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出版者:机械工业出版社

作者:庄继德

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-1

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787111094173

丛书系列:

图书标签:

• 计算力学5
• 汽车工程
• 地面力学
• 车辆动力学
• 轮胎力学
• 悬架系统
• 汽车设计
• 汽车性能
• 摩擦学
• 车辆控制
• 汽车仿真

《精微结构与材料科学前沿》 导论：跨越尺度与范式的探索 本书汇集了当代材料科学与结构工程领域最前沿的研究成果与理论构建，旨在为读者提供一个理解物质微观结构、宏观力学性能以及先进制造技术之间复杂关联的深度框架。我们聚焦于材料设计、界面物理、以及复杂系统下的力学行为，以期揭示新一代功能材料与高可靠性结构的设计原理。全书结构严谨，内容涵盖了从原子尺度的量子效应到宏观工程应用的跨学科知识体系，尤其侧重于探索前所未有的材料性能极限。 第一部分：原子尺度与量子力学基础 本部分奠定了理解材料本征属性的理论基石。我们首先回顾了密度泛函理论（DFT）在预测晶体结构稳定性和电子特性中的应用，重点讨论了如何精确模拟缺陷（如空位、间隙原子和位错核心）对材料能带结构和化学活性的影响。 第一章：第一性原理计算在材料设计中的应用 深入探讨了从头算（Ab Initio）方法在预测新合金相、半导体能隙调控以及催化剂表面反应机理中的作用。我们详细分析了赝势选择、基组优化对计算精度和效率的影响，并展示了如何利用高通量计算筛选具有特定电子传输或光学特性的化合物库。特别关注了强关联电子系统的计算挑战与近似方法，如Hubbard U参数的引入。 第二章：晶体缺陷的电子结构与迁移动力学 本章聚焦于材料中的非周期性特征。详细阐述了位错环绕电荷、晶界处的电荷分离现象，以及这些电子结构变化如何影响材料的机械稳定性。我们引入了阿累尼乌斯（Arrhenius）模型和基于第一性原理的跳跃概率计算，来模拟高温或高应力下点缺陷和位错的动力学行为，为理解蠕变和应力腐蚀开裂的原子机制提供了定量工具。 第二部分：界面、表征与多尺度建模 材料的宏观性能往往由其界面和微观组织结构所决定。本部分将重点放在如何表征和建模这些关键区域的物理化学过程。 第三章：复杂界面的能热力学与输运现象 界面是不同材料或不同相物质的交界面，其物理化学性质与本体材料截然不同。本章深入分析了异质结、薄膜/衬底界面以及颗粒间的粘结强度。我们利用分子动力学模拟（MD）来研究液固界面、固固界面上的能量耗散机制，特别是能量如何在界面上传播和转化。此外，讨论了界面对热导率和离子扩散的影响，这对于热电材料和固态电池的设计至关重要。 第四章：先进表征技术与微观结构解析 介绍了用于探究纳米尺度结构和化学态的尖端分析技术。内容包括高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）在原子序数成像和缺陷可视化中的应用；同步辐射X射线散射技术（SAXS/WAXS）在分析高分子和非晶材料中的局域结构；以及原位（In-situ）电子显微镜技术在实时观察相变和力学响应过程中的前沿实践。 第五章：多尺度耦合与计算力学 本部分致力于打通从原子到工程尺度的信息鸿沟。我们详细介绍了多尺度建模策略，包括原子尺度模拟结果如何作为连续介质模型（如有限元法FEM）的输入参数。重点讨论了基于晶格动力学的声子输运计算，以及如何将这些信息集成到宏观的热力学模型中。引入了相场（Phase-Field）方法来描述宏观尺度上的相变、断裂和微裂纹萌生与扩展过程，尤其关注其在复杂应力场下的鲁棒性。 第三部分：功能材料的结构-性能调控 本部分将理论与应用紧密结合，探讨如何通过结构工程来实现具有特定、甚至颠覆性功能的先进材料。 第六章：超高熵合金（HEA）的构效关系 超高熵合金以其复杂多组分的特性，展现出卓越的强度、韧性和耐腐蚀性。本章剖析了高熵效应对固溶强化、相分离抑制的微观机制。利用蒙特卡洛模拟（MC）和MD模拟来预测固溶体的稳定区域和非等势面组分的能量分布，并探讨了晶体结构向面心立方（FCC）、体心立方（BCC）或更复杂的有序相转变的驱动力。 第七章：智能与自修复结构材料 本章聚焦于响应外部刺激（如温度、光、应力）并能自主恢复功能的材料系统。深入分析了基于可逆化学键（如Diels-Alder反应）的聚合物自修复机制的热力学驱动力。此外，探讨了形状记忆合金（SMA）和压电材料中的应变梯度效应，以及如何通过预应变设计来优化其在复杂载荷下的响应性能。 第八章：增材制造中的材料微结构控制 增材制造（3D打印）技术引入了前所未有的冷却速率和热梯度，极大地影响了最终材料的微观组织。本章分析了选区激光熔化（SLM）过程中金属粉末的熔化、再凝固和快速冷却速率对晶粒尺寸、取向和残余应力的影响。引入了快速凝固理论和计算模型来预测打印件内部的枝晶生长和孔隙形成，旨在实现梯度材料和异质结构的设计与制造。 结论：面向未来的材料设计范式 总结了当前计算与实验研究的交叉点，并展望了“材料基因工程”和“人工智能辅助材料发现”的未来方向。本书强调，未来材料科学的突破将依赖于更高精度的多尺度建模、更快的实验高通量筛选，以及对复杂系统非线性响应的深刻理解。

