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页数:307

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出版时间:2011-1

价格:29.80元

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isbn号码:9787111320784

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《工程材料的结构与性能》 本书深入探讨了工程材料的微观结构与其宏观性能之间的深刻联系。我们从原子和分子层面的基本原理出发，系统阐述了金属、陶瓷、聚合物以及复合材料等主要工程材料的晶体结构、相变、缺陷以及强化机制。 第一部分：材料的微观结构基础 原子键合与晶体结构： 详细介绍金属键、离子键、共价键的本质，以及面心立方（FCC）、体心立方（BCC）、六方密排（HCP）等典型晶体结构的几何特征、原子排列和密排面。探讨了非晶态材料的结构特性。 晶体缺陷： 深入分析点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、畴界）的类型、形成原因及其对材料力学性能的影响。重点讲解位错的运动是塑性变形的微观机制。 相变与微观组织： 阐述固相相变的驱动力、机制（扩散型相变和无扩散型相变），以及其在材料热处理中的应用，如钢的奥氏体、铁素体、马氏体转变。介绍金属合金的相图，解析相图的绘制原理和应用，以及共晶、共析、偏析等现象。 材料的显微组织： 描述晶粒度、第二相粒子、纤维等显微组织特征，以及它们如何影响材料的强度、韧性、硬度等性能。 第二部分：材料的宏观性能与结构的关系 力学性能： 弹性行为： 讲解杨氏模量、剪切模量、泊松比等弹性常数的定义及其与原子键强度的关系。分析单晶和多晶体的弹性性能差异。 塑性变形： 深入阐述位错滑移、孪生等塑性变形机制，以及影响塑性变形的因素，如温度、应变速率。介绍加工硬化原理，以及如何通过改变微观结构来调控材料的屈服强度和加工性能。 断裂行为： 区分脆性断裂和韧性断裂的特征，讲解裂纹萌生和扩展的机制。介绍断裂韧性、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等概念，并分析断裂模式与材料微观结构的关系。 蠕变与应力松弛： 阐述高温下材料抵抗变形的能力，分析蠕变机制（位错蠕变、扩散蠕变、晶界滑移），以及如何通过提高材料的熔点、改变晶粒尺寸等来改善蠕变性能。 其他重要性能： 硬度： 解释硬度测试的原理，以及硬度与材料强度、耐磨性的关系。 疲劳： 详细讲解疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂过程，以及S-N曲线的意义。分析影响疲劳寿命的因素，如应力幅、应力比、表面状态和微观组织。 耐磨性： 探讨磨损的类型（磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损）及其与材料硬度、表面粗糙度、摩擦系数等的关系。 高温性能： 讨论材料在高温下的氧化、烧蚀、热疲劳等问题，以及如何通过合金化、涂层等手段提高材料的高温性能。 第三部分：主要工程材料的结构与性能 金属材料： 钢铁材料： 详细介绍碳钢、合金钢的相组成、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）及其对力学性能的影响。重点分析不锈钢、工具钢、高强度钢等特种钢的结构特点和应用。 有色金属及其合金： 介绍铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等的晶体结构、强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶粒细化）及其在航空航天、汽车、电子等领域的应用。 陶瓷材料： 氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷： 阐述其离子键或共价键的结合特点，高熔点、高硬度、高脆性的结构根源。分析其在高温、耐磨、绝缘等领域的应用，以及如何通过纳米化、增韧等手段克服其脆性。 聚合物材料： 线型聚合物、支化聚合物、交联聚合物： 讲解分子链结构、结晶度、玻璃化转变温度等对聚合物力学性能（弹性、韧性、强度）的影响。介绍高分子合金、复合材料等。 复合材料： 纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物CFRP、玻璃纤维增强聚合物GFRP）： 分析增强体（纤维）和基体（聚合物）的协同作用，以及界面对其整体性能的决定性作用。 颗粒增强复合材料、层状复合材料： 探讨不同增强方式对材料性能的调控。 第四部分：材料的选材与设计 性能与应用的要求分析： 强调根据实际工程需求，从力学、热学、电学、化学等多方面综合考量材料性能。 材料的表征方法： 简要介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等常用的材料结构分析技术。 材料的失效分析： 结合实际失效案例，分析断口形貌，追溯失效原因，并提出改进建议。 本书旨在为读者提供一个扎实的工程材料基础知识体系，使读者能够深刻理解材料结构与其宏观性能之间的内在联系，从而在材料的开发、选择和应用中做出更明智的决策。本书适合机械工程、材料科学与工程、航空航天、汽车工程等相关专业的学生、研究人员及工程师阅读。

