空天技术与材料科学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:清华大学出版社

作者:路甬祥

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2000-12-1

价格:14.50元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302042082

丛书系列:

图书标签:

• 科普读物
• 专业介绍
• 空天技术
• 材料科学
• 航天技术
• 航空材料
• 复合材料
• 高分子材料
• 纳米材料
• 结构设计
• 航天工程
• 先进材料

探索深海奥秘：现代海洋工程装备与技术 引言：蔚蓝之下的无尽征途 海洋，覆盖地球表面超过百分之七十的广袤领域，不仅是地球气候系统的重要调节器，更是蕴藏着巨大资源宝藏和未解科学难题的神秘疆域。随着科技的飞速发展，人类对深海的探索不再是遥不可及的梦想，而是正在快速实现的目标。现代海洋工程装备与技术，正如同我们延伸向深海的触手，推动着人类认知、开发和保护这一蓝色家园的步伐。本书将聚焦于当前海洋工程领域的前沿装备、关键技术及其在科学研究、资源开发、环境保护等方面的应用，旨在为海洋工程专业人士、科研工作者及相关领域爱好者提供一个全面、深入的参考视角。 第一部分：深海环境与挑战 在深入探讨技术之前，必须充分理解海洋环境的极端性和复杂性。深海环境以高压、低温、全黑、强腐蚀和流体动力载荷不确定性为主要特征。 1.1 海洋环境的物理特性与建模 本章详细剖析了海洋不同深度（从水面到海沟）的温度、盐度、压力梯度分布规律。压力计算基于流体静力学原理，并结合了区域水体密度异常的影响。我们重点讨论了海洋声速场的精确建模，这对于水下通信和声学探测至关重要。此外，还将介绍波浪理论（如斯托克斯波、深水波与浅水波的适用条件）和洋流场的数值模拟方法，这些是设计水面及水下结构物时必须考虑的关键载荷因素。 1.2 海洋腐蚀与生物污损的机理 海水环境对工程材料的腐蚀性是海洋工程面临的首要挑战之一。本节深入探讨了氯离子诱导的点蚀、缝隙腐蚀的电化学机制。我们将分析不同金属（如不锈钢、钛合金、铝合金）在海水中的电化学行为，并对比分析牺牲阳极保护（牺牲法）和外加电流阴极保护（ICCP）系统的适用性与设计参数。同时，生物污损——海洋生物附着对结构物性能和生命周期的影响，也将被详细阐述，包括其附着动力学模型和抑制策略。 第二部分：水下探测与观测系统 获取准确、实时的海洋环境数据是所有海洋活动的基础。本部分着重介绍实现“看清”和“听清”深海的先进技术。 2.1 水声学技术与目标定位 水声学是水下探测的核心手段。我们将详述有源声纳（如侧扫声纳、前视声纳）和无源声纳的工作原理，重点分析换能器阵列的设计、波束形成技术在复杂海况下的性能衰减补偿。对于水下导航定位，本书将详细介绍超短基线（USBL）、长基线（LBL）系统的几何解算方法，以及惯性导航系统（INS）与水声定位系统的组合导航（Aided INS）技术，确保在GPS信号无法穿透水体的深海中实现厘米级精度定位。 2.2 水下光电成像与传感器集成 虽然光在水中的衰减限制了其远距离应用，但在能见度良好的近距离探测中，光电成像仍不可替代。本章将介绍水下高动态范围（HDR）摄像机、激光雷达（LiDAR）在水下的应用优势，特别是如何利用散射补偿算法来增强图像清晰度。同时，我们将探讨温盐深仪（CTD）、溶解氧传感器、浊度计等各类环境传感器的技术指标、校准方法及其在水下数据采集节点中的集成方式。 第三部分：水下作业装备与移动平台 实现对深海的物理干预和作业，依赖于高度集成化、高可靠性的移动平台和工具。 3.1 自主水下航行器（AUV）与遥控水下机器人（ROV） AUV和ROV是现代海洋工程的两大主力军。本书将从动力学建模和控制系统角度深入分析AUV的自主导航、路径规划（如覆盖率路径规划算法）和任务执行能力。对于ROV，我们将重点介绍其高带宽的脐带缆系统设计（光电复合缆）、高精度六自由度机械手的设计规范、力反馈控制技术，以及在深水井口维护、海底管线巡检中的应用案例。 3.2 深海载人潜水器与高压生存技术 载人潜水器代表了人类进入深海的巅峰能力。本节将详细阐述耐压壳体的设计理论（球壳、圆柱壳的屈曲分析）、新材料（如高强度钢、钛合金）在深潜器制造中的应用。重点分析生命支持系统（LSS）中氧气再生、二氧化碳洗涤、温湿度控制的技术细节，以及多级应急逃生与回收系统的冗余设计。 3.3 海底固定设施与水下能源传输 本部分转向固定设施。我们将探讨大型水下结构物（如海底油气平台导管架、深水采矿站）的基础设计，包括桩基与海底土体相互作用的有限元分析。对于新兴的水下电能传输技术，重点剖析高压直流输电（HVDC）在海底电缆中的绝缘技术、连接器设计，以及如何应对海底地震和拖曳载荷的可靠性评估。 第四部分：资源开发与环境保护的工程实践 海洋技术的发展最终服务于人类福祉与可持续发展。 4.1 深海采矿技术与环境影响评估 随着陆地资源枯竭，深海多金属结核、富钴结壳的开采日益提上日程。本书将系统介绍深海采矿系统的三大模块：深海采矿器（Collector）、提升系统（Riser System）的设计与流固耦合分析，以及海底沉积物排放对水体浊度和生态系统的潜在影响。我们将审视当前国际海底管理局（ISA）关于环境基线研究和影响缓解措施的技术要求。 