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出版者:华南理工大学出版社

作者:王祖华

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-11-01

价格:47.50元

装帧:

isbn号码:9787562304784

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图书标签:

• 混凝土结构
• 砌体结构
• 结构工程
• 土木工程
• 建筑工程
• 建筑材料
• 施工技术
• 力学分析
• 抗震设计
• 结构设计

《材料科学基础与应用》 内容简介 本书聚焦于现代材料科学的核心原理及其在工程实践中的广泛应用。全书共分十二章，系统性地介绍了结构材料、功能材料和新型复合材料的微观结构、性能表征、加工工艺以及失效分析。本书旨在为工程技术人员、材料专业学生以及相关领域的研究人员提供一份深入且实用的参考指南。 第一部分：材料科学基础 (Chapters 1-4) 第一章：材料的微观结构与晶体学 本章深入探讨了固体材料的原子排列和微观结构。详细阐述了晶体结构（如体心立方、面心立方、六方密堆积等）的形成原理及其对宏观性能的影响。内容涵盖了晶体缺陷理论，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。重点分析了位错运动在材料塑性变形中的核心作用，并介绍了X射线衍射法（XRD）在晶体结构分析中的应用。理解材料的微观结构是预测和控制材料性能的基础。 第二章：材料的热力学与动力学 本章侧重于材料体系的能量状态和转变过程。从基础热力学定律出发，阐述了相图的构建原理，特别是二元合金相图的解读，如共晶、共析反应。深入讨论了相变驱动力与相变速率之间的关系，即相变的形核与长大过程。此外，本章还详细介绍了扩散理论，包括菲克定律，以及温度、浓度梯度对扩散速率的影响，这对理解材料的热处理和高温服役性能至关重要。 第三章：金属材料的本构关系与力学性能 本章聚焦于金属材料在受力下的响应。详细阐述了弹性变形、粘弹性行为和粘塑性行为的本构方程。重点讲解了强度、硬度、韧性、疲劳和蠕变等关键力学性能的测试方法与表征标准。书中引入了断裂力学基础理论，如应力强度因子和裂纹扩展的J积分方法，用以评估材料的抗断裂能力。同时，结合实例分析了金属加工硬化机制与后续退火处理对再结晶过程的影响。 第四章：陶瓷与高分子材料 本章分别介绍了两大类重要工程材料——陶瓷和高分子。针对陶瓷，强调了其离子键和共价键的特性如何导致高硬度、高耐磨性但低韧性的特点，并探讨了氧化物、非氧化物陶瓷（如碳化物、氮化物）的制备技术。针对高分子，详细解释了链结构、分子量分布、聚合度对材料粘弹性的影响，并区分了热塑性塑料和热固性树木的结构差异及应用场景。 第二部分：先进加工与结构设计 (Chapters 5-8) 第五章：材料的制备与成型技术 本章系统介绍了从原材料到最终成品的关键加工过程。涵盖了金属材料的铸造技术（砂型铸造、压力铸造）、塑性加工（轧制、锻造、挤压）以及粉末冶金工艺。针对先进材料，详细介绍了薄膜沉积技术（PVD, CVD）在电子和涂层领域的应用。特别对增材制造（3D打印）技术中不同方法的材料铺展、能量输入和后续处理进行了深入的对比分析。 第六章：材料的连接与表面工程 本章关注材料在装配和服役环境中的界面行为。焊接过程中的热影响区（HAZ）分析是本章的重点之一，探讨了焊接残余应力和变形的控制技术。针对连接技术，全面介绍了机械连接、胶接和钎焊的适用性。表面工程方面，详述了表面改性技术（如渗碳、离子注入）和表面涂覆技术（热喷涂、电镀），以提高材料的耐腐蚀性和耐磨损性。 第七章：功能材料：电、磁与光学性能 本章探讨了具有特定电学、磁学和光学功能的材料设计。在电学方面，讲解了导体、半导体和绝缘体的能带结构理论，并介绍了半导体掺杂与器件制造基础。在磁学方面，阐述了铁磁性、反铁磁性的微观机制，以及永磁材料和软磁材料的设计原则。光学材料部分，侧重于光吸收、透射与反射的物理过程，以及在光学窗口、传感器中的应用。 第八章：复合材料的界面与力学行为 本章专注于复合材料的设计理念。详细分析了纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的增强机制。重点讨论了增强体与基体之间的界面结合强度对方程性能的影响。本章还推导了混合律、力学模型等预测复合材料宏观力学性能的分析方法，并探讨了层合复合材料的铺层设计对各向异性性能的调控作用。 第三部分：服役性能与失效分析 (Chapters 9-12) 第九章：环境腐蚀与防护 本章系统阐述了金属材料在化学和电化学环境中的腐蚀机理。详细分析了电化学腐蚀过程中的阳极和阴极反应，以及点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等局部腐蚀形式的形成条件。防护策略是本章的另一核心内容，包括了牺牲阳极保护、外加电流保护、缓蚀剂的应用，以及耐腐蚀合金的选材原则。 第十章：材料的疲劳与断裂机制 疲劳是工程结构失效的主要原因之一。本章区分了高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF），并引入了S-N曲线、Basquin关系、Manson-Coffin关系等描述疲劳寿命的模型。重点分析了疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的微观过程。此外，本章还深入讲解了断裂韧性测试（KIC）、弹塑性断裂力学（EPFM）以及疲劳裂纹扩展速率（Paris 律）的控制。 第十一章：材料的高温性能与蠕变 本章聚焦于材料在高温环境下的长期可靠性。蠕变（Creep）是高温结构设计的关键限制因素，本章详细阐述了稳态蠕变速率的物理模型（如Norton定律），并分析了扩散蠕变和位错滑移蠕变机制。同时，讨论了热机械疲劳（TMF）对高温部件寿命的影响，以及抗蠕变合金（如镍基高温合金）的微观强化机制。 第十二章：失效分析的实验技术 本章是连接理论与实际工程问题的桥梁。详细介绍了用于失效分析的各类先进无损检测（NDT）和材料表征技术。重点讲解了扫描电子显微镜（SEM）及其配套的能谱分析（EDS）在观察断口形貌和元素成分分析中的应用。此外，还包括了透射电子显微镜（TEM）在晶体缺陷观察中的作用，以及声发射、超声波检测在结构健康监测（SHM）中的前沿应用。 本书的编写力求理论深度与工程实用性的紧密结合，通过大量图表、实例和典型工程失效案例，帮助读者建立起从原子尺度到宏观性能的完整知识体系。

