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出版者:CRC

作者:Joseph M. Irudayaraj

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-02-27

价格:USD 179.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780824704889

丛书系列:

图书标签:

• Food Processing
• Modeling
• Operations Research
• Optimization
• Simulation
• Food Engineering
• Process Control
• Data Analysis
• Supply Chain
• Food Industry

现代材料科学前沿：从纳米尺度到宏观应用 本书简介 本书深入探讨了现代材料科学领域的最新发展、核心原理及其在工程、能源、生物医学等关键领域的创新应用。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的材料结构与性能关系，到前沿的先进材料设计与制备技术，旨在为材料学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级学生提供一份全面、深入的参考指南。 第一部分：材料科学基础与计算方法 本部分着重奠定材料科学的理论基石，并引入当前研究中不可或缺的计算模拟工具。 第一章：晶体结构与缺陷工程 详细解析了晶体学的基本概念，包括布拉维点阵、晶体结构分类（如面心立方、体心立方、六方密堆积）。重点讨论了晶体结构如何决定材料的宏观性质，如机械强度、导电性和光学响应。随后，深入剖析了材料中的各类缺陷——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）。特别关注位错理论在解释金属塑性变形中的核心作用，并介绍了如何通过引入特定缺陷来调控材料的性能，例如通过沉淀物或晶界工程强化合金。 第二章：材料的热力学与动力学 本章回顾了材料体系的热力学基础，包括吉布斯自由能、相图的构建与解读，尤其关注多组分合金和复杂氧化物的相平衡。动力学方面，阐述了扩散理论在材料加工中的重要性，如固态扩散机制（Fick定律）和晶界扩散的差异。深入讨论了形核与长大理论，这是理解材料微观结构演变和相变过程（如固溶、析出、烧结）的关键。 第三章：计算材料学导论 本章聚焦于现代材料研究中日益重要的计算工具。介绍了密度泛函理论（DFT）在预测材料电子结构、键合特性和静态性质方面的应用。详细解释了分子动力学（MD）模拟在研究材料在时间尺度上的动态行为，如原子扩散、界面迁移和高通量筛选中的优势。同时，探讨了相场法（Phase Field Modeling）在模拟复杂微观结构演化（如枝晶生长、裂纹扩展）中的数学框架和数值实现。 第二部分：先进结构材料与功能材料 本部分转向当代工程应用中需求最为迫切的两大类材料：具备卓越承载能力的结构材料和具备特定电、磁、光响应的功能材料。 第四章：高性能金属合金的设计与制造 本章专注于下一代航空航天和能源领域所需的金属材料。详细讨论了高熵合金（HEAs）的设计哲学，探索其宽泛的组成空间如何带来超常的强度、韧性和抗辐照性能。深入研究了增材制造（3D打印）技术，如选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）对金属材料微结构和性能的独特影响，特别是残余应力和孔隙率的控制策略。讨论了超细晶粒和纳米晶金属的制备方法，以及其超越Hall-Petch关系的强度提升机制。 第五章：先进陶瓷与复合材料 先进陶瓷因其耐高温、耐腐蚀特性在极端环境下不可替代。本章系统介绍结构陶瓷（如SiC、Al2O3）的制备、烧结行为和断裂韧性机制。重点分析了纤维增强复合材料（FRCs）的设计，包括增强相（碳纤维、陶瓷晶须）的选择、界面粘合的优化，以及宏观力学性能的各向异性分析。探讨了梯度功能材料（FGM）在消除热应力集中方面的作用。 第六章：能源存储与转换材料 聚焦于应对全球能源挑战的关键材料。在电池领域，详细阐述了锂离子电池中正极、负极材料的电化学反应机理，如层状氧化物、尖晶石结构和硅基负极的性能瓶颈与突破。讨论了固态电解质的设计原则及其界面兼容性问题。在催化材料方面，分析了纳米结构贵金属、单原子催化剂在燃料电池和电解水制氢中的活性位点设计与稳定性提升策略。 第七章：智能与响应性材料 本章探索那些能够对外部刺激（光、电、热、磁）产生可逆响应的材料。深入分析了形状记忆合金（SMA）的马氏体相变和热弹性回复机制。介绍了压电、铁电材料的本征特性及其在传感器和执行器中的应用。重点讨论了光电转换材料，如钙钛矿太阳能电池的载流子传输机制和长期稳定性挑战。 第三部分：界面科学与表面工程 材料的性能往往由界面和表面决定。本部分专注于理解和控制材料的表层行为。 第八章：薄膜沉积与界面控制 本章详细介绍了各种主流的薄膜沉积技术，包括物理气相沉积（PVD，如磁控溅射）和化学气相沉积（CVD）。讨论了薄膜应力、晶格失配和界面扩散在决定薄膜性能（如硬度、粘附性）中的关键作用。特别关注了原子层沉积（ALD）在实现亚纳米级厚度和高共形性覆盖方面的独特优势，及其在微电子和催化剂负载中的应用。 第九章：摩擦学与表面改性 摩擦学是理解材料在接触、磨损和润滑下的行为科学。本章分析了润滑膜的形成机制和抗磨损性能。介绍了表面改性技术，如离子注入、激光熔覆和等离子体处理，如何在地表层引入高硬度或特定化学活性的区域，以显著提高零部件的服役寿命。 第十章：生物材料的相互作用 本章探讨了材料与生物环境的相互作用。讨论了生物相容性、生物活性和生物可降解性材料的设计原则。重点关注植入物表面的蛋白质吸附动力学、细胞粘附机制以及如何通过表面化学修饰（如接枝聚合物、引入功能性配体）来调控宿主反应，实现骨组织再生或药物缓释。 总结与展望 本书的最后部分对当前材料科学的挑战进行了总结，并对未来发展方向进行了展望，强调多尺度模拟、高通量实验筛选与人工智能驱动的材料发现平台的融合是推动下一代材料突破的关键路径。