4.2 海洋可再生能源的开发装备 风能、波浪能、温差能是未来重要的能源方向。本书将对比分析固定式与浮式海上风电（TLP, SPAR, Semi-submersible）的结构特点与水动力响应特性。对于波浪能转换装置，将分类探讨其能量捕获效率、系泊系统设计与并网技术。 4.3 海洋工程的数字化与智能化运维 现代海洋工程正迈向工业4.0。本章介绍如何利用水下机器人集群、物联网（IoT）传感器网络收集海量数据。重点阐述基于人工智能（AI）的结构健康监测（SHM）技术，通过采集的振动和应力数据，预测疲劳裂纹的萌生与扩展，实现海洋设施的预测性维护（PdM），从而极大提高作业安全性并降低维护成本。 结论：展望未来 海洋工程装备与技术正处于一个快速迭代的黄金时期。从深海探索到可持续能源开发，对更轻量化、更智能、更耐用的装备的需求将持续推动材料科学和控制工程的边界。未来的研究将聚焦于仿生学在水下机器人设计中的应用、极端深度的自主作业能力，以及在海洋空间利用方面的新突破。本书提供了一个坚实的技术框架，期望能激发新一代海洋工程师和科学家投身于这片蓝色边疆的探索与建设。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就深深吸引了我，那种深邃的蓝色背景，点缀着银河系的星辰，中间是简洁有力的书名“空天技术与材料科学”，让我瞬间联想到浩瀚宇宙的无限可能。翻开书页，扑面而来的是一种严谨而又充满前瞻性的学术气息，这绝对不是一本轻松的读物，但对于那些对航天事业和新材料领域怀有浓厚兴趣的读者来说，这本书无疑是一份宝藏。我特别期待书中关于新型航天器设计理念的探讨，尤其是那些能够突破现有技术瓶颈，实现更高效、更经济的太空探索的设想。例如，书中是否会提及可重复使用火箭技术的最新进展，以及那些能够承受极端太空环境的新型复合材料的应用案例？我很好奇，书中会对“太空电梯”这类科幻概念给出怎样的科学解读，它是否已经有了初步的理论基础或者技术设想？更让我兴奋的是，书中是否会深入解析那些在载人航天、深空探测任务中发挥关键作用的特殊材料，比如能够抵御宇宙射线侵蚀的防护材料，或者能够适应极高、极低温度变化的结构材料。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往未来科技的大门，让我对人类探索宇宙的步伐有了更清晰、更具象的认识。我希望书中能展现出科学家们如何将基础的材料科学原理，巧妙地转化为解决太空探索实际问题的强大技术，这种跨学科的融合，本身就极具魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计相当精美，封面上那深邃的星空图仿佛将我带入了一个充满未知与探索的领域。我一直对那些支撑人类飞向宇宙的幕后技术深感兴趣，而“空天技术与材料科学”这个书名，恰好精准地捕捉到了我所关注的焦点。我推测，书中会详尽地阐述，在极端真空、辐射以及温度剧烈波动的太空环境中，材料所面临的独特挑战。我尤其好奇，书中会如何深入解析那些被应用于航天器制造的先进材料，例如，用于隔热的陶瓷材料，或者用于结构支撑的轻质合金。书中是否会提及，新一代的太空探索任务，例如月球基地建设或者火星移民计划，对材料提出了哪些全新的、更高标准的要求？例如，是否需要能够抵御高强度宇宙射线和微陨石撞击的复合材料，或者是在极端温度下仍能保持稳定性能的相变材料？我很好奇，书中是否会介绍一些前沿的材料研究方向，比如纳米材料在太空领域的应用，或者仿生材料如何为航天器提供更优化的设计思路。这本书给我的感觉，它不仅仅是在介绍技术和材料，更是在讲述人类不断突破极限、追求卓越的精神。我希望书中能够提供一些具体的工程案例，让我看到科学家和工程师们是如何将抽象的科学理论转化为切实可行的太空解决方案，从而为人类探索更广阔的宇宙提供强大的物质基础，让读者深刻感受到材料科学在推动航天事业发展中的核心驱动力。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对科技发展充满好奇的普通读者，我一直对人类如何飞上太空、探索宇宙感到着迷。这本“空天技术与材料科学”的书名，瞬间勾起了我内心深处的那份好奇。我设想，这本书一定会描绘出一幅波澜壮阔的画卷，讲述科学家和工程师们如何突破重重困难，将人类的足迹延伸到更远的星辰大海。我非常想知道，书中是否会介绍那些曾经在历史上载入史册的航天器，例如阿波罗计划中的飞船，是如何利用当时的先进材料制造的？又或者，如今正在执行探测任务的火星探测器，它们的外壳和内部结构，又采用了哪些更先进、更耐用的材料来应对火星严酷的环境？书中是否会解释，为什么某些材料在太空中表现出色，而在地球上却不行？或者反过来，某些在地球上常见的材料，在太空中会变得脆弱不堪？我期待书中能够用通俗易懂的语言，向我这样的非专业人士解释一些复杂的科学原理，让我能够理解材料的成分、结构是如何影响其在太空中的性能的。这本书能否让我了解到，人类为了实现太空梦想，在材料科学领域付出了多少努力，又取得了哪些令人瞩目的成就？我希望这本书能够让我对“材料”这个看似平凡的词语，有全新的认识，并深刻体会到它在支撑人类宏伟的空天梦想中所扮演的不可或缺的角色，为人类的每一次太空飞跃奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