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最近，我终于啃完了这本《混凝土与砌体结构（下）》。说实话，捧起这本书之前，我心里其实是有点忐忑的。毕竟，“混凝土”和“砌体”这两个词听起来就带着一股子严谨和枯燥，再加上“下册”，总觉得是一场漫长而艰巨的挑战。然而，当我翻开第一页，被作者那清晰的逻辑和详实的案例所吸引，我的疑虑便烟消云散了。 这本书的优点真的非常突出，首先它在理论的阐述上做到了深入浅出。作者并没有堆砌一堆晦涩难懂的专业术语，而是通过循序渐进的方式，将复杂的概念层层剥开，让我们这些非专业人士也能逐渐理解。比如，在讲解钢筋混凝土梁的设计时，作者会先从基础的受力分析入手，再引入弯矩、剪力等概念，最后才一步步推导出设计公式。这个过程非常有条理，就像剥洋葱一样，一层一层地揭示真相，让人豁然开朗。而且，作者在举例时，经常会结合实际工程项目，让枯燥的理论变得生动形象。我记得有一章讲到砌体结构的抗震设计，作者就引用了某次地震中某座建筑物的倒塌案例，详细分析了结构存在的缺陷，以及如何通过改进设计来提高其抗震性能。这种“理论联系实际”的做法，极大地增强了本书的可读性和实用性。

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给我留下深刻印象的，是这本书对于工程案例的选取和分析。书中不仅列举了大量的经典工程实例，还对其设计思路、施工难点以及最终效果进行了深入的剖析。这些案例的选择非常具有代表性，涵盖了不同类型、不同规模的建筑项目，从高层建筑到桥梁，从民用住宅到工业厂房。通过对这些真实案例的学习，我不仅能够巩固书本上的理论知识，还能够从中学习到很多宝贵的工程实践经验。比如，书中对某座大跨度混凝土桥梁的设计分析，就让我对预应力混凝土技术的应用有了更深的理解。

