材料的宏微观力学性能/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周益春，郑学军 著

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• 材料力学
• 宏观力学
• 微观力学
• 材料性能
• 高等教育
• 教材
• 力学
• 工程材料
• 物理学
• 固体力学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040280364

版次：1

商品编码：10052985

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-11-01

页数：468

正文语种：中文

编辑推荐

　　《材料的宏微观力学性能》比较系统地介绍了金属结构材料、非金属结构材料和各种功能材料的宏微观力学性能，以及在各种载荷作用下材料的宏微观破坏机制。在编写过程中注重结构与功能、宏观与微观、科学理论与工程应用的结合，融进了国内外前沿的研究成果，如应变梯度理论与尺度效应、跨尺度数值模拟、微观破坏力学分析、智能材料力学性能、薄膜材料力学性能、涂层材料力学性能等。

内容简介

　　《材料的宏微观力学性能》比较全面和系统地介绍了金属结构材料、非金属结构材料和各种功能材料的宏微观力学性能以及它们在各种载荷作用下的宏微观破坏机制。本书注重科学（基础理论）与工程（应用）、宏观与微观、结构（材料）与功能（材料）的结合，而且融进了国内外新的科研成果，如应变梯度理论与尺度效应、跨尺度数值模拟、微观破坏力学分析、智能材料力学性能、薄膜材料力学性能、涂层材料力学性能等。《材料的宏微观力学性能》除绪论外共14章，可分为四个模块。其中：一模块介绍研究材料宏微观力学性能所需要的理论基础，包括第1章弹塑性力学基础和第2章宏微观破坏力学基础；第3章到第6章为第二模块，主要从工程的角度具体介绍材料的常见力学性能及其表征方法，如基本力学性能、硬度、断裂韧性和残余应力等；第7章和第8章为第三模块，主要介绍在工程中应用广的金属材料的力学性能，包括金属的疲劳、蠕变、疲劳和蠕变的交互作用以及金属材料在环境介质中的力学性能；第四模块包括第9章至第14章，为专题部分，首先介绍计算机在分析材料力学性能中的应用即宏微观计算材料力学，其后主要介绍特殊材料即智能材料、薄膜材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料的宏微观力学性能。另外，本书配有实验指导，分必做实验和选做实验（由湘潭大学出版社出版）。
　　《材料的宏微观力学性能》可作为材料科学与工程、力学、机械等专业本科生的教材，亦可作为相关专业研究生、教师、科研人员及工程技术人员的参考书。

目录

绪论
0.1 材料科学与工程及其发展历史与趋势
0.2 材料学科与固体力学学科的交叉发展
0.3 材料宏观性能与微观结构的关系越来越紧密
0.4 功能材料与结构材料的力学性能同等重要
0.5 内容概述
参考文献
第1章 弹塑性力学基础
第2章 宏微观破坏力学基础
第3章 材料的基本力学性能
第4章 材料的硬度及其尺度效应
第5章 材料断裂柔韧性的测试
第6章 材料的残余应力
第7章 金属材料的蠕变与疲劳
第8章 材料在环境介质中的力学性能
第9章 宏微观计算材料力学
第10章 智能材料力学性能
第11章 薄膜的力学性能
第12章 高分子材料力学性能
第13章 陶瓷及陶瓷涂层材料的力学性能
第14章 复合材料力学性能

