机械设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:黄华梁

出品人:

页数:399

译者:

出版时间:2007-5

价格:29.50元

装帧:

isbn号码:9787040206234

丛书系列:

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现代材料科学与工程导论 本书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学与工程领域的概览。它不仅仅是对传统材料学科知识的简单罗列，更是对当前材料研究热点、前沿技术以及未来发展趋势的系统性梳理与阐述。全书结构严谨，内容覆盖面广，理论深度适中，非常适合作为工科院校本科生、研究生，以及从事相关行业研发、设计和生产的技术人员的教材或参考用书。 本书的撰写基于对材料学科百年发展历程的深刻理解，并紧密结合21世纪以来信息技术、生物技术与工程技术深度融合的时代背景。我们力求在阐述材料的微观结构、性能、制备工艺与应用这四大核心要素之间建立起清晰的逻辑联系，展现材料科学作为一门交叉学科的强大生命力。 --- 第一部分：材料科学的基石与视角 本部分为全书的理论基础，旨在为读者建立起理解复杂材料现象的统一分析框架。 第一章：材料的本质：原子结构与键合 深入探讨原子核外电子的排布规律，详细解析离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的形成机理及其对宏观性能的决定性影响。特别引入了量子力学在理解材料内部电子行为中的作用，阐述了能带理论如何解释导体、半导体和绝缘体的电学差异。同时，本书将探讨晶体结构（包括晶格常数、密堆积、晶系分类）对材料力学性能（如塑性、脆性）的直接控制。 第二章：微观组织与缺陷工程 材料的性能往往不取决于其理想的完美结构，而在于缺陷的存在。本章重点分析点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的类型、形成机制及其对材料蠕变、扩散、强化机制的影响。我们详细阐述了晶界工程在控制材料热稳定性和电学特性中的关键作用。 第三章：材料的热力学与动力学基础 从统计力学和相律出发，构建材料体系的平衡与非平衡状态分析模型。重点解析相图的绘制与解读，特别是二元和三元合金相图在指导材料成分设计中的应用。在动力学方面，本书详尽讨论了扩散方程、成核与长大理论，以及这些过程在材料热处理（如固溶处理、沉淀硬化）中的实际应用。 --- 第二部分：四大经典材料体系的深度剖析 本部分将聚焦于工程应用最广泛的四大类材料，分别从其独有的结构-性能关系出发，探讨前沿的调控技术。 第四章：金属材料：强度、韧性与功能化 金属材料是现代工程的支柱。本章超越传统的纯金属和简单合金，重点关注高性能合金的设计。详细分析了镍基高温合金的析出强化机制、钛合金的相变调控技术，以及铝锂合金在航空航天中的应用。此外，本书引入了新型金属基复合材料（MMC）的界面设计原理，以及金属增材制造（3D打印）过程中特有的凝固行为与缺陷控制。 第五章：陶瓷材料：硬度、耐热性与电介质 陶瓷以其优异的耐高温、耐腐蚀性著称。本章深入探讨氧化物、非氧化物（如氮化硅、碳化硅）陶瓷的晶体化学结构。重点解析了陶瓷的断裂韧性提升策略，例如引入第二相颗粒或纤维增强。在功能陶瓷方面，本书详细介绍了压电陶瓷、铁电陶瓷的工作原理，及其在传感器和储能设备中的应用。 第六章：高分子材料：构象、黏弹性与长程有序 高分子材料的特性源于其长链结构和构象运动。本章解析了聚合物的分子量分布、支化度对加工性能和最终力学性能的影响。详细讨论了玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）的测定与调控。内容涵盖了弹性体、热塑性塑料和热固性树木脂的差异化应用，并重点介绍用于先进封装和生物医学领域的可降解高分子。 第七章：复合材料：协同效应与界面控制 复合材料通过组合不同材料以获得单一材料无法比拟的综合性能。本章侧重于结构复合材料（如纤维增强层压板）的宏观力学分析，包括各向异性刚度矩阵的计算。重点阐述了碳纤维、玻璃纤维与基体材料（金属、陶瓷、聚合物）之间的界面结合强度对整体性能的决定性作用，以及制造过程中的脱粘与分层问题。 --- 第三部分：前沿材料与智能系统集成 本部分面向未来工程需求，探讨新兴材料的独特功能和工程化挑战。 第八章：半导体与光电子材料 本书详细考察了III-V族和II-VI族半导体材料的能带结构工程。重点分析了掺杂技术在控制载流子浓度中的作用，以及异质结（如GaAs/AlGaAs）的形成原理。深入讲解了LED、激光器、太阳能电池中的光子发射与吸收过程，并探讨了钙钛矿太阳能电池等下一代光伏材料的稳定性挑战。 第八章：能源存储与转换材料 针对全球能源转型需求，本章聚焦于电池、燃料电池和超级电容器材料。深入分析了锂离子电池正极材料（如LFP, NMC）的晶体结构稳定性、电化学循环性能及界面副反应。对固态电解质材料的离子电导率机制进行了深入讨论。 第十章：智能与响应性材料 本章介绍能对外界刺激（光、电、磁、温度、pH值）做出可逆响应的材料系统。重点包括：形状记忆合金（SMA）的马氏体相变与应力诱导马氏体，压电/磁致伸缩材料在能量收集中的应用，以及电活性聚合物（EAP）的仿生驱动机制。 第十一章：生物相容性材料与组织工程支架 从材料的腐蚀与降解角度，探讨了植入式医疗器械的材料选择标准。详细分析了生物惰性材料（如钛合金）和生物活性材料（如生物活性玻璃）的表面改性技术。在组织工程领域，本书探讨了可降解聚合物和陶瓷在构建多孔支架（Scaffold）中引导细胞生长的作用。 --- 结语：材料的未来与可持续发展 本书最后将探讨材料科学在新时代面临的伦理与环境挑战。内容包括：循环经济视角下的材料回收与再利用技术、轻量化设计对交通运输业的深远影响，以及如何利用计算材料学（如高通量计算、机器学习）加速新材料的发现与性能预测。本书力求引导读者以更广阔的视野，迎接材料设计与应用的无限可能。 全书特点： 1. 跨学科融合： 深度整合了物理学、化学、力学、信息科学的原理。 2. 工程应用导向： 每一个理论章节后都附有详细的工程案例分析。 3. 图表丰富： 包含大量的相图、微观结构图谱和性能曲线，便于理解。 4. 前沿性强： 覆盖了增材制造、能源材料和生物医学材料等最新的研究领域。

