工程材料与成型技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空大学出版社

作者:张彦华

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:2005-1

价格:33.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810775670

丛书系列:国防科工委“十五”规划教材

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建筑结构设计与抗震分析 本书聚焦于现代土木工程领域的核心挑战——如何设计出既坚固耐用又具备卓越抗震性能的建筑结构。 本书深入探讨了从基础理论到复杂工程实践的全过程，旨在为结构工程师、岩土工程师以及相关领域的研究人员提供一套系统、深入且与时俱进的技术指南。 第一部分：结构力学基础与先进分析方法 本部分内容扎根于经典结构力学，并迅速过渡到高性能计算在结构分析中的应用。 第一章：材料本构关系与本构模型 本章详细阐述了混凝土、钢材以及新型复合材料在不同应力状态下的力学响应。重点讨论了弹塑性模型的建立与校准，特别是针对高强度混凝土（HSC）和高性能钢材（HPS）的本构关系。引入了损伤力学的概念，用以描述材料在反复荷载作用下的累积损伤演化规律。此外，还包括对纤维增强复合材料（FRP）在结构加固中应用时的应力-应变关系分析。我们摒弃了简化的线性模型，转而采用更贴近实际工况的非线性、时间相关的材料模型，为后续的非线性分析奠定理论基础。 第二章：结构动力学与模态分析 结构在地震或风荷载作用下表现出动态特性。本章系统梳理了单自由度和多自由度系统的振动理论。详细讲解了模态分析（Modal Analysis）的原理和数值计算方法，包括对结构固有频率和振型（Mode Shapes）的精确提取。特别关注了亚结构法（Substructure Method）在处理大型复杂结构动力响应时的应用，以及如何通过实验模态分析（EMA）对有限元模型进行验证和修正。 第三章：有限元方法（FEM）的深化应用 本书将有限元方法视为结构分析的核心工具。本章超越了基础的单元选择，深入探讨了高级单元（如壳单元、实体单元的配筋模拟）的建立与选择标准。重点讨论了接触问题（Contact Problems）的数值处理，例如在基础与土体相互作用中，以及在预应力结构中的张拉模拟。同时，对时间积分算法（如中心差分法、Newmark-$eta$法）的稳定性和精度进行了比较分析，指导工程师选择最适合工程需求的求解策略。 第二部分：抗震设计理论与性能化设计 抗震设计理念已从传统的“强行不倒”转向基于性能的精细化设计。 第四章：地震动特性与场地效应 理解地震动是抗震设计的前提。本章详细分析了地震波的产生机制、传播特性以及不同区域的反应谱（Response Spectrum）的编制方法。重点剖析了场地效应对地震动放大的影响，引入了规范中关于场地分类和设计反应谱调整的最新要求。引入了人工地震波的生成技术，以满足非线性动力分析的需求。 第五章：基于性能的抗震设计（PBEE） PBEE是现代抗震设计的核心范式。本章系统介绍了性能目标（如工作就绪、生命安全、预防倒塌）的设定、性能指标（如位移角、层间侧向位移）的量化。详细阐述了非线性静力推覆分析（Pushover Analysis）的步骤、模型的建立、承载力的评估以及性能点（Performance Point）的确定。此外，探讨了基于性能的构件延性需求的校核方法。 第六章：结构抗震分析与设计实践 本章结合实际工程案例，讲解了不同结构体系的抗震设计策略。包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构以及斜交网格结构的抗震详图设计与施工控制要点。对于高层建筑，重点分析了扭转效应的控制，以及如何通过设置粘滞阻尼器、屈曲约束支撑（BRB）等先进的隔减震装置来提升结构的抗震性能，并进行了隔减震装置的选型与参数优化设计。 第三部分：先进结构体系与复杂环境响应 本部分关注当前工程领域面临的新挑战，如超高层结构、空间结构以及极端荷载作用。 第七章：超高层建筑的竖向与侧向体系优化 超高层建筑的竖向荷载效应与小震下的舒适度控制是关键。本章探讨了巨型框架、核心筒-伸臂桁架结构等体系的受力特点。详细分析了风致振动的分析方法，包括准静态法和相干函数法的应用，并结合加速度响应分析，确保结构满足使用阶段的舒适度限值要求。 第八章：结构与岩土相互作用（SSI）分析 结构底部与周围土体的相互作用对地震响应具有显著影响。本章引入了土-结构相互作用（SSI）的数值模拟技术，包括基岩等效阻尼刚度法、弹簧阻尼器法以及直接法。探讨了在软土地基和深厚沉积层场地上的SSI效应，并对比了考虑与不考虑SSI对结构抗震性能指标的影响差异。 第九章：结构韧性与损伤控制的先进技术 本章展望了结构工程的前沿技术。详细介绍了预应力与后张预应力技术在提高结构抗震韧性方面的应用，特别是自复位结构的设计理念和连接节点的实现。讨论了结构健康监测（SHM）系统如何与有限元模型相结合，实现对实际结构损伤状态的实时评估与预测。 本书特色： 本书严格遵循工程规范，注重理论深度与工程实践的紧密结合。书中大量的工程案例解析和数值模拟结果对比，使得复杂的理论概念易于理解和应用。内容涵盖了从材料本构到结构整体抗震性能评估的完整链条，为读者提供了全面而深入的专业知识体系。所有分析均基于成熟的工程计算方法和最新的研究成果。