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《混凝土与砌体结构（下）》在解决实际工程问题方面，展现了极高的价值。书中提供的各种计算公式、设计图表以及施工指导，都具有很强的可操作性。我在工作中遇到的一些技术难题，通过查阅这本书，总能找到合适的解决方案。比如，书中关于混凝土模板的设计和拆除的详细说明，就为我节省了很多时间和精力。而且，书中还包含了许多关于质量控制和安全检查的要点，这对于确保工程质量和施工安全至关重要。

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阅读这本书的过程中，我最欣赏的部分是其系统性的知识体系。作者并没有将混凝土和砌体结构割裂开来，而是将它们有机地融合在一起，从宏观的结构设计原则，到微观的材料性能分析，再到具体的构件设计和施工要点，都进行了全面的覆盖。书中的章节安排也十分合理，由浅入深，逻辑清晰。比如，在讲到基础设计时，作者会先介绍不同类型基础的适用条件，再讲解承载力计算和沉降计算，最后还会涉及到地基处理和防水措施。这种全面而系统的讲解，让我能够对整个结构体系有一个整体的认识，而不是碎片化的知识点。

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这本书最让我印象深刻的一点，就是它对于细节的关注。很多其他的书籍可能只会点到为止，而《混凝土与砌体结构（下）》则会把每一个可能遇到的问题都仔细地剖析清楚。比如，在谈到混凝土配合比的设计时，书中不仅列举了各种骨料、水泥、外加剂的性能，还详细说明了它们对混凝土强度的影响，以及如何根据具体的使用要求进行优化。甚至连施工过程中可能出现的温度裂缝、收缩裂缝等问题，书中也给出了预防和处理的建议。我曾遇到过一个小区的混凝土墙体出现细微裂缝的情况，翻阅这本书后，我找到了可能的原因，并参考了书中提出的解决方案，最终问题得到了有效解决。这种详尽的指导，对于实际工作者来说，无疑是一笔宝贵的财富。

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我不得不提的是，这本书在提供理论知识的同时，还非常注重培养读者的工程思维。作者鼓励读者从工程实践的角度去思考问题，去分析结构设计的合理性，去评估施工方案的可行性。书中提出的许多问题，都引导读者去独立思考，去探索不同的解决方案。这种启发式的教学方式，让我不再满足于死记硬背，而是能够主动地去学习和应用知识。

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这本书给我带来的最大的改变，是对结构力学的理解有了质的飞跃。在阅读之前，我对结构的受力过程总是存在一些模糊的概念，而通过这本书，我能够清晰地理解各种荷载是如何作用在结构上的，以及结构是如何通过内部的力来抵抗这些荷载的。书中对结构变形的分析，也让我对结构的稳定性有了更深的认识。这种对力学原理的透彻理解，不仅体现在理论知识的掌握上，更重要的是，它提升了我解决实际工程问题的能力。

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这本书的语言风格非常接地气，虽然是专业书籍，但作者在行文过程中并没有使用过于生硬和学术化的语言。相反，作者善于运用形象的比喻和通俗的讲解，将复杂的专业术语转化为易于理解的概念。我记得在讲解混凝土耐久性时，作者用“就像人的皮肤会老化一样，混凝土也会随着时间的推移而发生变化”这样的比喻，瞬间让我理解了耐久性这个概念的重要性。这种贴近读者感受的写作方式，让我在阅读过程中感到轻松愉快，而不是压力重重。

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这本书最让我惊艳的地方在于其图文并茂的呈现方式。大量的图纸、表格和插图，将抽象的理论概念具象化，极大地提升了阅读的效率和理解的深度。很多复杂的受力分析图，被绘制得清晰明了，即使是初学者也能快速掌握。我尤其喜欢书中关于钢筋节点构造的图解，那些精细的节点细节，对于我理解钢筋的锚固和连接非常有帮助。而且，书中对于各种构件的截面示意图，也做得非常逼真，让我仿佛能亲手触摸到那些结构。

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总而言之，《混凝土与砌体结构（下）》是一本不可多得的优秀教材。它不仅在理论上严谨扎实，在实践上也具有极高的指导意义。这本书就像一位经验丰富的老师，耐心细致地为我解答每一个疑问，引领我一步步走向专业知识的殿堂。我会将这本书珍藏起来，并在未来的工作和学习中反复研读，因为它所蕴含的知识和智慧，将是我宝贵的财富。

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