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阅读《机械设计基础》这本书，我感受到了作者对机械设计的热情与严谨。他以一种充满人文关怀的方式，将复杂的机械原理娓娓道来，让我这个非专业人士也能体会到其中的奥妙。书中对于机械设计的各个环节，从概念的提出，到方案的制定，再到详细的设计与制造，都进行了系统性的阐述。我特别喜欢书中对于“人机工程学”的介绍，它让我意识到，优秀的机械设计不仅仅要考虑设备的性能，更要关注用户的使用体验和安全性。这一点在很多细节之处都得到了体现，例如按钮的布局、操作界面的设计等等。书中还提供了大量的参考资料和附录，这为我进一步深入学习提供了便利。我反复翻阅了其中的一些图表和表格，它们提供了丰富的工程数据和标准，让我能够更好地理解和应用书中的知识。这本书给我留下的最深刻印象，是它对于“迭代优化”的强调。作者反复提及，机械设计是一个不断试错、不断改进的过程，每一次的尝试都是为了更接近完美。这种积极向上、勇于探索的精神，让我对未来的学习充满了信心。

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拿到《机械设计基础》这本书，我带着一种“试试看”的心态。我之前对机械工程的了解仅限于一些皮毛，总觉得它是一个高度专业且门槛很高的领域。这本书的出现，彻底颠覆了我的认知。它并没有一开始就抛出大量的理论，而是从一个更加宏观的视角切入，比如机械在现代社会中的地位和作用，以及不同学科之间的联系。这种“由大及小”的叙事方式，让我能够更快地建立起对整个学科的认知框架。书中对于一些经典机械结构，例如杠杆、齿轮、轴承等的讲解，也十分详尽。它不仅介绍了它们的构造和工作原理，更深入地分析了它们在不同应用场景下的优缺点。我印象特别深刻的是关于材料选择的部分，作者列举了许多常见的工程材料，并详细阐述了它们的力学性能、物理性能以及在不同环境下的适用性。这部分内容让我明白，机械设计不仅仅是数学和物理的结合，更是对材料特性深刻理解的应用。书中的排版也非常舒适，字号适中，段落清晰，重点内容有加粗提示，阅读起来一点也不费力。而且，书中的插图都非常精美，很多都是手绘风格，充满了艺术感，这在技术类书籍中是比较少见的。这本书让我深刻体会到，好的设计不仅仅是功能的实现，更是美学和工程学的完美融合。

