焦于材料在温度和压力影响下的行为，以及如何通过热力学和动力学原理来控制材料的相结构。 第五章：材料的热力学基础 相律与相图： 介绍吉布斯相律，并详细解析一元、二元合金系统的相图（如Fe-C系统简化图）。如何利用相图指导合金设计和热处理。 扩散： 深入分析Fick定律在材料科学中的应用，包括固态扩散机制（原子迁移的激活能、扩散系数）。扩散在渗碳、氧化等过程中的关键作用。 形核与长大： 非平衡相变的动力学控制，包括均相形核和非均相形核的速率方程。 第六章：微观结构演化与热处理 退火、固溶处理与时效强化： 针对特定金属合金体系，解析不同热处理步骤如何控制析出物的尺寸、分布和晶粒大小，从而实现性能的优化。 马氏体转变： 介绍无扩散的、涉及晶格形变的马氏体转变机制，重点分析其在钢材强化中的地位。 晶粒尺寸效应： 霍尔-佩奇关系（Hall-Petch relation）及其局限性，引入对纳米晶材料中晶界滑移的讨论。 --- 第三部分：关键性能深入解析 本部分将材料结构与其特定宏观性能（机械、电学、热学）进行直接关联。 第七章：机械性能与本构关系 弹性与粘弹性： 弹性模量、泊松比的定义。聚合物材料的粘弹性行为（蠕变和应力松弛）。 塑性变形机制： 深入探讨位错的滑移、攀移和交割如何导致宏观的塑性流动。加工硬化与应变率敏感性。 断裂力学基础： 引入应力集中、裂纹尖端应力场。线性弹性断裂力学（Griffith理论、应力强度因子K）和弹塑性断裂力学（J积分）的概念。疲劳断裂的机制与S-N曲线分析。 第八章：电学、磁学与光学性能 电子结构与电导率： 自由电子理论、能带理论（导带、价带）在金属、半导体和绝缘体中的应用。 半导体物理学： 本征半导体与掺杂半导体，PN结的形成与二极管/晶体管的基础工作原理。 磁性材料： 抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性的微观起源。磁畴、磁畴壁运动及其在软磁和硬磁材料中的应用。 光学响应： 光的吸收、反射、透射机制。介电响应与光电效应在传感器和光电器件中的体现。 --- 第四部分：先进材料与前沿应用 本部分关注当前研究热点和未来技术驱动力所需的特殊材料。 第九章：陶瓷与复合材料 高性能陶瓷： 氧化物、非氧化物陶瓷（如SiC, Si3N4）的超高硬度和耐高温特性。陶瓷的韧性提高策略（如裂纹偏转、纤维增韧）。 复合材料的增强与界面： 纤维增强（碳纤维、玻璃纤维）与颗粒增强体系。界面结合的强度和对整体性能的决定性影响。层压板的力学分析。 第十章：聚合物科学 聚合物的微观结构： 链结构、分子量对性能的影响。结晶度与无定形区的区分。 构象与弛豫： 玻璃化转变（Tg）和熔点（Tm）的测量与调控。 功能化聚合物： 导电聚合物、智能聚合物（形状记忆、自修复）的最新进展。 第十一章：纳米材料与器件 尺寸效应： 深入探讨当材料尺寸进入纳米尺度时，其表面能、电子结构和光学性质发生的显著变化（如量子点）。 制备技术： 气相沉积、溶胶-凝胶法、自组装在纳米结构制备中的应用。 应用实例： 纳米催化剂、高密度存储介质、以及生物相容性纳米载体。 --- 结语：材料设计与计算 本书最后总结了材料工程师如何结合理论、实验和计算工具，通过迭代设计流程，创造出满足未来工程挑战的新一代功能材料。强调材料基因组计划等新兴范式对材料研发效率的革命性影响。 目标读者： 材料科学与工程本科高年级学生、研究生；从事材料研发、工艺控制的工程师和科研人员。 本书特色： 理论深度适中，大量结合实例和现代研究成果，强调从结构到性能的“因果链”分析。配备丰富的插图和习题，便于自我检验和深入思考。

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我是一名航空航天专业的学生，对高超声速流动和激波理论非常感兴趣，这本书在这方面的深度和广度超出了我的预期。它对非平衡态流动的处理非常专业，特别是关于激波的形成条件、斜激波的偏转角计算以及附着激波的分析，都给出了非常详尽的数学推导和图形分析。书中对等熵流动的基本方程组的推导清晰缜密，并结合了拉瓦尔喷管的实际应用进行了深入探讨，这对于我们设计推进系统至关重要。与我之前参考的几本偏重于水力学的书籍相比，这本书在气体动力学领域的着墨更多，而且对“小扰动理论”的引入和应用讲解得非常到位，让我能够理解在低马赫数扰动下如何简化复杂的非线性方程。总而言之，如果你需要一本既能打好基础，又能深入探讨复杂高速流体现象的专业书籍，这本书绝对是首选，它提供的视角是当前许多主流教材所缺乏的。

