具体描述
本书结合大量具体实例，系统而详尽地介绍了当今世界顶级的现代工业设计软件──Alias的使用方法和应用技巧。全书共分为17章：前两章为基础知识，介绍了现代工业设计与Alias概论、Alias基础知识；第3～8章为基本操作部分，分别介绍了建模、建面、材质、渲染、纹理贴图及照明等内容；第9～12章为动画设计部分，分别介绍了动画基础、动画设计、关键帧和动画运行轨迹以及分等级动画等内容；第13章介绍高级建模
深入探索材料的边界：面向未来的材料科学与工程实践 本书旨在为有志于探索材料世界奥秘、掌握前沿材料设计与制造技术的读者提供一本全面、深入且极具实践指导意义的参考手册。 我们将彻底摒弃对传统设计流程的固化思维，聚焦于材料本征属性如何驱动和塑造二十一世纪的工程与技术创新。 本教程将从最基础的原子结构和晶体缺陷理论出发，逐步深入到高分子、复合材料、智能材料以及纳米材料的复杂体系。我们的核心理念是：设计源于对材料的深刻理解，而非对既有形式的模仿。 第一部分：材料科学的基石——从微观到宏观的视角转换 本部分致力于为读者打下坚实的理论基础，使他们能够像材料学家一样思考问题，理解材料性能的根本来源。 第一章：原子排列与晶体结构基础 我们将详细剖析金属、陶瓷和半导体材料中的晶体结构，包括面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及六方最密堆积（HCP）。重点探讨晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）对材料宏观力学性能（如屈服强度、韧性、蠕变）的决定性影响。我们将引入先进的计算模拟方法，如分子动力学（MD）模拟，来可视化位错运动和孪晶界的形成过程，帮助读者建立直观的微观认知。 第二章：热力学与动力学驱动的相变 深入讲解材料体系的相图解析，包括二元和三元合金相图。着重分析固态相变，如析出强化、回复、再结晶和晶粒长大过程中的热力学驱动力和动力学控制因素。特别关注热处理工艺（淬火、回火、固溶处理）对最终材料微观结构和性能的精确调控。本章还将探讨烧结过程中的致密化机理，这对于陶瓷和粉末冶金至关重要。 第三章：连接性能的桥梁——材料表征技术 本章是理论与实践的结合点。我们将系统介绍现代材料分析的关键技术，包括但不限于： 结构分析： X射线衍射（XRD）用于晶体结构鉴定，透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）及其配套的能谱分析（EDS）用于微观形貌和成分分析。 性能测试： 静态力学性能（拉伸、压缩、弯曲）与动态性能（疲劳、断裂韧性、冲击测试）的标准化测试流程和数据解读。 物理性能探究： 热分析（DSC, TGA）在聚合物和热力学研究中的应用，以及电学、磁学性能的测量方法。 第二部分：面向工程应用的材料设计与定制 本部分将视角从基础科学转向实际工程挑战，指导读者如何根据特定功能需求，选择、设计乃至合成新型材料。 第四章：金属材料的深度定制与应用 超越传统钢材和铝合金的范畴，本章聚焦于高性能金属系统的设计。详述高温合金（镍基、钴基）的微观结构控制，尤其关注$gamma'$相的析出强化机制。探讨轻质高强材料（如钛合金、镁合金）的成形工艺（如增材制造、搅拌摩擦焊）对其残余应力和各向异性的影响。引入高熵合金（HEA）的概念，分析其多主元体系带来的特殊构型稳定性和性能优势。 第五章：高分子与复合材料的功能化 高分子材料不再仅仅是结构支撑，而是功能载体。本章深入探讨聚合物的分子量分布、拓扑结构对粘弹行为的影响。重点分析纤维增强复合材料（FRC）的界面问题，界面层对载荷传递效率的决定性作用。详细阐述碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维与树脂基体（环氧树脂、聚氨酯）的匹配设计，并介绍层合板的失效模式分析。此外，我们将探讨自修复高分子材料和导电高分子电解质的最新进展。 第六章：功能性与智能材料的崛起 本章探索那些能够响应外部刺激（光、电、热、磁）而改变自身属性的先进材料。 压电与铁电材料： 详细介绍锆钛酸钡（PZT）等陶瓷的畴壁运动与极化机理，及其在传感器和驱动器中的应用。 形状记忆合金（SMA）： 分析马氏体相变和热弹性马氏体相变，理解其应力诱导相变过程，并在航空航天和医疗器械中的独特应用潜力。 磁性材料： 软磁材料的高频损耗控制，硬磁材料（如NdFeB）的磁畴结构与矫顽力调控。 第三部分：可持续性与前沿制造技术中的材料挑战 本部分关注材料在现代可持续发展目标下的角色，以及增材制造等颠覆性技术对材料科学提出的新要求。 第七章：纳米材料的尺度效应与控制 探讨尺寸效应如何彻底改变材料的体相行为，如量子尺寸效应、表面能主导等。聚焦于碳纳米管（CNT）、石墨烯（Graphene）的结构控制合成（如化学气相沉积CVD）和在电子器件、储能设备中的功能化应用。讨论纳米材料在生物医学领域（如靶向药物输送）的安全性评估和界面兼容性问题。 第八章：面向增材制造的材料科学 增材制造（AM）要求材料具有与传统制造截然不同的流动性、熔化/凝固特性和快速冷却速率下的微结构演化能力。本章将重点分析金属粉末床熔融（PBF）过程中，材料的层间粘合、孔隙率形成机制。探讨面向特定AM技术的材料筛选标准，例如对激光吸收率、再凝固裂纹敏感性的考量。此外，还将涉及生物材料在3D打印中的生物相容性梯度设计。 第九章：环境友好与循环经济中的材料选择 深入讨论“从摇篮到坟墓”的材料生命周期评估（LCA）。分析可降解生物材料（如PLA, PHA）的结构设计与降解速率的匹配。研究先进的材料回收技术，特别是针对复杂电子垃圾中稀有金属的高效分离与提取工艺。强调材料的“绿色化学”原则在设计阶段的嵌入，推动低能耗、低毒性材料替代方案的开发。 --- 本书的特色在于： 1. 跨学科整合： 紧密结合物理化学、固体力学、计算模拟与实际工程应用，打破学科壁垒。 2. 面向未来： 大量引入了当前研究热点，如高熵合金、可编程材料、AI辅助材料筛选等。 3. 实践导向： 每个章节后附有针对性的案例分析和实验设计思路，强调理论指导下的材料优化与创新。 本书适合： 机械工程、材料科学与工程、产品开发、工业设计等领域的本科高年级学生、研究生，以及致力于技术创新的工程师和研发人员。它不是一本停留在知识罗列的工具书，而是一本引导您探索和创造下一代工程材料的思维指南。
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