Stem Cell Bioengineering and Tissue Engineering Microenvironment pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shum-Tim, Dominique 编

出品人:

页数:542

译者:

出版时间:

价格:$ 115.26

装帧:

isbn号码:9789812837882

丛书系列:

图书标签:

• Stem cell engineering
• Tissue engineering
• Microenvironment
• Biomaterials
• Regenerative medicine
• Cell culture
• Scaffolds
• Bioreactors
• Drug delivery
• 3D bioprinting

好的，这是一份针对一本名为《Stem Cell Bioengineering and Tissue Engineering Microenvironment》的图书的不包含其内容的、详细的图书简介。我们将聚焦于介绍其他交叉学科领域内的重要主题、前沿进展和关键技术，以确保内容丰富且与原书主题无直接重叠。 --- 新一代计算流体力学在复杂系统模拟中的应用与展望 本书籍简介 第一部分：超大规模非牛顿流体动力学的高精度数值方法 本书深入探讨了在极端条件下，如何利用先进的计算流体力学（CFD）技术来精确模拟具有复杂本构关系（如剪切稀化、胀力、粘弹性）的流体系统。不同于传统基于牛顿流体的模型，我们首先系统梳理了近年来在有限元法（FEM）、谱方法（Spectral Methods）以及光滑粒子流体动力学（SPH）框架下，针对高剪切速率和高拉伸速率流场的优化算法。 核心章节聚焦： 1. 粘弹性流体的本构方程重构： 详细解析了Maxwell模型、PTT模型以及更先进的基于分子动力学启发的本构方程在数值求解中的挑战。特别关注了如何通过改进的特征线法（Method of Characteristics）和时间积分方案来避免数值不稳定性和网格畸变问题。 2. 网格自适应与动态重构技术： 阐述了在模拟涉及剧烈界面演化（如射流破碎、液滴聚结）时的动态网格重构策略，包括基于误差估计的四面体/六面体网格的局部加密与粗化技术。书中提供了大量关于在三维复杂几何体中维持网格质量的实用案例和代码实现思路。 3. 多尺度耦合模拟： 探讨了如何将宏观的连续介质模型与介观尺度的分子动力学（MD）或介观尺度动力学（Mesoscopic Dynamics）方法进行有效耦合。重点介绍了信息传递边界条件的设计，以准确捕捉流体行为中由微观结构涨落引起的宏观效应。 第二部分：面向能源存储与转化的电化学系统仿真 本书的第二部分转向应用领域，聚焦于现代能源技术中关键电化学器件的性能优化与故障诊断。我们不再关注生物材料的机械性能，而是深入到电荷输运、界面反应动力学和多孔介质中的传质过程。 关键技术解析： 1. 固态电池的界面阻抗建模： 详细分析了固态电解质与电极材料接触界面的物理化学过程。书中运用传输线模型（Transmission Line Model）和基于阻抗谱（EIS）的反演方法，量化了固-固界面的空间电荷积累和局部极化效应。 2. 燃料电池（SOFC/PEMFC）内部流场与热管理： 利用CFD技术对高温燃料电池内部气体扩散层（GDL）和催化层（CL）中的多相流动（气-液-固）和电化学反应速率进行耦合求解。书中特别强调了水管理策略对电池效率的影响，以及如何通过优化通道设计来避免“干点”或“淹没”现象。 3. 高效催化剂床层的反应-扩散耦合： 针对化工反应器设计，本书提供了一套精确描述多孔催化剂内部的反应速率、有效传质系数和热量传递的数学框架。这套框架超越了传统的皮克曼（Peclet）数简化，纳入了孔隙结构对扩散系数的影响函数。 第三部分：复杂非线性系统的稳定性分析与控制策略 本部分将视角从物理建模转向了系统的动态行为分析与主动控制，尤其关注那些因时间延迟、反馈回路或高维耦合而表现出混沌或振荡行为的工程系统。 理论与实践结合： 1. 延迟微分方程（DDEs）的稳定性分析： 对于存在时间延迟的反馈控制系统，传统李雅普诺夫稳定性理论往往不足以捕捉其真实行为。本书介绍了延时系统的特征值分析（Spectral Analysis of Delay Systems）以及基于小林-伊藤（Kobayashi-Ito）方法的周期解分析，用于预测振荡的起始点和幅度。 2. 模型预测控制（MPC）在非线性系统中的鲁棒性提升： 详细阐述了如何将先进的凸优化技术（如半定规划 SDP）应用于求解有限时域内的最优控制序列。重点讨论了如何在模型不确定性（如传感器噪声或系统参数漂移）增加时，通过软约束和惩罚函数的调整来增强控制系统的鲁棒性。 3. 网络化物理系统（CPS）的同步与反同步： 探讨了大量耦合振荡器（如Kuramoto模型推广）在网络拓扑结构变化时的集体行为。书中应用图论和拉普拉斯矩阵分析，预测了系统同步失败（或反同步）的临界耦合强度和频率失配容限。 总结与展望 本书为高级工程师、研究人员和研究生提供了一个深入理解和应用前沿计算科学与工程控制理论的综合性资源。通过对非牛顿流体、电化学器件和复杂非线性系统的深入剖析，读者将能够掌握解决当前高技术领域中关键瓶颈问题的强大工具集。本书侧重于数值方法的精度、物理模型的准确性以及控制算法的鲁棒性，是迈向下一代高保真模拟和自主控制系统的必备参考资料。

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