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坦白说，我过去看过的几本流体力学教材都让我觉得枯燥乏味，内容堆砌得密密麻麻，阅读体验极差。然而，这本《流体力学》在排版和视觉呈现上做到了一个令人惊喜的平衡。它的版面设计非常大气，留白恰到好处，公式的排版清晰易读，关键概念和重要的定理都有被突出显示出来，这极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。最让我称赞的是它对历史背景的穿插介绍，比如拉格朗日和欧拉各自的贡献，这种人文气息的引入，让原本冰冷的科学知识变得有血有肉，能让人体会到科学家们探索真理的艰辛历程。而且，书中对各种流体特性（如粘度、表面张力）的物理解释非常到位，它不只是给出一个数值或单位，而是解释了这些特性在微观尺度上是如何影响宏观流动的，这种深层次的理解，让我不再满足于表面的计算，而是开始探究背后的本质。对于自学者来说，这种友好的阅读体验是决定学习能否坚持下去的关键因素。

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我是一个工程设计的新手，很多基础理论知识都是在实践中摸索的，遇到问题时常常感到力不从心，尤其是在处理高速流动和可压缩流体这些“硬骨头”的时候。《流体力学》这本书的结构编排，简直就像一位经验丰富的老教授在身边手把手地教导。它对纳维-斯托克斯方程的推导过程描述得极为详尽，每一步的物理意义都被解释得清清楚楚，让你明白为什么要这么做，而不是机械地记住公式。更让我印象深刻的是它对无量纲化的处理，书中用大量的篇幅讨论了雷诺数、马赫数这些关键参数的物理含义和它们在不同流动状态下的判据，这一点对于快速判断和简化问题至关重要。我记得有一次为一个风洞实验确定模型尺寸时，就是参考了书中关于相似性原理的章节，才准确地把握了缩尺比的确定范围。这本书的习题设计也非常巧妙，从基础的流体静力学到复杂的湍流模型，难度梯度设计得非常合理，解答部分又不失严谨性，是那种真正能让人动脑筋、而不是简单套公式的练习。

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这本《流体力学》简直是我的救星，尤其是在我准备那个高难度的热力学考试时。说实话，我一开始对流体力学的概念是有点懵的，总觉得那些方程和符号像是天书一样，但在读了这本书之后，一切都变得豁然开朗。作者的叙述方式非常贴近实际，他没有一上来就堆砌那些复杂的偏微分方程，而是先从宏观的、我们生活中能观察到的现象入手，比如水龙头里流出的水柱为什么会收缩，或者飞机机翼是如何产生升力的。这种“现象先行，理论深入”的结构，让我很容易就能抓住核心概念。我特别喜欢它在解释边界层理论那一部分的插图和文字描述，那些图示简直是神来之笔，让我清晰地看到了流体在固体表面附近那种微妙的相互作用。而且，书里还穿插了大量的工程应用案例，比如管道设计中的压力损失计算，或者泵和涡轮机的工作原理，这些都极大地激发了我学习的兴趣，让我觉得这门学科不仅仅是抽象的理论，更是解决现实世界工程问题的利器。读完这本书，我感觉自己对流体的运动规律有了一种全新的、直观的认识，那种豁然开朗的感觉，比解出一道复杂的数学题还要令人满足。

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这本书最大的价值在于它对于“不确定性”和“模型局限性”的坦诚讨论。在介绍湍流模型时，作者并没有把它描绘成一个已经被完全解决的问题，而是清晰地指出了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型、大涡模拟（LES）以及直接数值模拟（DNS）各自的优缺点和适用范围。这种实事求是的态度非常宝贵，它教育我们，在实际工程中，选择合适的模型比盲目追求“精确”的公式更重要。书中关于湍流强度的统计描述，比如普朗特混合长度理论的局限性，都激发了我对建立更优模型的兴趣。此外，书末附带的附录部分，对流体物理性质的数据表格整理得极其详尽和准确，远比网络搜索的结果可靠，这在进行精确的工程热力学计算时提供了坚实的后盾。读完后，我感觉自己不再是仅仅掌握了一套计算工具，而是获得了一种审慎的、批判性的工程思维框架。

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