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这本书的名字叫《Food Processing Operations Modeling》，光听名字我就觉得会是一本非常硬核的技术类书籍。我通常会先翻阅一下目录和前言，看看作者的写作风格和这本书的定位。我期待它能深入浅出地讲解食品加工过程中各个环节的模型建立与应用，例如从原材料的接收、存储、预处理，到具体的加工步骤如混合、加热、冷却、包装，再到最终产品的质量控制和仓储物流。我希望能看到具体的数学模型、仿真算法以及它们在实际生产中的应用案例，最好能涵盖一些常见的食品品类，比如乳制品、肉制品、谷物制品或者饮料等。 如果这本书能提供一些关于生产效率优化、成本降低、能源消耗分析、以及如何应对生产瓶颈的建模方法，那对我来说将非常有价值。我也会关注书中是否提及了当前食品加工领域的一些前沿技术，比如人工智能在过程控制中的应用，或者区块链技术在追溯系统中的集成。对于这类技术书籍，图表、流程图和代码示例是必不可少的，我希望能看到清晰易懂的图示来帮助理解复杂的模型和算法，如果有配套的代码或者数据集供读者实践，那就更完美了。 我特别好奇这本书在“模型验证”和“参数优化”方面的论述。任何模型都需要经过严格的验证才能在实际生产中应用，书中能否提供一套系统的模型验证方法论，并解释如何根据实际数据对模型参数进行校准和优化，这是我衡量一本书专业性的重要标准。此外，对于模型的可解释性，我也很感兴趣。一个好的模型不仅要能预测结果，更要能让我们理解背后的机理，从而指导我们做出更有效的改进。 这本书的名字让我联想到它可能涉及到的复杂性。我期望它能以一种相对系统化的方式来构建食品加工的整个流程模型，而不是零散地介绍各个子系统的建模。比如，它是否能够将这些子模型有机地整合起来，形成一个能够模拟整个工厂运作的宏观模型？这对于进行全局性的决策分析，比如产能规划、设备选型或者生产线布局，将非常有帮助。我希望书中能提供一些关于如何处理模型集成、数据共享和信息流动的指导。 读一本技术书，我最怕的就是理论脱离实际。我希望《Food Processing Operations Modeling》能够紧密结合食品加工行业的实际需求，提供一些能够解决实际生产痛点的案例研究。例如，如何利用模型来预测和控制产品保质期，如何模拟不同加工参数对产品质量和安全性的影响，或者如何设计更具弹性的生产计划以应对市场需求的变化。如果书中能包含一些关于数据采集、数据预处理以及如何将模型部署到现有生产管理系统中的建议，那就更贴近实际应用了。