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收到《计算汽车地面力学》这本书的时候，我脑海里闪过的是关于车辆安全和性能提升的方方面面。我一直觉得，汽车的操控性不仅仅是关于速度和驾驶乐趣，更与驾驶者的安全息息相关。我希望这本书能够深入探讨，在极端驾驶条件下，比如突然的紧急制动或者躲避障碍物时，地面力学是如何发挥作用的。它会不会介绍一些先进的车辆稳定控制系统（如ESP）是如何通过精确计算轮胎的抓地力，并在毫秒间进行干预，从而避免车辆失控的？我还在想，这本书是否会涉及主动安全技术，比如预测性制动系统，它们又是如何通过分析车辆的行驶状态和路面信息，来提前做出反应的？另外，我也非常好奇，在提高汽车燃油经济性方面，地面力学是否扮演着某种角色？比如，如何通过优化轮胎花纹设计或者胎压监测系统，来减小滚动阻力，从而节省燃油？我希望能从这本书中找到一些关于如何设计出既能提供卓越操控性能，又能保障行车安全，甚至兼顾燃油效率的汽车的答案。我期待它能提供一些前沿的理论和技术，帮助我理解汽车工业如何在不断追求更高级别的安全性和更优异的性能之间找到平衡。

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我拿到《计算汽车地面力学》这本书，首先想到的便是那些令人惊叹的越野性能。想象一下，一辆SUV在崎岖不平的山路上驰骋，或是四驱越野车在泥泞不堪的沼泽中穿行，它们是如何克服重重困难，保持前进的动力的？我期待这本书能够详细解释，在这种复杂的非铺装路面上，轮胎与地面之间的互动会发生怎样的变化。它会不会深入探讨不同类型的轮胎花纹，例如泥地胎、全地形胎，在提供抓地力和排泥排水性能方面的科学原理？我还在想，这本书是否会涉及车辆的驱动系统，比如差速锁、分动箱等，它们是如何协同工作，将动力有效地分配到每个车轮，以克服打滑和陷车的情况的？我还好奇，这本书是否会提供一些关于如何计算车辆在不同坡度和附着系数路面上行驶时所需的扭矩和牵引力的方法。我希望这本书能为我揭示，那些在恶劣环境下依然能够展现出强大越野能力的汽车，背后所蕴含的地面力学原理和工程设计智慧。我期待它能让我对那些征服复杂地形的硬派越野车有更深的理解和认识。