《现代材料科学导论》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学基础知识框架，重点关注材料的结构、性能及其在不同应用领域中的相互关系。本书内容涵盖了从原子尺度到宏观尺度的材料行为，旨在帮助读者理解材料的本质，掌握分析和设计材料的基本原理。 第一部分：材料的微观结构与基本性质 本部分将从原子和分子层面深入探讨材料的构成。我们将介绍不同类型的化学键（离子键、共价键、金属键、范德华力）及其对材料力学、电学和热学性能的影响。晶体结构是理解固体材料性能的关键，因此本部分将详细讲解晶格、晶面、晶向的概念，以及体心立方、面心立方、六方密堆积等常见晶体结构。我们将探讨缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）对材料性能的强化和弱化作用，例如位错滑移是塑性变形的微观机制。此外，非晶态材料（如玻璃、聚合物）的结构特点及其与晶态材料的性能差异也将得到阐述。 第二部分：材料的宏观力学性能 本部分将聚焦于材料宏观力学性能的表征和理解。我们将详细介绍拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本力学试验方法，并解释应力、应变、弹性模量、泊松比等基本力学参数的物理意义。本书将深入探讨材料的强度（屈服强度、抗拉强度）、韧性、硬度、疲劳极限和断裂韧性等关键指标，并分析影响这些性能的微观结构因素。我们将讨论不同材料（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）在力学性能上的典型特征和优势劣势。塑性变形的微观机制，如位错运动，以及宏观表现，如加工硬化，将得到详细解释。断裂力学基本原理，包括裂纹扩展的条件和断裂模式（脆性断裂、韧性断裂），也将作为重点内容进行讲解。 第三部分：材料的电学、热学与光学性能 除了力学性能，材料的电、热、光等性能在现代科技中扮演着至关重要的角色。本部分将系统介绍材料的导电性（导体、半导体、绝缘体）、能带理论及其在半导体器件中的应用。我们将探讨材料的介电性能、压电效应、铁电性以及磁性（铁磁性、顺磁性、抗磁性）等电学特性。在热学方面，本书将讲解材料的热导率、比热容、热膨胀系数等参数，以及它们在热管理和能源应用中的重要性。光学性能方面，我们将介绍材料的折射率、反射率、透射率、吸收率，以及其在光学器件、显示技术和光伏材料中的应用。 第四部分：材料的相变与热处理 相变是材料组织和性能发生变化的根本原因。本部分将深入研究固态相变（固溶、沉淀、马氏体转变等）的机制和动力学。我们将详细阐述金属材料的热处理工艺，如退火、正火、淬火、回火，并解释这些工艺如何通过调控材料的微观组织来获得所需的力学性能。例如，淬火诱导的马氏体组织如何提高钢的硬度和强度，而回火则可以调整脆性。相图的绘制和解读也是本部分的重要内容，帮助读者理解不同组分和温度下材料的相平衡状态。 第五部分：典型材料及其应用 为了巩固理论知识，本书的最后一部分将介绍几种典型的现代材料及其广泛的应用。我们将讨论金属材料（如钢、铝合金、钛合金）在航空航天、汽车制造、建筑工程中的应用；陶瓷材料（如氧化物陶瓷、碳化物陶瓷）在高温、耐磨、绝缘领域的应用；高分子材料（如塑料、橡胶、纤维）在日常生活、包装、医疗器械中的应用；以及复合材料（如纤维增强复合材料）在轻质高强结构件中的应用。本书将通过具体案例分析，展示材料科学如何推动各个技术领域的发展。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 理解材料的微观结构如何决定其宏观性能。 掌握分析和评价材料力学、电学、热学和光学性能的基本方法。 了解不同材料类别（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）的特性和应用领域。 