工程流体力学(水力学)(上册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:11.0

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isbn号码:9787040031706

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• 工程流体力学
• 水力学
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• 水利工程
• 流体力学基础
• 工科教材

《土木工程材料学导论》：基础与应用并重，构建现代工程的基石 图书简介 本书旨在为土木工程领域的学生、初级工程师以及相关专业人士提供一本全面、深入且实用的《土木工程材料学导论》。我们深刻认识到，土木工程的宏伟蓝图最终依赖于其所使用的基础材料的性能与可靠性。本书突破了传统材料学教科书的理论堆砌，力求在坚实的材料科学原理基础上，紧密结合现代土木工程实践的需求，详细阐述各类关键材料的结构、性能、制备工艺、测试方法及其在工程中的应用与失效分析。 全书结构严谨，内容涵盖了现代土木工程中最核心的几大类材料：水泥基材料（混凝土与砂浆）、钢材、木材、沥青材料以及新兴的功能性复合材料。我们不仅关注材料的“是什么”，更深入探讨“为什么”会呈现出特定的性能，并着重分析这些性能如何影响结构的安全性和耐久性。 第一部分：材料科学基础与测试方法 本部分作为全书的理论基石，首先建立起读者对材料科学的宏观和微观认识。 1. 材料科学的基本概念： 我们从原子结构、晶体结构、缺陷理论等基础物理化学原理出发，解释了材料宏观性能的微观根源。详细介绍了材料的弹性、塑性、粘性、蠕变、疲劳等基本力学性能的本质区别，为后续对具体材料的深入分析打下理论基础。 2. 材料的表征与测试： 工程的可靠性建立在准确的测试之上。本部分详述了目前土木工程领域广泛采用的物理性能测试（如密度、孔隙率、吸水率）、力学性能测试（如拉伸、压缩、弯曲强度测试的标准流程与数据解读），以及先进的无损检测技术（如超声波、电磁波探测）在评估既有结构材料状态中的应用。特别强调了标准规范（如ASTM、ISO及国内标准）在测试一致性中的重要性。 第二部分：水泥基材料——混凝土与砂浆的深度剖析 混凝土是当代土木工程的支柱，本书用最大篇幅对其进行了详尽的论述。 3. 胶凝材料化学与水化动力学： 深入解析波特兰水泥（OPC）的矿物组成、熟料的形成过程及其水化反应的动力学。重点讨论了早期强度发展、晚期强度增长的微观机制，并引入了火山灰材料（如粉煤灰、硅灰）和矿渣作为活性掺合料对水泥性能的改性作用，探究其对碳化抗性和硫酸盐侵蚀的抵抗力影响。 4. 骨料的选择与影响： 骨料占混凝土体积的绝大部分，其质量至关重要。本书详细分类了天然骨料和人工骨料（如陶粒、轻质骨料），讨论了骨料的级配、表面纹理、形状对拌合物和硬化混凝土工作性的影响，以及潜在有害物质（如活性骨料）的识别与规避。 5. 混凝土的拌合、浇筑与养护工艺： 理论必须服务于实践。本章详细阐述了如何根据设计强度和工作性要求，精确配合比设计，并引入了高性能混凝土（HPC）、自密实混凝土（SCC）的设计思路与施工控制要点。养护阶段，着重分析了温度、湿度控制对混凝土内部微结构（如钙矾石生成、毛细孔结构）演变的关键作用。 6. 混凝土的耐久性工程： 这是现代结构设计的核心挑战。本书系统分析了混凝土遭受的各种环境侵蚀：冻融循环的破坏机制、氯离子渗透导致的钢筋锈蚀、碱骨料反应的膨胀破坏、以及酸性环境的侵蚀。并针对性地介绍了提高耐久性的技术手段，如降低水胶比、使用高性能外加剂和表面防护层。 第三部分：结构钢材与连接技术 钢材以其高强度和延展性，成为桥梁、高层建筑和特殊结构的首选材料。 7. 钢铁材料的冶金基础： 阐述了碳在铁中的溶解与扩散，铁碳合金相图的实际应用。重点区分了低碳钢、中碳钢和高碳钢在力学性能上的差异。详细介绍了热轧、正火、淬火、回火等热处理工艺对钢材晶粒组织和力学性能的调控机理。 8. 结构钢的分类与应用标准： 依据国家和国际标准，系统介绍了用于不同应力状态（拉伸、受压、受剪）的结构钢牌号，特别是高强度钢和耐候钢的特性。讨论了钢材的韧性与脆性转变温度（DBTT）的概念，及其在低温环境工程中的重要性。 9. 焊接与连接的材料问题： 焊接区域是钢结构中最薄弱的环节。本书讨论了焊接热影响区（HAZ）的微观结构变化，焊接残余应力的产生与控制，以及如何通过合理的焊条选择和焊接工艺来保证焊缝的强度和延展性等同于母材。 第四部分：木材、沥青及新型复合材料 本部分拓宽了材料视野，涵盖了传统和前沿的工程材料。 10. 木材的结构特性与改性： 木材作为一种可再生材料，其各向异性（顺纹与横纹差异）是设计中必须考虑的关键因素。本书分析了木材的细胞壁结构，介绍了木材的防腐、阻燃处理技术，以及胶合木（Glulam）和正交胶合木（CLT）等工程木产品的材料学优势和应用。 11. 沥青材料与路面工程： 重点介绍石油沥青的粘弹性本质，及其温度敏感性。详细阐述了沥青混合料的设计（如马歇尔法、Superpave系统），路面材料的抗车辙性能、抗低温开裂性能的测试与评价方法。 12. 土体加筋与功能性复合材料： 现代工程越来越依赖于材料的复合化。本章介绍了土体改良中使用的土工合成材料（土工格栅、土工布）的力学机理。此外，还前瞻性地介绍了纤维增强复合材料（FRC）在土木工程中的初步应用潜力，例如UHPC中超高抗拉性能的实现机制。 总结与展望 《土木工程材料学导论》的编写遵循“理论与实践紧密结合”的原则，力求使读者不仅掌握材料的性能参数，更能理解其背后的物理化学过程，从而在实际工程设计、施工和质量控制中做出科学、合理的材料选择与决策。本书的深度足以满足专业本科生的学习需求，同时其工程导向的内容也为工程师的职业发展提供了坚实的知识储备。