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《Food Processing Operations Modeling》这个名字，立刻勾起了我对食品生产流程中各种“看不见”的机制的好奇心。我希望能在这本书中找到关于如何用数学和工程的语言来描述和理解食品加工的奥秘。我期待它能深入讲解食品物性（如密度、粘度、热容、导热系数等）在不同条件下的变化，以及这些物性如何影响加工过程的效率和产品质量。书中是否会提供关于如何测量和预测这些关键物性的模型？ 我对模型在优化过程参数方面的应用特别感兴趣。比如，在烘焙过程中，如何通过模型来优化温度、时间和湿度，以达到最佳的口感和外观？在冷冻过程中，如何通过模型来控制冷却速率，以最大限度地减少冰晶损伤？我希望书中能提供详细的案例分析，展示如何通过建立模型并进行仿真来找到最优的加工条件，从而提高生产效率、降低能耗，并确保产品质量的一致性。 同时，我也关心这本书在“系统建模”方面的深度。食品加工往往是一个多步骤、多变量相互影响的复杂系统。我希望它能提供一种系统化的方法来构建整体的食品加工模型，而不是仅仅关注单个单元操作。例如，如何将不同单元操作的模型连接起来，形成一个能够模拟整个生产线的仿真模型？这对于进行全局优化、识别瓶颈、以及评估新工艺引入的潜在影响至关重要。 我还会留意书中是否提及了“绿色加工”和“可持续发展”方面的建模应用。在当前对环境日益关注的背景下，如何利用模型来减少食品加工过程中的能源消耗、水资源消耗、以及废弃物产生？我希望书中能提供一些关于如何构建和应用环境影响评估模型，以及如何通过过程优化来推动食品行业的可持续发展。 最后，对于一本技术性很强的书籍，我非常看重其理论的严谨性和论证的清晰性。我希望书中能够提供充分的理论依据，并且用简洁明了的语言来解释复杂的概念。如果有高质量的参考文献和进一步阅读的建议，那将是对读者非常有益的补充。

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看到《Food Processing Operations Modeling》这个书名，我的脑海里立刻浮现出各种食品生产线上错综复杂的流程图和密密麻麻的公式。我对这本书的期待，很大程度上是希望它能成为一本“操作手册”，帮助我理解并构建食品加工过程中的各种模型。我希望它能从基础的物理化学原理出发，逐步引入更复杂的数学模型，例如涉及传热、传质、流体力学、化学反应动力学等方面的模型，并说明这些模型如何应用于具体的食品加工单元操作，比如蒸馏、干燥、挤压、发酵等。 书中能否清晰地阐述不同类型的模型，比如现象学模型、机理模型，以及它们各自的优缺点和适用范围？我对如何选择合适的模型来解决特定的食品加工问题很感兴趣。此外，如果书中能提供一些关于如何使用专业软件（如MATLAB, Aspen Plus, COMSOL等）来实现这些模型的实例，那将极大地提高这本书的可读性和实用性。我期待它能提供一些关于模型求解、参数估计以及不确定性分析的详细指导，让读者能够真正掌握建模的精髓。 我非常关注书中关于“数字化转型”和“工业4.0”在食品加工领域的应用。这本书是否会探讨如何利用大数据、云计算、物联网等技术来收集生产过程中的实时数据，并将这些数据整合到模型中，以实现更精准的过程控制和预测性维护？我希望书中能提供一些关于如何构建集成化的食品加工信息系统，以及如何利用模型来支持智能决策的思路和方法。对我来说，一本前沿的技术书籍，应该能够引领我们思考未来的发展方向。 我个人对食品安全和产品质量的建模非常感兴趣。书中是否会涉及如何利用模型来评估和控制食品生产过程中的潜在风险，例如微生物生长、化学污染物迁移、或者加工过程中可能产生的有害副产物？我希望它能提供一些关于如何构建质量模型、预测产品保质期、以及优化加工参数以确保产品安全和质量稳定的方法。如果书中能包含一些关于法规遵从性和可追溯性方面的模型应用，那将更具价值。 我还会留意书中对于模型灵敏度和鲁棒性的讨论。一个好的模型不应该对微小的输入变化过于敏感，否则在实际应用中会产生很大的误差。我希望书中能解释如何评估模型的灵敏度，并提供一些方法来提高模型的鲁棒性。此外，对于模型在不同尺度上的应用，例如从实验室规模到工业规模的放大，书中是否有相关的指导和案例，这对于将研究成果转化为实际生产至关重要。