认识相变和热处理在材料性能调控中的作用。 为进一步深入学习材料科学的各个分支打下坚实的基础。 本书内容循序渐进，理论与实际相结合，配以丰富的图表和实例，适合材料科学、机械工程、航空航天、化学工程、物理学等相关专业本科生和研究生学习，也可作为从事材料研发、生产和应用的工程技术人员的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解“疲劳”和“断裂”的宏观表现时，给我的感觉就像是在为我解开一个个生活中的“谜团”。我常常在新闻中看到关于桥梁断裂、飞机坠毁等事故的报道，当时我非常困惑，为什么精心设计的结构会突然失效？这本书用非常清晰的逻辑，将这些宏观现象背后的微观力学原理娓娓道来。它详细介绍了裂纹是如何在材料内部悄悄萌生，又如何在反复的应力作用下慢慢扩展，直到达到一个临界尺寸，最终导致灾难性的断裂。书中大量的图示和案例分析，让我能够直观地理解“应力集中”的概念，以及为什么那些看起来微不足道的缺陷，却可能成为结构失效的“导火索”。更让我印象深刻的是，书中还介绍了如何通过材料的选择、设计优化以及无损检测等手段，来预防和控制疲劳和断裂的发生。这让我明白，原来工程师们不仅仅是在“制造”产品，更是在“守护”安全。我曾经在一次爬山时，看到一块岩石上有细小的裂缝，当时我并没有在意，但读了这本书后，我才开始思考，如果这块岩石长期承受风雨侵蚀和地质作用，这些裂缝是否会逐渐扩展，最终导致塌方？这种能够将理论知识应用于生活观察，并对潜在风险产生警觉的学习体验，是我在这本书中最宝贵的收获。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种对材料的“热学性能”和“电学性能”在力学应用中的相互影响一直感到模糊的人来说，这本书提供了一个非常好的切入点。它并没有将这些性质孤立开来讲解，而是巧妙地将它们与材料的宏微观力学性能联系起来。书中介绍了一些“热应力”的概念，解释了当材料温度发生变化时，会产生应力，进而影响其力学行为。例如，不同材料的热膨胀系数不同，在温度变化时，其内部会产生不同的应力，这可能会导致变形甚至开裂。我尤其喜欢书中关于“热电效应”在一些特殊应用中的讲解，比如温差发电、热电制冷等，这些都与材料的热学和电学性质密切相关，而这些性质的优化也离不开对材料微观结构的调控。书中还介绍了在高温或低温环境下，材料力学性能的变化规律，这对于设计在极端环境下工作的设备至关重要。我曾经在研究一种电子元件的散热问题，当时我只关注散热效率，而忽略了高温对元件材料力学性能的影响，读了这本书后，我才意识到，材料的热学性能和力学性能往往是相互制约的，需要综合考虑。这种能够理解不同物理性质之间相互关联的学习体验，让我对材料的理解更加全面和深入。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解材料的“蠕变”和“应力松弛”方面，给我带来了全新的认识。我之前只知道物体在长时间受力后会变形，但不知道其背后的详细机理，这本书则详细地解释了蠕变现象，并将其与高温和长期载荷联系起来。书中详细介绍了蠕变过程的微观机制，比如晶界滑移、位错蠕变等，并阐述了蠕变速率与温度、应力以及时间的关系。我尤其喜欢书中关于“应力松弛”的讲解，它解释了在恒定变形下，材料内部应力会随时间衰减的现象，这对于理解压力容器、密封件等长期工作的部件的可靠性至关重要。书中还介绍了如何通过实验来测定材料的蠕变性能，并如何将这些数据应用于工程设计中，以避免因蠕变而导致的结构失效。我曾经在实验室里观察到一些高分子材料在受到恒定载荷后，即使在室温下也会缓慢变形，当时我无法理解原因，读了这本书后，我才恍然大悟，这很可能就是蠕变的表现。这种将理论与实验观察相结合的学习方式，让我对材料在不同工况下的行为有了更深刻的理解，也更加认识到工程设计的严谨性。

