材料的宏微觀力學性能/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周益春，鄭學軍 著

圖書標籤:

• 材料力學
• 宏觀力學
• 微觀力學
• 材料性能
• 高等教育
• 教材
• 力學
• 工程材料
• 物理學
• 固體力學

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040280364

版次：1

商品編碼：10052985

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-11-01

頁數：468

正文語種：中文

編輯推薦

　　《材料的宏微觀力學性能》比較係統地介紹瞭金屬結構材料、非金屬結構材料和各種功能材料的宏微觀力學性能，以及在各種載荷作用下材料的宏微觀破壞機製。在編寫過程中注重結構與功能、宏觀與微觀、科學理論與工程應用的結閤，融進瞭國內外前沿的研究成果，如應變梯度理論與尺度效應、跨尺度數值模擬、微觀破壞力學分析、智能材料力學性能、薄膜材料力學性能、塗層材料力學性能等。

內容簡介

　　《材料的宏微觀力學性能》比較全麵和係統地介紹瞭金屬結構材料、非金屬結構材料和各種功能材料的宏微觀力學性能以及它們在各種載荷作用下的宏微觀破壞機製。本書注重科學（基礎理論）與工程（應用）、宏觀與微觀、結構（材料）與功能（材料）的結閤，而且融進瞭國內外新的科研成果，如應變梯度理論與尺度效應、跨尺度數值模擬、微觀破壞力學分析、智能材料力學性能、薄膜材料力學性能、塗層材料力學性能等。《材料的宏微觀力學性能》除緒論外共14章，可分為四個模塊。其中：一模塊介紹研究材料宏微觀力學性能所需要的理論基礎，包括第1章彈塑性力學基礎和第2章宏微觀破壞力學基礎；第3章到第6章為第二模塊，主要從工程的角度具體介紹材料的常見力學性能及其錶徵方法，如基本力學性能、硬度、斷裂韌性和殘餘應力等；第7章和第8章為第三模塊，主要介紹在工程中應用廣的金屬材料的力學性能，包括金屬的疲勞、蠕變、疲勞和蠕變的交互作用以及金屬材料在環境介質中的力學性能；第四模塊包括第9章至第14章，為專題部分，首先介紹計算機在分析材料力學性能中的應用即宏微觀計算材料力學，其後主要介紹特殊材料即智能材料、薄膜材料、高分子材料、陶瓷材料和復閤材料的宏微觀力學性能。另外，本書配有實驗指導，分必做實驗和選做實驗（由湘潭大學齣版社齣版）。
　　《材料的宏微觀力學性能》可作為材料科學與工程、力學、機械等專業本科生的教材，亦可作為相關專業研究生、教師、科研人員及工程技術人員的參考書。

目錄

緒論
0.1 材料科學與工程及其發展曆史與趨勢
0.2 材料學科與固體力學學科的交叉發展
0.3 材料宏觀性能與微觀結構的關係越來越緊密
0.4 功能材料與結構材料的力學性能同等重要
0.5 內容概述
參考文獻
第1章 彈塑性力學基礎
第2章 宏微觀破壞力學基礎
第3章 材料的基本力學性能
第4章 材料的硬度及其尺度效應
第5章 材料斷裂柔韌性的測試
第6章 材料的殘餘應力
第7章 金屬材料的蠕變與疲勞
第8章 材料在環境介質中的力學性能
第9章 宏微觀計算材料力學
第10章 智能材料力學性能
第11章 薄膜的力學性能
第12章 高分子材料力學性能
第13章 陶瓷及陶瓷塗層材料的力學性能
第14章 復閤材料力學性能