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初次翻开《机械设计基础》，我本以为会是一本枯燥乏味的教科书，毕竟“基础”二字往往意味着晦涩难懂的理论和繁琐的公式。然而，这本书给我带来了不小的惊喜。它并非仅仅罗列冰冷的数据和抽象的概念，而是以一种循序渐进、逻辑清晰的方式，将复杂的机械原理娓娓道来。作者在开头部分花了大量的篇幅介绍机械设计的目的、原则以及一些基础性的概念，比如力、功、能、功率等，这些概念的引入非常及时，为后续内容的学习打下了坚实的基础。而且，书中穿插了大量的图示和实例，让抽象的概念变得更加具象化。我尤其喜欢书中对于“设计思维”的探讨，它不仅仅教我们如何计算，更引导我们思考如何从实际需求出发，选择最优的解决方案。这一点对于我这样一个初学者来说，实在是太有帮助了，让我不再仅仅满足于死记硬背，而是开始尝试去理解“为什么”。书中的语言风格也很朴实，没有过多的专业术语堆砌，即使是一些相对复杂的章节，也能通过生动形象的比喻和类比，让我茅塞顿开。我仿佛看到了作者在课堂上耐心讲解的身影，每一个公式，每一个原理，都经过了深思熟虑，力求让读者能够轻松掌握。总而言之，这本书为我打开了机械设计的大门，让我对这个领域产生了浓厚的兴趣，也为我未来的学习指明了方向。

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读完《机械设计基础》，我最大的感受是它的实用性和启发性。这本书不仅仅是知识的搬运工，更像是一个经验丰富的导师，通过案例分析和问题导向的方式，引领我解决实际问题。书中对于机械零件的设计与校核的章节，我反复研读了好几遍。作者提供了多种计算方法和校核准则，并结合实际工程案例，详细讲解了如何根据载荷、应力、应变等因素，选择合适的材料和尺寸，以及如何进行疲劳寿命、强度等方面的校核。我特别喜欢书中对于“失效模式”的分析，它让我能够预见潜在的设计缺陷，从而在设计初期就加以规避。这种“防患于未然”的设计理念，对我来说非常有价值。此外，书中还涉及了机械传动系统、润滑与密封等重要内容，这些都是机械设计中不可或缺的环节。作者对这些内容的讲解，都力求做到全面而深入，既有理论上的阐述，也有实践中的指导。我尤其欣赏书中关于“优化设计”的探讨，它鼓励读者在满足基本功能要求的前提下，进一步追求性能、成本、可靠性等方面的最优解。这本书让我明白了，机械设计是一个不断追求卓越、精益求精的过程。

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《机械设计基础》这本书，给我带来了一种前所未有的学习体验。它让我明白了，机械设计并非仅仅是图纸上的线条和数字，而是一个充满创造力和解决问题艺术的领域。书中对机械系统的工作原理的剖析，细致入微，让我能够清晰地理解每一个组件是如何协同工作的。例如，在讲解轴承的设计时，作者不仅详细介绍了不同类型轴承的结构特点，还深入探讨了它们在不同载荷和转速下的受力情况，以及如何根据这些因素进行选择和计算。这种深入浅出的讲解方式，让我仿佛置身于一个设备内部，亲眼目睹着它的运行。书中的语言风格也非常人性化，有时甚至带有一丝幽默感，这使得枯燥的技术内容变得生动有趣。我尤其喜欢书中对工程伦理和可持续发展的探讨，这让我认识到，作为一名未来的机械工程师，不仅仅要有扎实的技术功底，更要有高度的责任感和对社会、环境的关怀。这本书让我看到了机械设计更深层的意义，它不仅仅是为了制造机器，更是为了改善人类的生活，推动社会进步。

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当年考研的专业课书籍

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读得有些艰难。虽然易懂，但内容过多。需要结合辅助书籍或资料。即便如此，还是觉得自己仅是学了些皮毛。

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读得有些艰难。虽然易懂，但内容过多。需要结合辅助书籍或资料。即便如此，还是觉得自己仅是学了些皮毛。

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