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这本书的排版和注释系统简直是为自学者量身定做的。首先，术语的定义非常清晰，很多关键概念都有一个独立的、加粗的边栏解释，确保读者不会因为一两个生僻词汇就卡住整个阅读节奏。其次，书中引用了大量的国际标准和行业规范，虽然这些内容可能略显专业，但作者总能用简洁的语言解释这些规范背后的工程逻辑——为什么要这样规定？这保证了读者在学习知识的同时，也理解了标准化的意义。最让我感到惊喜的是附录部分，它提供了一个非常实用的材料性能速查表，涵盖了常见金属、高分子和复合材料的关键指标对比。我常常在阅读过程中遇到某个数据不明确的地方，翻到附录一查便知，极大地提高了学习效率。总的来说，这是一本从内容深度到实用设计都极其考究的工程读物，它真的做到了既能“授人以渔”，又能“传道解惑”。

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这本书的写作风格非常注重实用性和前瞻性。它不像某些学术专著那样只停留在经典理论的阐述上，而是积极拥抱最新的科研动态。在讨论材料的疲劳和断裂机制时，作者不仅回顾了经典的损伤累积模型，还引入了近年来关于纳米材料在极端载荷下表现的研究成果。这种前瞻性的视角，让这本书的价值远超一本普通教材。我尤其赞赏作者在每章末尾设置的“工程挑战与展望”部分，这些小结总能将学到的知识点迅速与现实世界中的难题挂钩，比如如何开发更耐高温的航空发动机叶片材料，或者如何设计更轻量化的汽车结构。这促使读者不仅仅是知识的接收者，更像是问题的思考者。读完这本书，我感觉自己的知识体系得到了更新，对材料科学的未来发展方向有了一种清晰的路线图感，不再是雾里看花。

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这本书的封面设计得挺吸引人的，那种深邃的蓝色和黄色的点缀，让人联想到金属的冷峻与高温下的炽热。我本来对手工和材料学有点疏远，觉得那是工程师的专属领域，但翻开第一章，作者的文笔非常平实易懂，没有那些让人头晕的专业术语。他从我们日常生活中常见的物品入手，比如一把螺丝刀、一个易拉罐，然后层层递进地剖析它们的内部结构和制造过程。我印象最深的是他描述金属晶格结构的部分，原本以为会枯燥乏味，但他用了很多生动的比喻，仿佛在带领我们进行一场微观世界的探险。特别是关于合金的那一章，简直像是在读一部侦探小说，讲述了人类如何通过“配方”的调整，创造出性能迥异的神奇材料。这本书的图文并茂，插图的清晰度和专业性都非常高，即便是对于初学者，也能构建起一个扎实的基础认知框架。读完前几章，我对家里那些看似寻常的物件，都有了一种全新的敬畏感，明白了每一件“坚固”的背后，都蕴含着科学的智慧和人类的匠心。

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这本书的章节编排逻辑简直是教科书级别的典范，它没有急于展示那些高精尖的复杂技术，而是循序渐进，带着读者从宏观世界慢慢深入到微观的分子层面。特别欣赏作者在论述不同材料性能差异时，所采用的对比分析方法。比如，在对比塑料和陶瓷的韧性与脆性时，他不仅给出了详细的力学数据图表，还结合了实际应用场景来解释为什么在某些特定环境下必须选择A而不是B。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，极大地提升了阅读的深度。我发现，作者在叙述过程中，时不时会穿插一些历史小故事，讲述某种新材料或新工艺的发现过程，这些“花边新闻”非但没有打断阅读的流畅性，反而像一剂剂兴奋剂，让人对枯燥的理论学习保持高度的热情。这本书在处理理论深度和可读性之间的平衡上，拿捏得恰到好处，让一个非专业背景的读者也能啃下来，并且津津有味。

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坦白说，我之前对“成型技术”这个概念一直停留在想象中，以为无非就是铸造和冲压那点事儿。然而，这本书的后半部分彻底颠覆了我的认知。作者对现代增材制造技术（也就是我们常说的3D打印）的介绍，简直是引人入胜。他没有泛泛而谈，而是深入到不同打印方式的工作原理，比如选择性激光烧结（SLS）和熔融沉积成型（FDM）在材料限制、精度控制以及最终产品性能上的细微差别。我特别喜欢他描述精密铸造那一段，那种对温度、压力、冷却速度等变量的精细控制，简直就像是文艺复兴时期的大师在雕琢艺术品，充满了精确到小数点后几位的“仪式感”。这本书的细节描述非常到位，即便是对工艺流程的描述，也让人感觉仿佛站在车间里，亲眼目睹那一炉钢水浇筑而下的壮观景象。它拓宽了我对“制造”这个词的理解边界，远超出了传统工业范畴。

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