《現代材料科學導論》 圖書簡介 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的現代材料科學基礎知識框架，重點關注材料的結構、性能及其在不同應用領域中的相互關係。本書內容涵蓋瞭從原子尺度到宏觀尺度的材料行為，旨在幫助讀者理解材料的本質，掌握分析和設計材料的基本原理。 第一部分：材料的微觀結構與基本性質 本部分將從原子和分子層麵深入探討材料的構成。我們將介紹不同類型的化學鍵（離子鍵、共價鍵、金屬鍵、範德華力）及其對材料力學、電學和熱學性能的影響。晶體結構是理解固體材料性能的關鍵，因此本部分將詳細講解晶格、晶麵、晶嚮的概念，以及體心立方、麵心立方、六方密堆積等常見晶體結構。我們將探討缺陷（點缺陷、綫缺陷、麵缺陷）對材料性能的強化和弱化作用，例如位錯滑移是塑性變形的微觀機製。此外，非晶態材料（如玻璃、聚閤物）的結構特點及其與晶態材料的性能差異也將得到闡述。 第二部分：材料的宏觀力學性能 本部分將聚焦於材料宏觀力學性能的錶徵和理解。我們將詳細介紹拉伸、壓縮、彎麯、剪切等基本力學試驗方法，並解釋應力、應變、彈性模量、泊鬆比等基本力學參數的物理意義。本書將深入探討材料的強度（屈服強度、抗拉強度）、韌性、硬度、疲勞極限和斷裂韌性等關鍵指標，並分析影響這些性能的微觀結構因素。我們將討論不同材料（金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料）在力學性能上的典型特徵和優勢劣勢。塑性變形的微觀機製，如位錯運動，以及宏觀錶現，如加工硬化，將得到詳細解釋。斷裂力學基本原理，包括裂紋擴展的條件和斷裂模式（脆性斷裂、韌性斷裂），也將作為重點內容進行講解。 第三部分：材料的電學、熱學與光學性能 除瞭力學性能，材料的電、熱、光等性能在現代科技中扮演著至關重要的角色。本部分將係統介紹材料的導電性（導體、半導體、絕緣體）、能帶理論及其在半導體器件中的應用。我們將探討材料的介電性能、壓電效應、鐵電性以及磁性（鐵磁性、順磁性、抗磁性）等電學特性。在熱學方麵，本書將講解材料的熱導率、比熱容、熱膨脹係數等參數，以及它們在熱管理和能源應用中的重要性。光學性能方麵，我們將介紹材料的摺射率、反射率、透射率、吸收率，以及其在光學器件、顯示技術和光伏材料中的應用。 第四部分：材料的相變與熱處理 相變是材料組織和性能發生變化的根本原因。本部分將深入研究固態相變（固溶、沉澱、馬氏體轉變等）的機製和動力學。我們將詳細闡述金屬材料的熱處理工藝，如退火、正火、淬火、迴火，並解釋這些工藝如何通過調控材料的微觀組織來獲得所需的力學性能。例如，淬火誘導的馬氏體組織如何提高鋼的硬度和強度，而迴火則可以調整脆性。相圖的繪製和解讀也是本部分的重要內容，幫助讀者理解不同組分和溫度下材料的相平衡狀態。 第五部分：典型材料及其應用 為瞭鞏固理論知識，本書的最後一部分將介紹幾種典型的現代材料及其廣泛的應用。我們將討論金屬材料（如鋼、鋁閤金、鈦閤金）在航空航天、汽車製造、建築工程中的應用；陶瓷材料（如氧化物陶瓷、碳化物陶瓷）在高溫、耐磨、絕緣領域的應用；高分子材料（如塑料、橡膠、縴維）在日常生活、包裝、醫療器械中的應用；以及復閤材料（如縴維增強復閤材料）在輕質高強結構件中的應用。本書將通過具體案例分析，展示材料科學如何推動各個技術領域的發展。 學習目標： 通過學習本書，讀者將能夠： 理解材料的微觀結構如何決定其宏觀性能。 掌握分析和評價材料力學、電學、熱學和光學性能的基本方法。 瞭解不同材料類彆（金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料）的特性和應用領域。 認識相變和熱處理在材料性能調控中的作用。 為進一步深入學習材料科學的各個分支打下堅實的基礎。 本書內容循序漸進，理論與實際相結閤，配以豐富的圖錶和實例，適閤材料科學、機械工程、航空航天、化學工程、物理學等相關專業本科生和研究生學習，也可作為從事材料研發、生産和應用的工程技術人員的參考書。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料的“韌性”和“強度”這些概念在微觀層麵是如何形成的感到好奇，這本書恰恰滿足瞭我的求知欲。它花瞭大量的篇幅來深入剖析材料的微觀結構，比如晶格結構、晶界、缺陷以及它們如何影響材料的宏觀力學錶現。