评分☆☆☆☆☆

我一直对材料的“硬度”和“耐磨性”这些表面性能背后的机制非常感兴趣，这本书在这方面的讲解让我受益匪浅。它并没有停留在“用砂纸擦不坏就是硬”这种简单的理解上，而是深入到材料微观结构和形变机制层面来解释。书中详细介绍了硬度的不同表征方法，比如洛氏硬度、布氏硬度等，并解释了这些测试原理。更重要的是，它将硬度与材料的抗塑性变形能力联系起来，说明了硬度高的材料通常也具有更高的屈服强度。在讲解耐磨性时，书中则引入了摩擦磨损的理论，解释了不同磨损机制（如磨粒磨损、粘着磨损等）是如何发生的，以及材料的微观结构和表面特性如何影响其耐磨性能。我特别喜欢书中关于“表面处理”的章节，介绍了各种提高材料表面硬度和耐磨性的方法，比如渗碳、氮化、 PVD/CVD 涂层等，这些技术让我看到了人类在改造材料、提升其性能方面的智慧。我曾经在研究一种金属工具的磨损问题，始终找不到根本原因，读了这本书后，我才开始思考，是否是该材料的微观硬度不足，或者表面存在容易被磨损的缺陷。这种能够触类旁通、举一反三的学习体验，让我对材料科学产生了更深的敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我一直对材料的“韧性”和“强度”这些概念在微观层面是如何形成的感到好奇，这本书恰恰满足了我的求知欲。它花了大量的篇幅来深入剖析材料的微观结构，比如晶格结构、晶界、缺陷以及它们如何影响材料的宏观力学表现。我尤其喜欢书中对位错滑移和晶界滑移的详细阐述，作者用生动的比喻解释了这些微观机制，比如把位错比作“不倒翁”，在受力时能够相对容易地移动，从而导致材料的塑性变形。书中还用大量的显微照片和示意图来展示这些微观结构，这极大地帮助了我理解那些抽象的概念。我以前总觉得那些微观世界的理论离我太远，但读了这本书，我才意识到，原来我们日常生活中遇到的很多材料问题，比如金属的疲劳断裂、陶瓷的脆性，都与这些微观的结构特征有着直接的联系。书中还介绍了各种表征材料微观结构的手段，比如电子显微镜、X射线衍射等，这让我对如何“看见”材料的内部世界有了初步的认识，也激发了我对材料分析技术产生浓厚的兴趣。我曾经在一次实验中，看到金属样品在弯折过程中出现细小的裂纹，当时我无法理解其原因，读了这本书后，我才恍然大悟，这很可能与位错的塞积和应力集中有关。这种将微观理论与实际现象联系起来的讲解方式，是我在这本书中最受启发的地方。它不仅仅是教授知识，更是培养了我一种观察和思考材料现象的能力。