当我第一眼看到“空天技术与材料科学”这本书时，我的脑海中立刻浮现出了无数个关于太空探索的画面。这本书的标题本身就充满了科技感和未来感，让我迫不及待地想要一探究竟。我猜想，书中会着重讲述材料科学如何成为实现空天技术突破的关键。我特别希望能看到书中关于那些能够在极高温度下保持稳定性的材料的介绍，比如用于火箭发动机喷管的耐高温陶瓷或碳化物，它们是如何被设计和制造出来的？又或者，用于航天器外壳的轻质高强材料，它们是如何在保证结构强度的同时，最大程度地减轻航天器的重量，从而降低发射成本的？我很好奇，书中是否会涉及到那些能够适应太空极端环境的“智能材料”，例如，能够监测自身损伤并进行修复的自修复材料，或者能够根据外部光照条件自动调节反射率的变色材料？这些材料将如何赋能更自主、更可靠的太空探索任务？这本书给我一种强烈的预期，它将不仅仅是一本学术著作，更是一部关于人类智慧和勇气的史诗，它将展示科学家们如何运用材料科学的知识，一次次地挑战不可能，将人类的梦想变为现实。我期待书中能够通过生动的语言和翔实的案例，让我理解材料科学在推动航天技术不断前进的过程中，所扮演的不可替代的战略性角色，为人类迈向更遥远的星辰大海提供坚实可靠的物质支撑。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料学的学生，最近在寻找一些能够拓展我视野的书籍，偶然间看到了这本“空天技术与材料科学”。尽管我并非空天技术领域的专业人士，但书名中的“材料科学”几个字立刻引起了我的注意。我猜想，这本书会深入探讨在极端环境下，材料所面临的挑战以及科学家们如何通过创新来克服这些挑战。我尤其关心书中是否会涉及那些能够提升材料在真空、高温、低温、高压以及强辐射等恶劣条件下性能的新型合金、陶瓷或者聚合物。比如，用于航天器外壳的轻质高强材料，或是用于火箭发动机内部能够承受极高温度和压力的耐高温材料。书中是否会详细介绍这些材料的微观结构、性能测试以及在实际应用中的表现？我对书中关于“智能材料”在空天领域应用的章节特别感兴趣，比如那些能够根据外部环境变化自动调整自身性能的材料，或者能够自修复的材料，它们将如何改变未来的太空探测方式？这本书给我一种感觉，它不仅仅是关于理论的陈述，更是一种对工程实践的深刻洞察，它会将抽象的科学概念与具体的工程应用紧密联系起来，让读者感受到材料科学在推动人类探索未知领域方面所扮演的至关重要的角色。我希望书中能提供丰富的案例研究，让我能够看到理论知识是如何转化为实际的航天器部件和技术，从而更好地理解材料科学在推动空天技术发展中的核心地位。

评分☆☆☆☆☆

对空天（主要侧重于军事和太空）技术和材料科学在该领域的应用做了深入浅出的介绍 其中有一个在情感上不易接受的事实 那就是科技和技术的突破 往往从战争中得到快速发展

评分☆☆☆☆☆

对空天（主要侧重于军事和太空）技术和材料科学在该领域的应用做了深入浅出的介绍 其中有一个在情感上不易接受的事实 那就是科技和技术的突破 往往从战争中得到快速发展

评分☆☆☆☆☆

对空天（主要侧重于军事和太空）技术和材料科学在该领域的应用做了深入浅出的介绍 其中有一个在情感上不易接受的事实 那就是科技和技术的突破 往往从战争中得到快速发展

评分☆☆☆☆☆

对空天（主要侧重于军事和太空）技术和材料科学在该领域的应用做了深入浅出的介绍 其中有一个在情感上不易接受的事实 那就是科技和技术的突破 往往从战争中得到快速发展

评分☆☆☆☆☆

对空天（主要侧重于军事和太空）技术和材料科学在该领域的应用做了深入浅出的介绍 其中有一个在情感上不易接受的事实 那就是科技和技术的突破 往往从战争中得到快速发展