具体描述
《21世纪机械类课程系列教材•工程材料及成形技术》分为两大篇，共11章。第一篇工程材料，介绍了工程材料的主要性能；金属材料的成分、组织结构与性能的关系，金属材料的改性处理，常用金属材料及其应用；非金属材料及复合材料的组成特点、性能及应用；新材料的发展。第二篇工程材料的成形技术和成形方法的选择，介绍了材料的液态成形、塑性成形、连接成形技术；塑料、陶瓷及复合材料的成形技术；材料各种成形技术的新发展及快速成形技术等。各章后面附有复习思考题。
《21世纪机械类课程系列教材•工程材料及成形技术》内容丰富，不仅阐述了各种材料技术和成形过程的基本原理、基本方法、自身规律、相互联系及其新发展，归纳总结了工程材料的选择与成形方法的选择，使理论与实践紧密相连，而且还介绍了一些工程上常用的基础知识（如书中带※号的内容）。
好的，以下是为您编写的一份图书简介，专注于介绍其他工程领域或材料科学的细分方向，但不涉及“工程材料及成形技术”这一主题。 --- 《先进复合材料：结构设计与性能表征》 一、 绪论：迈向轻量化与高性能的未来 在现代工程领域，对材料性能的需求正以前所未有的速度增长。传统金属材料在满足日益苛刻的强度、刚度、耐腐蚀性以及极端环境适应性的要求时，已逐渐显现出局限性。复合材料，特别是先进复合材料，以其独特的结构优势和可设计性，已成为航空航天、高端汽车制造、风能发电以及土木工程等前沿领域不可或缺的关键支撑。 本书《先进复合材料：结构设计与性能表征》旨在为工程师、研究人员及高年级学生提供一个深入理解复合材料科学与工程应用的全面框架。本书将重点聚焦于纤维增强复合材料（FRPs）的基体选择、纤维铺层设计、微观结构分析以及宏观力学行为的预测与验证。我们将超越基础的材料组成介绍，深入探讨材料的本征性能、界面相互作用以及层合结构在复杂载荷下的响应机制。 二、 核心内容概述 第一部分：复合材料的微观结构与本构理论 本部分将从原子和分子层面剖析复合材料的组成单元。我们将详细介绍高性能纤维（如碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维）的制造工艺及其对最终力学性能的影响。同时，对聚合物基体、金属基体和陶瓷基体的特性进行对比分析，着重阐述树脂流动、固化动力学以及纤维/基体界面结合的化学与物理机制。 理论部分，本书将详尽阐述经典的层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT），并在此基础上引入更精细化的分析方法，如一阶剪切变形理论（First-order Shear Deformation Theory, FSDT），以更准确地描述厚板和高模量材料的剪切效应。此外，还将引入随机纤维网络模型和有效介质理论，用于预测具有非均匀纤维排布或多相结构的复合材料的宏观弹性性能。 第二部分：先进铺层设计与制造控制 复合材料的性能极大地依赖于其铺层设计。本书将系统介绍铺层设计的基本原则，包括对称性、平衡性原则在减轻铺层内应力方面的作用。我们将探讨经典工程设计变量（如纤维角度、层厚比）如何影响材料的拉伸、压缩、弯曲和扭转性能。 针对复杂的结构载荷环境，本书深入研究了失效机制与渐进损伤分析。我们将详细介绍如最大应力准则、 Tsai-Wu 准则等失效判据的应用，并结合能量释放率法来分析基体开裂、分层和纤维断裂等多种失效模式的临界条件。制造过程中的缺陷，如孔隙率、纤维微屈曲（Micro-buckling）的引入及其对疲劳寿命的长期影响，也将被纳入量化分析范畴。 第三部分：多物理场耦合下的性能表征 现代工程对材料的性能要求不再局限于力学性能，热、电、磁等物理场的影响日益显著。本书将专门开辟章节讨论热耦合效应，分析材料的热膨胀系数（CTE）在不同温度梯度下的各向异性变化，以及其对结构热应力的影响。 针对功能性复合材料，本书将探讨智能复合材料的设计理念，包括压电效应在结构健康监测（SHM）中的应用，以及导电复合材料在电磁屏蔽方面的潜力。性能表征技术是验证理论预测的关键，本书将重点介绍非接触式测量技术，如数字图像相关（DIC）在应变场分析中的应用，以及超声波无损检测（NDT）技术在识别内部缺陷中的精确度评估。 第四部分：复杂载荷下的耐久性与寿命预测 结构服役的可靠性是评估复合材料应用价值的核心。本书将深入探讨复合材料在疲劳载荷下的行为，包括S-N 曲线的建立、多轴疲劳分析以及疲劳损伤累积模型（如 Miner 准则的改进）。 此外，环境因素，特别是湿热老化和蠕变行为，对聚合物基复合材料的长期性能影响巨大。我们将介绍如何通过加速老化试验数据，结合时间-温度等效原理（TTSP），来预测材料在实际服役环境下的长期可靠性。最后，本书将讨论如何利用可靠性工程的方法，将材料的不确定性纳入结构安全性评估流程。 三、 适用读者群体 本书内容严谨，逻辑清晰，理论与工程应用并重。它不仅适合航空航天、机械、土木等工程专业的研究生作为核心教材，也为从事复合材料研发、设计和制造的工程师提供了宝贵的参考资料。通过本书的学习，读者将能够系统掌握先进复合材料的理论基础，并具备独立进行材料选择、结构优化及性能评估的能力，从而在高性能结构设计领域占据技术制高点。 ---
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