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我用了差不多两个月的时间来跟这本书“过招”，深有体会的是，它对读者的专注度和耐心有着极高的要求。它不容许任何敷衍了事的心态。如果你只是想应付考试，草草浏览一遍核心公式，这本书会立刻让你尝到苦头，因为它会在你意想不到的地方设置逻辑陷阱。它的语言风格非常专业、冷静，几乎没有情绪化的表达，完全是科学的语言，这既是优点也是挑战。我特别喜欢它在讲述薄壳理论时所采用的层层递进的数学推导，那种把一个复杂问题拆解成可管理的小块的艺术，非常值得学习。不过，对于那些学习目标是快速上岗、解决具体设计问题的读者，这本书的深度可能会显得有些“过剩”了，你可能需要花费大量时间去筛选和提取你需要的那部分知识。总的来说，它是一部需要你投入时间、汗水和思考的巨著，只有真正啃下来，才能感受到它带给你的思维上的质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种深沉的蓝色调，配上一些抽象的力学曲线图案，让人一眼就能感受到它蕴含的严谨与力量。我拿到手的时候，首先就被它的分量震慑住了，这绝不是一本可以轻松翻阅的“休闲读物”。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰锐利，即便是那些复杂的应力-应变图，看起来也丝毫不会费神。装帧结结实实，一看就是能陪你度过漫长学习生涯的“老伙计”。不过，我得说，光是翻阅前几页的目录，我就知道这趟旅程不会轻松。那些“弹性理论”、“塑性变形”、“疲劳与断裂”的标题，像一座座高山立在眼前，预示着深厚的理论功底和无数个需要冥思苦想的夜晚。我对这本书的期待，是它能像一位经验丰富的老教授，用既权威又不失条理的方式，把我从零散的力学概念引导到系统化的工程思维中去。希望它能提供足够多的实例解析，将那些冰冷的公式与现实世界中的桥梁、轮轴、高压容器紧密联系起来，而不是仅仅停留在纸面上的数字游戏。

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这本书给我的感觉是，它不是一本“教会你如何做”，而更像是“告诉你为什么是这样”的教科书。它的侧重点显然在于建立坚实的理论框架。每一章的结尾都有一些非常具有挑战性的习题，这些题目往往不只是简单的数值计算，更多的是要求对基本原理进行深入的探讨和证明。这对于提升一个人的批判性思维和解决问题的底层能力非常有帮助。我发现，当我尝试解答那些关于材料屈服准则的习题时，我被迫重新审视了我们对材料宏观行为的理解。然而，作为一个工程专业的学生，我有时会觉得有些“脱节”，比如关于最新一代复合材料或者先进高分子材料的力学行为讨论得相对较少，更多地集中在传统的金属材料和简单几何体上。这本书的价值在于它的“不变性”——力学基本定律是永恒的，但工程应用领域发展迅猛，希望未来的版本能在这些前沿领域增加一些笔墨，让这本书的生命力更加旺盛。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计，怎么说呢，很有“老派学术”的味道。字体选择偏向于经典衬线体，这在长时间阅读时确实能减轻眼睛的疲劳，但同时，图表的绘制风格也显得有些陈旧。我翻到关于梁的弯曲那一章时，那些剖面图和受力分析图，虽然准确无误，但如果能引入一些现代的彩色渲染或者三维示意图，效果一定会大不相同。毕竟，我们现在所处的时代，视觉传达的力量是巨大的。我期待看到的是如何用现代化的工具来辅助理解复杂的受力情况，比如与有限元分析（FEA）软件的初步概念结合。这本书的优势在于它的理论深度无人能及，每一个公式的来龙去脉都交代得清清楚楚，对于想走研究路线的同学来说，这简直是圣经级别的参考资料。但对于工程实践者来说，如何快速地将这些理论转化为解决实际工程问题的工具，似乎需要读者自己再做大量的转化工作，书中的应用案例略显保守，更偏向于经典的静力学问题。

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说实话，我买这本书的时候，心里是有点打鼓的。我之前对这门学科的接触非常有限，更多的是凭着高中物理留下的模糊印象。打开书本后，第一印象是它的内容密度非常惊人。它不像有些教材那样，会用大量的篇幅来做“铺垫”和“科普”，而是直奔主题，开篇就抛出了张量分析的基础，这对我这种基础不太扎实的读者来说，无疑是一个不小的挑战。我花了整整一个周末，才勉强啃下了第一章关于本构关系的部分，其中涉及到大量的微积分和线性代数知识的重新调用。不过，一旦我通过一些外部资料辅助理解了核心概念后，我开始体会到作者行文的精确性。每一个定义、每一个定理的推导，都像数学证明一样无懈可击，让人不得不佩服其逻辑的严密。我尤其欣赏它在推导过程中对假设条件的明确交代，这体现了作者在学术上的严谨态度，也避免了我们在实际应用时可能产生的盲目套用。只是，如果能多一些针对初学者的“思维导图”式的总结，或许会更友好一些。

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看到我一口血喷出来。不敢给评价了都。。。智商还是木有到达可以自学的地步啊！

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