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《Food Processing Operations Modeling》这个书名让我对接下来的阅读充满了期待，因为它预示着将深入食品加工的“幕后”，用科学的工具来解析和优化生产的各个环节。我希望这本书能提供一套完整的框架，用来构建和分析食品加工过程中的各种模型。我会仔细查看书中是否包含了关于不同模型类型（如离散事件模拟、连续时间模拟、Agent-based modeling等）在食品加工场景下的应用，以及每种模型分别适用于解决哪一类问题。 我对书中关于“生产调度”和“资源分配”的建模非常感兴趣。在食品加工厂中，如何有效地安排生产任务，优化设备使用，并合理分配人力资源，是提高整体效率的关键。我希望这本书能提供一些数学规划模型（如整数规划、混合整数规划）或者启发式算法，来帮助解决这些复杂的调度和分配问题。如果书中能展示如何利用这些模型来最小化生产周期、最大化设备利用率、或者最小化生产成本，那将非常有价值。 同时，我也对书中关于“风险评估”和“应急管理”的建模应用充满了好奇。食品加工过程中可能面临各种突发情况，如设备故障、原材料短缺、或者质量事故。我希望这本书能提供一些关于如何构建风险模型，预测潜在风险，并设计有效的应急响应策略的方法。这对于保障生产的连续性和产品的安全性至关重要。 我还会关注书中在“知识管理”和“技术转移”方面的论述。食品加工领域的技术和知识更新换代很快，如何有效地捕捉、存储和应用这些知识，并将研究成果转化为实际的生产力，是一个重要的课题。我希望书中能提供一些关于如何利用模型来支持知识沉淀和技术转移的思路。 最后，我非常看重一本技术书籍的“可操作性”。我希望《Food Processing Operations Modeling》不仅仅停留在理论层面，更能提供一些实用的工具和方法，能够让读者在阅读后立刻着手进行建模和仿真。如果书中能包含一些实际案例的演练，或者提供一些用于模型开发的软件工具的建议，那将是非常棒的。

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《Food Processing Operations Modeling》这个书名给我一种严谨、科学的印象，我期待它能为我打开食品加工领域建模应用的大门。我希望这本书能系统地介绍不同类型的数学模型在食品加工中的应用，例如，如何利用统计模型来分析和预测产品质量的变化，如何利用基于机理的模型来理解和控制食品的化学和物理变化，以及如何利用仿真模型来评估不同生产方案的优劣。 我特别关注书中在“过程控制”方面的建模方法。食品加工过程中的许多参数都需要精确控制，以确保产品的一致性和安全性。我希望这本书能提供关于如何设计和实现先进的过程控制策略，例如PID控制、模型预测控制（MPC）等，并展示这些控制策略如何在实际的食品加工设备中应用。如果书中能包含一些关于传感器技术、数据采集系统以及控制算法集成的信息，那将非常有助于我理解整个控制链条。 此外，我也对“供应链优化”在食品加工领域的应用很感兴趣。食品的生产和消费往往涉及复杂的供应链。我希望这本书能探讨如何利用建模技术来优化原材料采购、生产计划、库存管理和分销物流，从而降低成本、提高效率，并确保产品的及时交付。如果书中能包含一些关于需求预测、产能规划以及风险管理方面的模型，那将对我非常有启发。 我也会留意书中在“新产品开发”方面的建模应用。当一个新产品需要被开发出来时，如何利用模型来预测其加工特性、评估其加工可行性，并优化其加工工艺？我希望这本书能提供一些关于如何进行产品设计仿真、工艺参数优化以及初步的生产规模放大建模的指导。 总而言之，我希望《Food Processing Operations Modeling》能成为一本既有深度又有广度的技术指南，能够帮助我更好地理解和应用建模技术来解决食品加工中的实际问题，并为行业的创新和发展提供有力的支持。

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