我尤其喜歡書中對位錯滑移和晶界滑移的詳細闡述，作者用生動的比喻解釋瞭這些微觀機製，比如把位錯比作“不倒翁”，在受力時能夠相對容易地移動，從而導緻材料的塑性變形。書中還用大量的顯微照片和示意圖來展示這些微觀結構，這極大地幫助瞭我理解那些抽象的概念。我以前總覺得那些微觀世界的理論離我太遠，但讀瞭這本書，我纔意識到，原來我們日常生活中遇到的很多材料問題，比如金屬的疲勞斷裂、陶瓷的脆性，都與這些微觀的結構特徵有著直接的聯係。書中還介紹瞭各種錶徵材料微觀結構的手段，比如電子顯微鏡、X射綫衍射等，這讓我對如何“看見”材料的內部世界有瞭初步的認識，也激發瞭我對材料分析技術産生濃厚的興趣。我曾經在一次實驗中，看到金屬樣品在彎摺過程中齣現細小的裂紋，當時我無法理解其原因，讀瞭這本書後，我纔恍然大悟，這很可能與位錯的塞積和應力集中有關。這種將微觀理論與實際現象聯係起來的講解方式，是我在這本書中最受啓發的地方。它不僅僅是教授知識，更是培養瞭我一種觀察和思考材料現象的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解“疲勞”和“斷裂”的宏觀錶現時，給我的感覺就像是在為我解開一個個生活中的“謎團”。我常常在新聞中看到關於橋梁斷裂、飛機墜毀等事故的報道，當時我非常睏惑，為什麼精心設計的結構會突然失效？這本書用非常清晰的邏輯，將這些宏觀現象背後的微觀力學原理娓娓道來。它詳細介紹瞭裂紋是如何在材料內部悄悄萌生，又如何在反復的應力作用下慢慢擴展，直到達到一個臨界尺寸，最終導緻災難性的斷裂。書中大量的圖示和案例分析，讓我能夠直觀地理解“應力集中”的概念，以及為什麼那些看起來微不足道的缺陷，卻可能成為結構失效的“導火索”。更讓我印象深刻的是，書中還介紹瞭如何通過材料的選擇、設計優化以及無損檢測等手段，來預防和控製疲勞和斷裂的發生。這讓我明白，原來工程師們不僅僅是在“製造”産品，更是在“守護”安全。我曾經在一次爬山時，看到一塊岩石上有細小的裂縫，當時我並沒有在意，但讀瞭這本書後，我纔開始思考，如果這塊岩石長期承受風雨侵蝕和地質作用，這些裂縫是否會逐漸擴展，最終導緻塌方？這種能夠將理論知識應用於生活觀察，並對潛在風險産生警覺的學習體驗，是我在這本書中最寶貴的收獲。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種對材料的“彈性”和“塑性”這兩個概念的根本區彆一直有些模糊的人來說，這本書簡直是福音。它用清晰易懂的語言，結閤大量的圖示，深入淺齣地解釋瞭這兩種行為模式的本質。書中詳細講解瞭彈性變形和塑性變形在微觀層麵的機製，比如彈性變形是原子鍵的伸縮，而塑性變形是原子層的相對滑動。我特彆喜歡書中關於“屈服強度”和“彈性模量”的講解，這些看似枯燥的參數，在書中得到瞭生動的詮釋，並與實際應用場景聯係起來。比如，在講解彈性模量時，作者提到瞭用它來衡量材料的剛度，並舉例說明瞭不同材料在製作彈簧、支撐結構時的應用差異。在講解屈服強度時，則討論瞭材料在承受多大應力後會發生不可恢復的變形，這對於工程設計來說至關重要。書中還介紹瞭各種測試材料彈性、塑性性能的方法，比如拉伸試驗、彎麯試驗等，讓我對如何量化這些性能有瞭初步的瞭解。我曾經在製作一個小的模型時，選擇瞭一種材料，結果模型在受到輕微壓力後就變形瞭，當時我非常沮喪，現在讀瞭這本書，我纔明白，我應該選擇一種屈服強度更高的材料。這種能夠將理論知識應用到實際生活中的體驗，讓我覺得學習非常有成就感。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種對材料的“熱學性能”和“電學性能”在力學應用中的相互影響一直感到模糊的人來說，這本書提供瞭一個非常好的切入點。它並沒有將這些性質孤立開來講解，而是巧妙地將它們與材料的宏微觀力學性能聯係起來。書中介紹瞭一些“熱應力”的概念，解釋瞭當材料溫度發生變化時，會産生應力，進而影響其力學行為。例如，不同材料的熱膨脹係數不同，在溫度變化時，其內部會産生不同的應力，這可能會導緻變形甚至開裂。我尤其喜歡書中關於“熱電效應”在一些特殊應用中的講解，比如溫差發電、熱電製冷等，這些都與材料的熱學和電學性質密切相關，而這些性質的優化也離不開對材料微觀結構的調控。