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对于《计算汽车地面力学》这本书，我原本的期待其实是围绕着车辆动力学这个更广阔的领域展开的。我一直在思考，究竟是什么样的数学模型和计算方法，能够让工程师们精确地预测一辆汽车在各种工况下的行为。我希望这本书能够详细介绍如何将物理定律转化为可计算的方程，比如如何模拟轮胎在加速、制动和转向时的受力情况，以及这些力如何影响车辆的姿态和轨迹。我特别感兴趣的是，这本书会不会涉及到数值模拟的技巧，比如有限元分析或者计算流体动力学在汽车设计中的应用，虽然我知道计算流体动力学更多是关于空气动力学的，但我想知道它是否也与地面力学有所关联，例如通过模拟轮胎变形来计算更精确的接地面积。我还想象着，这本书可能会介绍一些优化算法，用来寻找最佳的悬挂参数或者转向几何，以实现特定的操控目标。例如，如何让车辆在高速行驶时保持稳定，或者在低速转向时更加灵活。如果这本书能提供一些实际的仿真案例，展示如何利用这些计算工具来解决汽车设计中的实际问题，那对我来说将是极大的启发。我期望它能为我打开一扇通往车辆工程精密计算世界的大门，让我更深入地理解现代汽车技术背后的工程智慧。

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这本书的书名是《计算汽车地面力学》，我拿到这本书的时候，心里其实是有些忐忑的。我一直对汽车的动态操控非常着迷，特别是那些赛车在赛道上精准地划过每一个弯道的瞬间，总让我觉得背后一定隐藏着某种深邃的科学原理。我一直想象着，汽车是如何在有限的摩擦力下，与地面建立起那微妙而又至关重要的联系，从而实现如此令人惊叹的运动表现。我期待着这本书能深入浅出地解释轮胎与路面之间的相互作用，例如那些复杂的摩擦模型，还有在不同路况下，比如湿滑的柏油路、粗糙的砂石路，甚至是冰雪路面，轮胎是如何调整自己的抓地力来适应环境的。我还在想，这本书会不会涉及空气动力学的影响，比如下压力如何改变轮胎负荷，从而进一步影响车辆的操控极限？或者，它是否会探讨悬挂系统与轮胎之间是如何协同工作的，以确保在颠簸路面上也能维持最大的接地面积？我脑海中勾勒出的这本书，应该是一本能让我理解为何一辆赛车在过弯时能够如此稳定，为何一辆跑车能够提供如此直接的路感，甚至为何一辆普通的家用车在紧急避让时能够展现出令人意外的敏捷性。我希望它能提供丰富的案例研究，用实际的例子来佐证理论，让我不仅仅是读到枯燥的公式，更能感受到物理学的魅力是如何在汽车的每一个动作中得以体现的。

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收到《计算汽车地面力学》这本厚重的书籍，我的思绪立即飘向了那些在赛车领域叱咤风云的设计师和工程师。我一直很好奇，是什么样的计算和分析，能够让他们将一辆车调校到极致的性能边缘，使其在赛道上达到人车合一的境界。我期待这本书能够深入讲解，如何通过精确的地面力学计算，来优化轮胎的载荷分布、刹车系统的制动力分配，以及悬挂系统的阻尼和弹簧刚度。我尤其希望能了解，在不同的赛道条件下，比如高温柏油路、低温赛道，甚至是有积水的赛道，轮胎的抓地力特性是如何变化的，以及工程师们又是如何通过调整车辆参数来应对这些变化的。我还在想，这本书是否会涉及一些更高级的计算技术，比如如何利用仿真软件来预测轮胎磨损、分析转向过度或转向不足的临界点，甚至是如何设计出能够实现主动下压力的空气动力学套件，并评估其对轮胎接地力的影响。我期待这本书能像一本赛车工程师的秘籍，为我揭示那些在赛车运动中至关重要的地面力学计算和调校的奥秘，让我更深刻地理解每一场精彩的比赛背后，所付出的严谨计算和不懈努力。

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