机械制造学（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:程耀东 编

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:1994-2

价格:19.60元

装帧:

isbn号码:9787304010348

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• 机械制造
• 机械工程
• 制造工艺
• 机械设计
• 金属材料
• 机械原理
• 数控技术
• 加工技术
• 工业工程
• 机械基础

理论力学与材料科学的深度探索：材料的结构、性能与工程应用 图书名称：材料科学导论：从微观结构到宏观性能 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探索材料的本质——它们的微观结构如何决定其宏观力学、热学、电学和化学性能，并最终指导材料在工程实践中的选择与应用。我们避开了传统机械制造中学科对具体工艺流程的机械性描述，而是将焦点集中于材料科学的核心理论框架，为读者构建一个扎实的科学基础，以理解和预测材料在各种极端条件下的行为。 全书共分六大部分，涵盖了从原子层面的基础理论到复杂工程环境下的失效分析，内容详实，逻辑严谨。 --- 第一部分：材料的微观世界——结构与键合（约300字） 本部分是理解一切材料行为的基石。我们将详细剖析固体材料的原子排列规律，重点阐述晶体结构的概念、晶胞的选择与描述，以及点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）对材料宏观性能的决定性影响。 键合理论的深化： 我们将超越简单的离子键、共价键和金属键的分类，深入探讨量子力学在解释化学键强度、键长以及由此衍生的材料介电常数、导电性（如费米能级、能带结构）中的应用。特别是对混合键合体系（如陶瓷材料）的电子结构进行详尽分析，解释其高硬度与脆性并存的原因。 晶体塑性基础： 通过对滑移系、孪生机制的几何分析，本章为后续的力学性能章节奠定了必要的晶体学基础。读者将理解为何某些材料更容易发生塑性变形，而另一些则表现出显著的韧性或脆性特征。 --- 第二部分：热力学驱动下的相变动力学（约250字） 材料的性能并非一成不变，相变是控制其最终状态的关键。本部分聚焦于材料的热力学基础，特别是相图的构建、解读及其在合金设计中的应用。 相图的精细解读： 不仅限于二元相图（如Fe-C系），本书更侧重于三元系相图的投影分析和热力学解释。我们将引入吉布斯相律的普适性，并讨论非平衡相变的驱动力——过冷与过饱和度。 扩散机制与动力学： 详细阐述Fick定律在不同温度梯度和浓度梯度下的应用。重点分析扩散在晶界、空位机制中的差异，以及对渗碳、脱碳、固溶强化等过程的控制作用。我们将结合实验数据，探讨扩散系数的温度依赖性（Arrhenius关系），使读者能够量化和预测材料在高温操作下的微观演变。 --- 第三部分：机械性能的本征与非本征控制（约350字） 本部分是材料工程的核心，旨在解释材料如何抵抗外力，以及为何会在特定应力状态下失效。我们着重于从微观机制上解释宏观现象，而非仅仅罗列标准。 弹性与粘弹性： 深入分析胡克定律的微观基础——原子间势能曲线。对于聚合物和生物材料，我们将详细探讨粘弹性行为，介绍蠕变、应力松弛现象，并利用Maxwell、Voigt等模型对时间-温度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）进行严格的数学推导和应用说明。 强度、硬度与加工硬化： 阐释Hall-Petch关系，量化晶粒尺寸对屈服强度的影响。在塑性变形一章，我们将聚焦于位错的源发、运动、交互作用以及缠结过程，这是理解加工硬化和再结晶的基础。 断裂力学基础： 引入Griffith裂纹起始理论和Irwin的应力强度因子（$K_I$）。重点讲解弹塑性断裂的J积分概念，用以描述宏观载荷与裂纹尖端塑性区之间的能量关系。我们将讨论韧性断裂（微孔聚集）与脆性断裂（解理）的形貌特征和能量差异。疲劳分析部分，将详细阐述S-N曲线的局限性，并重点介绍基于裂纹扩展速率的Paris定律及其在寿命预测中的应用。 --- 第四部分：功能材料的电、热与磁学（约250字） 现代工程越来越依赖于材料的非结构性功能。本部分专门探讨如何通过材料设计来调控其电子、热学和磁学特性。 电学性能： 深入讲解导体、半导体（如本征与杂质半导体）和绝缘体的能带理论。对于半导体，将详细分析掺杂对载流子浓度和导电类型的影响，并结合PN结的形成讨论其在器件中的作用。对于某些陶瓷材料，将探讨离子导电性和氧离子传输机理。 热学性能： 分析晶格振动（声子）对热传导的贡献，区分金属中的电子传导与陶瓷中的声子传导。讨论热膨胀的微观根源，以及如何通过合金化来设计具有低或零热膨胀系数的材料。 磁学基础： 基于朗道有效场理论，解释顺磁性、抗磁性、铁磁性。重点分析磁畴结构、磁滞回线、居里温度，并介绍软磁与硬磁材料的选择标准与应用。 --- 第五部分：材料的加工与环境相互作用（约200字） 材料的服役环境是决定其寿命的外部因素。本章关注材料在化学腐蚀和高温氧化下的行为。 腐蚀机理与控制： 将腐蚀视为电化学过程，详细分析析氢、吸氧反应，以及局部腐蚀（点蚀、缝隙腐蚀）的诱发条件。重点介绍保护性氧化膜的形成机理，如钝化过程，以及阴极保护和缓蚀剂的应用策略。 高温氧化与蠕变： 探讨高温下材料与周围环境的气体反应，如氧化皮的形成速率与结构（如Pilling-Bedworth比值）。针对超高温度应用，详细分析热机械疲劳（TMF）和高温蠕变（稳态蠕变速率的依赖性），特别是晶内和晶界扩散控制的蠕变模型。 --- 第六部分：先进材料的界面与复合（约150字） 本部分展望材料科学的前沿领域，特别是界面工程和结构增强技术。 复合材料的力学建模： 集中于纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）的应力应变响应。介绍混合律（Rule of Mixtures）的局限性，并应用简化的横观各向同性模型预测层合板的有效模量。 薄膜与界面： 讨论薄膜沉积（如PVD/CVD）对基底材料性能的潜在影响，重点分析薄膜与基体之间的界面结合强度和残余应力的控制。 本书结构清晰，理论与工程实例紧密结合，特别强调对材料性能“为什么是这样”的深入理解，是材料科学与工程领域研究人员和高级技术人员不可或缺的参考书。