评分☆☆☆☆☆

我一直对材料的“疲劳”和“断裂”这两个概念在实际应用中的重要性感到好奇，这本书在这方面的讲解让我大开眼界。它并没有停留在“金属会疲劳”这种笼统的说法，而是深入剖析了疲劳失效的机理，并将其与我们日常生活中的很多产品安全联系起来。书中详细介绍了疲劳裂纹的萌生、扩展以及最终断裂的过程，并阐述了应力幅、应力比、表面粗糙度等因素对疲劳寿命的影响。我尤其喜欢书中关于“S-N曲线”的讲解，它直观地展示了材料在不同应力水平下的疲劳寿命，这对于预测和评估材料的可靠性至关重要。书中还介绍了各种提高材料抗疲劳性能的方法，比如表面处理、改变微观结构等。在讲解断裂方面，书中则详细介绍了断裂韧性这个重要的概念，并阐述了如何通过断裂力学来分析材料的抗裂纹扩展能力。我曾经在乘坐飞机时，对机翼的结构强度感到非常好奇，读了这本书后，我才明白，工程师们在设计飞机时，不仅仅考虑其承受的最大载荷，更会考虑到材料在长时间飞行过程中可能经历的反复载荷，并采取科学的方法来确保其抗疲劳性能。这种能够理解日常生活背后科学原理的学习体验，让我对工程师这个职业充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料的宏微观力学性能》真是让我大开眼界！我一直觉得材料力学是个又枯燥又抽象的学科，但这本书的讲解方式却相当地生动有趣。它不是那种干巴巴地罗列公式的教科书，而是把复杂的理论拆解成一个个易于理解的概念，并且非常注重实际应用。比如，书中在讲解应力应变曲线时，不仅仅是给出了图和解释，还结合了各种实际材料的例子，比如金属、陶瓷、高分子等等，让我们能直观地感受到不同材料在受力时的行为差异。更让我印象深刻的是，作者并没有回避一些“硬核”的理论，比如位错理论、断裂力学等，但他们用了非常巧妙的方式来引入，像是先讲一个生活中的破损现象，再引申到背后的微观机制，这种“由表及里”的讲解方式，让我在学习过程中不会感到迷失，反而对这些深奥的知识产生了浓厚的兴趣。而且，书中穿插的那些小故事和历史背景，也让整个学习过程变得更加立体和有温度，不再是冰冷的知识堆砌。我尤其喜欢其中关于早期材料工程师们如何克服技术难题，不断推动材料科学发展的叙述，这让我感受到了一份历史的厚重感和科学探索的精神，也激励着我去深入钻研。这本书的排版设计也非常人性化，大量的图表和插图清晰明了，逻辑性强，使得阅读体验非常流畅。对于我这样一个非专业背景但对材料科学抱有极大热情的人来说，这本书无疑是打开新世界大门的一把金钥匙。它让我明白，原来材料的力学性能并非遥不可及，而是与我们的生活息息相关，并且充满了科学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在讲解材料的“冲击性能”和“韧性”方面，给我带来了全新的视角。我之前只知道有些材料容易碎，有些不容易碎，但这本书则详细解释了其中的科学原理。书中详细介绍了冲击试验，比如夏比冲击试验，并解释了如何通过冲击功来表征材料的韧性。我尤其喜欢书中关于“脆性转变温度”的讲解，它揭示了材料在低温下韧性会急剧下降的现象，这对于在寒冷环境下工作的材料至关重要。书中还介绍了不同材料在冲击载荷下的行为差异，比如金属、陶瓷、高分子材料等，并阐述了其微观结构如何影响其冲击性能。我曾经在冬天看到一些塑料制品在受到撞击后容易碎裂，而金属制品则相对不易损坏，读了这本书后，我才明白，这很可能与材料的脆性转变温度和微观形变机制有关。这种能够将理论知识与生活观察相结合的学习体验，让我对材料的选择和应用有了更深的认识，也更加体会到材料科学在不同应用场景下的重要性。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊艳的地方在于它对断裂力学和疲劳的讲解，将抽象的理论与我们日常生活中的很多“危险”场景紧密联系起来。我一直对物体为什么会突然断裂，以及长时间使用后为什么会失效感到不解，这本书给出了清晰的解答。书中详细介绍了裂纹的萌生、扩展以及断裂的机制，并用大量的实例来说明，比如飞机机翼的疲劳断裂、桥梁结构的损伤累积等等。我尤其喜欢书中关于“应力集中”的讲解，作者用非常直观的方式解释了为什么在有尖角或裂纹的地方，应力会不成比例地增大，这让我瞬间理解了为什么很多物体会从这些薄弱点开始失效。书中还介绍了各种断裂韧性的表征方法，比如KIC值，以及如何通过材料设计来提高材料的抗断裂能力。这让我明白，原来工程师们在设计产品时，不仅仅是考虑强度，更会考虑到材料在长期使用过程中可能出现的损伤，并通过科学的方法来规避这些风险。我曾经在新闻中看到一些工程事故的报道，当时我对此感到非常困惑，现在读了这本书，我才开始能够从力学性能的角度去理解这些事故发生的原因。这本书让我对“安全”有了更深层次的理解，也让我认识到材料科学在保障人类生命财产安全方面的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种对材料的“弹性”和“塑性”这两个概念的根本区别一直有些模糊的人来说，这本书简直是福音。它用清晰易懂的语言，结合大量的图示，深入浅出地解释了这两种行为模式的本质。书中详细讲解了弹性变形和塑性变形在微观层面的机制，比如弹性变形是原子键的伸缩，而塑性变形是原子层的相对滑动。我特别喜欢书中关于“屈服强度”和“弹性模量”的讲解，这些看似枯燥的参数，在书中得到了生动的诠释，并与实际应用场景联系起来。比如，在讲解弹性模量时，作者提到了用它来衡量材料的刚度，并举例说明了不同材料在制作弹簧、支撑结构时的应用差异。在讲解屈服强度时，则讨论了材料在承受多大应力后会发生不可恢复的变形，这对于工程设计来说至关重要。书中还介绍了各种测试材料弹性、塑性性能的方法，比如拉伸试验、弯曲试验等，让我对如何量化这些性能有了初步的了解。我曾经在制作一个小的模型时，选择了一种材料，结果模型在受到轻微压力后就变形了，当时我非常沮丧，现在读了这本书，我才明白，我应该选择一种屈服强度更高的材料。这种能够将理论知识应用到实际生活中的体验，让我觉得学习非常有成就感。

评分☆☆☆☆☆

挺好，编排细致，不错的书，使我要的

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帮朋友买的，习惯好评

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评分☆☆☆☆☆

好

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图书精美，质量优良，运输速度很快

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老师推荐买的，内容还没看

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帮朋友买的，习惯好评

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书很厚，还没有来得及看完，期待中。