具体描述
本书是根据教育部工程材料与机械制造基础课程指导小组的教改精神和山东省教育厅提出的面向21世纪教学内容和课程体系改革计划，由山东教育厅组织编写的系列教材之一。
本书由六章组成：第一章介绍了工程材料和制造技术的历史、现状和发展；第二章介绍了工程材料性能与表面工程技术；第三章介绍了金属材料的成形工艺基础；第四章介绍了高分子材料的成形基础；第五章介绍了无机非金属材料的成形基础；第六章介绍了复合材料的成形基础。
本书除可作为高等院校工程、管理等专业的制造技术基础类教材外，也可作为从事材料科学与工程、机械制造、管理类技术人员的参考书。
好的，以下是一份针对《现代工程材料成形与制造工艺基础.上册》的、不包含其内容的图书简介，字数约为1500字。 --- 《智能制造与数字孪生技术导论》 图书简介 本书系统深入地探讨了智能制造时代的核心技术——数字孪生（Digital Twin）在现代工程领域中的应用、构建方法与未来发展趋势。面对工业4.0的浪潮，制造业正经历从自动化、信息化向智能化、网络化转型的关键时期。数字孪生技术以其构建物理实体与虚拟模型之间实时、双向映射的能力，成为实现复杂系统优化管理、预测性维护和辅助决策的强大工具。 本书首先从理论层面界定了数字孪生的概念、架构与关键特征，将其与传统的仿真模型、物理信息模型（PHM）进行严格的区分。我们强调数字孪生不仅是静态的模型，更是一个动态的、可演化的、与物理实体生命周期深度耦合的虚拟实体。随后，本书详细剖析了支撑数字孪生实现所需的基础技术栈，包括物联网（IoT）技术在数据采集层面的作用、云计算和边缘计算在数据处理与模型运行环境中的部署策略，以及先进传感技术在保障数据实时性和准确性方面的关键地位。 在数据驱动的背景下，如何有效地处理和利用海量异构数据是构建高保真数字孪生的核心挑战。本书专门辟章论述了工业大数据分析方法，重点介绍时间序列分析、模式识别以及机器学习在状态监测与故障诊断中的应用。我们不仅介绍了统计学方法，更深入探讨了深度学习模型（如LSTM、Transformer）在预测设备剩余使用寿命（RUL）方面的优势与局限性。数据融合技术，特别是多源异构数据的有效集成策略，也得到了详尽的阐述，确保虚拟模型能够全面、准确地反映物理实体的运行状态。 本书的另一核心内容聚焦于数字孪生的建模技术。这涵盖了从几何模型、物理模型到行为模型的全方位构建。几何建模部分，我们讨论了参数化建模、点云重建技术以及三维扫描在快速获取物理实体数字表示中的应用。物理建模则侧重于有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）在建立高精度系统级仿真模型中的集成方法。行为建模是数字孪生的精髓所在，本书详细介绍了基于规则、基于模型和基于数据驱动的行为模型构建范式，并讨论了如何通过迭代校准机制（Calibration and Validation）保证虚拟模型与物理实体的一致性。 为了将数字孪生技术落地到实际的工程应用中，本书提供了多个关键领域的应用案例分析。在高端装备的预测性维护方面，我们展示了如何通过数字孪生实时监测关键部件的健康状态，提前预警潜在故障，从而将计划外停机时间降至最低。在复杂生产线的优化调度中，本书阐述了如何利用数字孪生对不同工况下的生产流程进行虚拟验证和敏感性分析，实现柔性制造和效率最大化。此外，在产品设计与生命周期管理（PLM）中，数字孪生如何支持“设计即服务”和持续改进的理念，也被作为重要章节进行了深入探讨。 在虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术日益成熟的背景下，人机交互界面在数字孪生系统中的重要性日益凸显。本书探讨了沉浸式技术如何为操作员和工程师提供更直观、更有效的交互方式，例如通过AR技术叠加实时运行数据到物理设备上，或者通过VR环境进行远程协作和复杂维修操作的预演。 最后，本书展望了数字孪生技术的未来发展方向，包括与人工智能（AI）、区块链（Blockchain）技术的融合趋势，以及在构建跨组织、跨供应链的“系统之系统”（SoS）数字孪生方面的挑战与机遇。本书旨在为从事智能制造、工业互联网、系统工程、设备运维管理以及相关研究的专业人士和高等院校师生，提供一本全面、前沿且具有高度实践指导意义的参考著作。 --- 《先进材料结构表征与性能预测研究进展》 图书简介 本书汇集了近年来材料科学领域中，关于材料结构、微观组织与宏观性能之间内在联系的最新研究成果与表征手段的进展。在先进功能材料、结构材料及复合材料的设计与应用中，精确的结构表征是理解材料行为、指导性能优化的前提。本书聚焦于如何利用先进的实验技术获取多尺度的结构信息，并结合计算模拟手段，建立从微观结构到宏观性能的可靠预测模型。 全书首先对材料结构表征的基础理论进行了回顾，强调了晶体结构、缺陷（位错、晶界、空位等）及其在材料力学、电学和热学性能中起到的决定性作用。随后，本书深入阐述了几种关键的高分辨率表征技术。 在电子显微学部分，我们详细介绍了高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）在原子尺度成像中的最新进展，特别是对轻元素和低维材料界面的分析能力。聚焦离子束（FIB）与透射电镜（TEM）的联用技术（FIB-TEM），如何实现对特定微区结构的定向制备和分析，是本书强调的技术重点之一。此外，同步辐射X射线衍射（XRD）和中子散射技术在原位（In-situ）和非晶材料结构解析方面的突破性应用也被详细论述。 针对材料的界面与表面特性，本书涵盖了X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）以及二次离子质谱（SIMS）在化学态分析和深度剖析中的应用细节。特别是在分析薄膜材料、涂层与基体结合界面时，如何通过高灵敏度的质谱技术揭示界面反应和污染物的分布情况。 性能预测方面，本书着重介绍了计算材料学在结构-性能关联研究中的核心地位。分子动力学（MD）模拟在研究材料高温变形、扩散过程和相变机理中的精确性得到了展示。密度泛函理论（DFT）计算在预测材料的电子结构、能带结构以及弹性常数等基础物理性能方面的应用被系统梳理。此外，针对复杂多相材料，粗粒化模型（Coarse-Graining）的构建策略以及如何将其与微观结构演化模拟相结合，以实现跨尺度的性能预测，是本书的创新亮点。 本书特别关注了功能材料的特定表征需求。例如，在铁电和压电材料的研究中，如何利用电学原子力显微镜（P-AFM）和压电力显微镜（PFM）对材料的畴结构和极化行为进行动态成像和定量分析。在储能材料领域，核磁共振（NMR）技术在分析固态电解质的离子迁移路径和局部环境方面的最新进展被纳入讨论。 此外，材料的宏观力学性能与微观结构之间的耦合机制是本书的另一重要组成部分。介绍了数字图像相关（DIC）技术在测量材料变形场和应力分布中的应用，以及如何将DIC捕获的实验数据与有限元模型进行耦合，从而验证和修正基于微观结构的力学性能预测模型。 本书内容旨在为材料研究人员、结构工程师和先进制造领域的专业人士提供一个全面了解当前结构表征技术前沿和性能预测方法的参考平台，推动材料设计从经验驱动向理论指导的转变。 ---
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