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这本书的理论深度，对于一个志在打好基础的工科学生来说，简直是如获至宝。它对待经典理论的阐述是极其严谨和全面的。我对比了几本其他版本的教材，可以明显感觉到，这本书在某些基础物理定律的推导上，采用了更深层次的数学工具，使得对流体力学内在机理的认识更加透彻。例如，在处理粘性流体内部的应力关系时，它对张量分析的应用非常到位，虽然初期看起来有些晦涩，但一旦理解了其几何意义，对理解牛顿内力、剪切应力等概念就有了质的飞跃。它没有回避理论上的难点，反而坦诚地将其展示出来，这对于希望未来能深入到流体力学研究领域的读者来说，是至关重要的“敲门砖”。它没有为了迎合初学者而牺牲理论的严谨性，这体现了作者对学科本质的尊重，也让这本书拥有了更长的生命周期和更高的参考价值。

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我对这本书的“文化氛围”印象深刻，它不仅仅是一本技术手册，更像是一份沉淀了学科历史的文献。在每一个重要定律或公式出现时，作者总会简要地提及该理论的提出者和其历史背景，比如关于流体力学先驱们的简短介绍，总能让人在学习枯燥的计算时，感受到一股来自前辈的智慧和探索精神。这种做法，极大地丰富了阅读体验，使得冰冷的公式带上了人情味和历史的厚重感。我甚至会因此去查阅更多关于这些科学家的资料，这种由书本自然延伸出的求知欲，是很多刻意设计的“趣味模块”都无法比拟的。它教会了我，工程科学的进步是一个漫长而艰辛的过程，我们今天的便捷，是建立在无数代人的精确计算和不懈试验之上的。这种对科学精神的熏陶，使得这本书的价值远远超越了其本身的知识传授功能，成为了一份值得珍藏的学术精神载体。

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这本书的装帧设计真是一绝，封面那沉稳的墨绿色调，配上烫金的标题字体，一下子就让人感受到一股学术的厚重感。我记得我是在一个阳光明媚的午后把它从书架上抽下来的，那种纸张的质感，微微带着一点点油墨的清香，让我立刻就想沉浸进去。书脊的处理也很考究，即使是经常翻阅，也不会轻易出现松动或卷边的现象，这对于像我这样喜欢带着书到处跑的读者来说太重要了。内页的排版更是体现了出版社对读者的尊重，字号大小适中，行间距留白合理，即便是面对那些复杂的公式和图表，眼睛也不会感到过分疲劳。特别是那些关键的定义和定理，通常都会用粗体或者不同的颜色来突出显示，这种细致入微的设计，极大地提高了学习效率。有时候我在图书馆里翻阅其他教材，常常会因为排版过于拥挤或者插图模糊而感到沮丧，但捧起这本，那种阅读的愉悦感是其他许多教材无法比拟的。可以说，从触觉到视觉，这本书在硬件配置上就已经为知识的吸收打下了坚实的基础。

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这本书的叙述方式简直是教科书级别的典范，作者的功力深厚，能将那些原本抽象到令人头皮发麻的物理概念，层层剥开，化繁为简。我尤其欣赏它在引入新概念时的那种循序渐进的逻辑推导。比如，当我们初次接触到那些复杂的流体控制方程时，作者并没有直接抛出最终形式，而是先从一个非常直观的、基于能量守恒或者动量守恒的微小流体单元开始分析，每一步的假设和每一步的数学变换，都解释得清清楚楚，仿佛作者就在耳边耐心指导。我过去在理解伯努利方程的时候总是卡在“理想流体”这个假设上，但这本书用了很多生动的实例来解释为什么在特定工程条件下，这种简化是合理且必要的，并且明确指出了这种简化的适用范围和潜在误差。这种清晰的思路引导，避免了读者陷入“只见树木不见森林”的困境，让人感觉自己是真正参与了知识的构建过程，而不是被动地接受灌输。

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我发现这本书在案例分析和习题设置上，简直是下足了功夫，这才是衡量一本工程类书籍是否真正实用的试金石。它提供的例题并非那种脱离实际、只为验证某个公式的“假想题”。恰恰相反，很多例题都源自于真实的水利工程、管道输送系统甚至是水轮机的设计场景。作者很擅长将理论与实际应用无缝对接，例如，在讲解明渠均匀流时，它不仅推导了曼宁公式，紧接着就展示了如何利用这个公式去确定一条人工灌溉渠的坡度与过水断面。更令人称道的是，书后附带的习题难度梯度设置得非常合理，从基础的参数计算，到中等难度的综合应用，再到最后几道需要深度思考、甚至需要结合实际工程经验才能下手的难题，环环相扣，步步深入。我个人通过解决其中的几道大题，不仅巩固了理论，更重要的是，培养了一种面对复杂工程问题时，拆解、建模的工程师思维。

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