Advances of Computational Intelligence in Industrial Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Liu, Ying (EDT)/ Sun, Aixin (EDT)/ Loh, Han Tong (EDT)/ Lu, Wen Feng (EDT)/ Lim, Ee-Peng (EDT)

出品人:

页数:396

译者:

出版时间:

价格:1459.00 元

装帧:

isbn号码:9783540782964

丛书系列:

图书标签:

• Computational Intelligence
• Industrial Systems
• Artificial Intelligence
• Machine Learning
• Data Mining
• Optimization
• Automation
• Control Systems
• Engineering
• Algorithms

好的，这是一份关于一本假设的、与您的图书主题不同的图书的详细简介，字数约1500字。 --- 智能系统的演进与工业应用的未来蓝图：一部聚焦于先进材料科学与可持续制造流程的专著 第一部分：前沿材料的突破与工程化应用 本书深入探讨了当代材料科学领域最前沿的研究进展，特别是那些对未来工业制造流程具有革命性影响的新型功能材料。我们不再仅仅关注材料的传统力学或热学性能，而是着重于材料如何通过精确的原子级或分子级设计，实现多功能集成与环境适应性。 第一章：自适应与响应性材料的兴起 本章首先概述了“智能材料”的范畴，将其界定为能够对其外部环境（如温度、光照、电场、压力甚至化学环境）做出可预测和可逆响应的物质体系。我们详细分析了形状记忆合金（SMA）和形状记忆聚合物（SMP）的最新发展。重点讨论了如何通过微观结构调控来优化其转换温度和响应速率，使其能够应用于高精度机器人关节或医疗植入设备。 随后，我们转向电活性聚合物（EAP）和介电弹性体（DEA）。这些材料因其在仿生驱动器和软体机器人领域展现出的巨大潜力而备受关注。书中提供了对这些材料驱动机制的深入物理模型分析，并结合了先进的制备工艺，如光刻技术和3D打印，来制造具有复杂几何形状和集成传感功能的驱动单元。 第二章：纳米复合材料的界面工程 在纳米尺度上，材料的性能往往不再是简单地由其组成决定，而是由组分间的界面性质所主导。本章聚焦于高性能纳米复合材料的界面设计策略。我们考察了碳纳米管（CNT）、石墨烯以及新型二维材料（如MXenes）如何被有效地分散到聚合物、金属或陶瓷基体中，以实现增强的机械强度、导电性或热管理能力。 特别地，书中详细阐述了“界面区”的物理化学特性对宏观性能的影响。通过先进的计算模拟方法（如密度泛函理论DFT和分子动力学MD），我们揭示了纳米填料与基体之间键合强度的调控机制。此外，我们还讨论了如何利用表面功能化技术，实现对界面相的精确控制，从而避免传统的纳米材料团聚问题，确保批次间的一致性，这是其工业化应用的关键瓶颈之一。 第三章：极端环境下的高性能陶瓷与合金 面对航空航天、能源转换和核工业对极端环境耐受性的需求，本章探讨了超高温陶瓷（UHTCs）和高熵合金（HEAs）的最新突破。 对于陶瓷材料，我们重点分析了锆酸钙、碳化铪等材料在超过2000°C工作温度下的稳定性。研究了通过添加稀土元素或引入特定晶界工程来抑制高温蠕变和氧化腐蚀的有效途径。 在高熵合金方面，本书超越了传统的单一或双相合金设计思路，深入解析了五种或更多主族元素的随机固溶体所产生的奇特性能——如高强度、高韧性和优异的辐照损伤抗性。书中展示了通过定向凝固和增材制造技术（如电子束熔炼EBM）来控制高熵合金微观结构，以优化其在交变载荷下的疲劳寿命。 --- 第二部分：可持续制造流程与循环经济的集成 本部分将视角从材料本身转向材料如何被制造、使用和回收。重点关注如何通过流程创新来实现资源效率最大化和环境影响最小化，构建更具韧性的工业生态系统。 第四章：增材制造（AM）中的材料-工艺-性能闭环控制 增材制造（通常称为3D打印）已成为重塑制造范式的核心技术。本章着眼于超越原型制作，关注如何利用AM技术实现高可靠性的最终零部件生产。 我们详细分析了金属粉末床熔融（PBF）过程中的热流管理。通过引入原位传感技术（如高频红外热像仪），实时监测熔池的温度梯度和液态金属的流动行为。书中提出了基于传感器数据的反馈控制模型，用于动态调整激光功率或扫描策略，以消除缺陷如未熔合孔隙和残余应力。 此外，针对聚合物增材制造，我们探讨了连续纤维增强复合材料打印技术（CFF），重点研究了纤维在打印路径上的定向排列与层间粘结强度的关系，这对于减轻结构件的各向异性至关重要。 第五章：绿色化学与溶剂替代技术在工业合成中的应用 工业化学过程往往伴随着大量的有害溶剂消耗和高能耗。本章致力于介绍和评估替代性的绿色合成方法。 超临界流体技术，尤其是超临界二氧化碳（scCO2），被视为替代有机溶剂的有效手段。我们展示了如何利用scCO2作为反应介质或萃取剂，用于高分子聚合、催化反应以及天然产物的分离纯化。书中详细对比了超临界萃取的能耗与传统蒸馏法的环境足迹。 另一个核心议题是流动化学（Flow Chemistry）。与传统的间歇式反应釜相比，流动反应器提供了更优异的传热传质效率，极大地提高了反应的安全性和可控性。书中展示了微反应器在处理高危反应（如硝化、重氮化）中的优势，以及如何通过集成在线分析技术实现即时质量控制，确保产品纯度。 第六章：面向循环经济的材料生命周期管理 本章探讨了如何将“摇篮到摇篮”（Cradle-to-Cradle）的设计理念融入现代工业体系中。我们分析了当前回收技术的局限性，特别是针对复杂多层复合材料和电子废弃物（e-waste）的处理难题。 书中重点阐述了化学回收（Chemical Recycling）的潜力，例如解聚反应（Depolymerization）和热解气化技术。我们评估了不同热解条件下，从废弃塑料中回收高价值单体或燃料的效率与经济性。 最后，本章提出了“产品即服务”（Product-as-a-Service, PaaS）模式在材料资源管理中的应用框架。通过物联网（IoT）传感器追踪关键零部件的实际使用寿命和性能衰减，企业可以优化维护计划，并在产品报废前有目的地设计其拆解和材料再利用路径，从而最大化材料价值，降低对原生资源的依赖。 --- 结论：跨学科融合驱动的工业下一代 本书的总结部分强调，未来工业系统的核心竞争力将不再是单一技术（如人工智能或自动化）的突破，而是先进材料科学与可持续制造流程优化之间深度、无缝的跨学科融合。只有理解材料的内在潜力，并结合流程的敏捷性与环境责任感，才能真正构建出面向21世纪复杂挑战的、高韧性、低碳足迹的工业生态。本书旨在为材料科学家、化学工程师、制造系统设计师提供一个整合性的视角，共同绘制出工业智能的下一张蓝图。

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