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对于我这种习惯于通过网络碎片化学习的年轻工程师来说，一开始阅读这本书时确实感到了一丝压力。内容密度太大了！但坚持读下来后，我体会到了系统化学习带来的巨大优势。这本书最大的特点，我认为是其严谨的学术态度和与时俱进的视角。它并没有固步自封于传统的“车铣刨磨”，而是引入了现代制造技术的一些前沿思想，比如对刀具材料的最新研究成果、先进磨削技术在特殊材料上的应用等。虽然是“上册”，但其内容的深度和广度已经远超我预期的基础读物。特别值得称道的是，它的专业术语定义清晰准确，如果你是准备考研或者从事研究工作的读者，这本书会为你打下不可动摇的理论基础。它像是一座灯塔，为你指明了机械制造领域的知识版图，让你知道哪些是核心，哪些是延伸，避免你在浩瀚的资料中迷失方向。

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我是一名在生产一线摸爬滚打了十多年的技术主管，坦白讲，很多老一辈的技术资料往往过于陈旧，或者过于偏重理论而脱离实际操作中的“疑难杂症”。但这本书的出现，让我眼前一亮，尤其是在“工序设计与优化”这部分内容上，它展现出了极高的实用价值。作者显然对现代制造流程有着深刻的洞察力，书中不仅仅停留在“应该怎么做”的层面，更深入探讨了“为什么选择这种方法”背后的经济性和可行性考量。例如，在讨论复杂曲面加工的路径规划时，它对比了数控编程的几种主流算法的优劣和应用场景，这种对比分析非常到位，直接关系到我们车间实际的加工效率和刀具寿命。我发现自己过去一些凭经验解决的问题，在这本书里找到了理论支撑和更优的解决方案。它并非那种高高在上的学术著作，而是深植于实际工程挑战中的宝典，非常适合需要快速提升工艺水平和解决现场问题的中高级工程师们参考。

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这本《机械制造学（上册）》简直是为我这种初入机械领域的新手量身定做的“救星”！说实话，我之前对机械加工的了解仅限于一些模糊的概念，什么车、铣、刨、磨，听起来玄之又玄。然而，这本书的叙述方式却异常清晰，仿佛有一位经验丰富的老工程师，手把手地领着我走进这个充满精密与力量的世界。它没有一上来就堆砌那些让人头晕的复杂公式和晦涩的理论，而是从最基础的金属材料特性讲起，图文并茂地解释了不同材料在切削过程中的表现。我特别喜欢它对各种机床工作原理的剖析，那些复杂的机构被拆解成一个个易于理解的部分，配上精细的插图，让人恍然大悟。读完关于普通车削的章节，我感觉自己仿佛亲手操作过一次车床，对如何选择刀具、如何控制进给量有了初步的感性认识。对于那些希望系统、扎实地建立起机械制造基础知识的同行或者学生来说，这本书绝对是教科书级别的存在，它的结构严谨，逻辑性极强，是值得反复研读的工具书。

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这本书的排版和插图设计，为枯燥的机械理论注入了一股活力。我必须强调这一点，因为在学习技术类书籍时，视觉体验直接影响学习的持续性。这本书的纸张质量很好，油墨清晰，那些剖视图和三维示意图绘制得极其精细，线条的粗细和阴影的处理，完美地传达了零件的空间关系和受力情况。这对于理解复杂的几何特征和装配关系至关重要。我感觉作者在编写时就设想到了读者可能遇到的视觉障碍，并提前通过高质量的图示进行了弥补。此外，书中的案例选择也很有代表性，很多是工业界公认的经典制造难题的解决方案。阅读这些案例，就像是旁听了一场高水平的技术研讨会，让人受益匪浅。它不仅传授了知识，更传递了一种对工程细节精益求精的工匠精神，让我对“制造”二字有了更深层次的敬畏与热爱。

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说实话，我对这种“上册”的教材一直抱持着一种审慎的态度，总担心内容会虎头蛇尾，或者为了凑字数而灌水。然而，《机械制造学（上册）》完全打破了我的固有印象。这本书在基础概念的构建上投入了巨大的精力，构建了一个非常坚固的知识框架。我尤其赞赏它对误差理论和公差配合的讲解，这部分内容往往是理解精密制造的关键，也是很多教材的薄弱环节。书中对测量工具的精度要求、环境温度对加工精度的影响等细节都有详尽的论述，甚至连测量仪器本身的检定周期和校准方法都提到了，体现了编著者对“制造”二字的全面理解，而不仅仅局限于“加工”本身。阅读过程中，我感觉自己不再是孤立地看待某一个工序，而是将整个制造过程视为一个相互关联的系统工程。这种系统性的思维训练，对于提升一个工程师的全局观至关重要，它不是教你如何拧螺丝，而是教你如何设计一个能被完美制造出来的产品。

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