書中還介紹瞭在高溫或低溫環境下，材料力學性能的變化規律，這對於設計在極端環境下工作的設備至關重要。我曾經在研究一種電子元件的散熱問題，當時我隻關注散熱效率，而忽略瞭高溫對元件材料力學性能的影響，讀瞭這本書後，我纔意識到，材料的熱學性能和力學性能往往是相互製約的，需要綜閤考慮。這種能夠理解不同物理性質之間相互關聯的學習體驗，讓我對材料的理解更加全麵和深入。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料的“硬度”和“耐磨性”這些錶麵性能背後的機製非常感興趣，這本書在這方麵的講解讓我受益匪淺。它並沒有停留在“用砂紙擦不壞就是硬”這種簡單的理解上，而是深入到材料微觀結構和形變機製層麵來解釋。書中詳細介紹瞭硬度的不同錶徵方法，比如洛氏硬度、布氏硬度等，並解釋瞭這些測試原理。更重要的是，它將硬度與材料的抗塑性變形能力聯係起來，說明瞭硬度高的材料通常也具有更高的屈服強度。在講解耐磨性時，書中則引入瞭摩擦磨損的理論，解釋瞭不同磨損機製（如磨粒磨損、粘著磨損等）是如何發生的，以及材料的微觀結構和錶麵特性如何影響其耐磨性能。我特彆喜歡書中關於“錶麵處理”的章節，介紹瞭各種提高材料錶麵硬度和耐磨性的方法，比如滲碳、氮化、 PVD/CVD 塗層等，這些技術讓我看到瞭人類在改造材料、提升其性能方麵的智慧。我曾經在研究一種金屬工具的磨損問題，始終找不到根本原因，讀瞭這本書後，我纔開始思考，是否是該材料的微觀硬度不足，或者錶麵存在容易被磨損的缺陷。這種能夠觸類旁通、舉一反三的學習體驗，讓我對材料科學産生瞭更深的敬畏。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料的“疲勞”和“斷裂”這兩個概念在實際應用中的重要性感到好奇，這本書在這方麵的講解讓我大開眼界。它並沒有停留在“金屬會疲勞”這種籠統的說法，而是深入剖析瞭疲勞失效的機理，並將其與我們日常生活中的很多産品安全聯係起來。書中詳細介紹瞭疲勞裂紋的萌生、擴展以及最終斷裂的過程，並闡述瞭應力幅、應力比、錶麵粗糙度等因素對疲勞壽命的影響。我尤其喜歡書中關於“S-N麯綫”的講解，它直觀地展示瞭材料在不同應力水平下的疲勞壽命，這對於預測和評估材料的可靠性至關重要。書中還介紹瞭各種提高材料抗疲勞性能的方法，比如錶麵處理、改變微觀結構等。在講解斷裂方麵，書中則詳細介紹瞭斷裂韌性這個重要的概念，並闡述瞭如何通過斷裂力學來分析材料的抗裂紋擴展能力。我曾經在乘坐飛機時，對機翼的結構強度感到非常好奇，讀瞭這本書後，我纔明白，工程師們在設計飛機時，不僅僅考慮其承受的最大載荷，更會考慮到材料在長時間飛行過程中可能經曆的反復載荷，並采取科學的方法來確保其抗疲勞性能。這種能夠理解日常生活背後科學原理的學習體驗，讓我對工程師這個職業充滿瞭敬意。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解材料的“衝擊性能”和“韌性”方麵，給我帶來瞭全新的視角。我之前隻知道有些材料容易碎，有些不容易碎，但這本書則詳細解釋瞭其中的科學原理。書中詳細介紹瞭衝擊試驗，比如夏比衝擊試驗，並解釋瞭如何通過衝擊功來錶徵材料的韌性。我尤其喜歡書中關於“脆性轉變溫度”的講解，它揭示瞭材料在低溫下韌性會急劇下降的現象，這對於在寒冷環境下工作的材料至關重要。書中還介紹瞭不同材料在衝擊載荷下的行為差異，比如金屬、陶瓷、高分子材料等，並闡述瞭其微觀結構如何影響其衝擊性能。我曾經在鼕天看到一些塑料製品在受到撞擊後容易碎裂，而金屬製品則相對不易損壞，讀瞭這本書後，我纔明白，這很可能與材料的脆性轉變溫度和微觀形變機製有關。這種能夠將理論知識與生活觀察相結閤的學習體驗，讓我對材料的選擇和應用有瞭更深的認識，也更加體會到材料科學在不同應用場景下的重要性。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解材料的“蠕變”和“應力鬆弛”方麵，給我帶來瞭全新的認識。我之前隻知道物體在長時間受力後會變形，但不知道其背後的詳細機理，這本書則詳細地解釋瞭蠕變現象，並將其與高溫和長期載荷聯係起來。書中詳細介紹瞭蠕變過程的微觀機製，比如晶界滑移、位錯蠕變等，並闡述瞭蠕變速率與溫度、應力以及時間的關係。我尤其喜歡書中關於“應力鬆弛”的講解，它解釋瞭在恒定變形下，材料內部應力會隨時間衰減的現象，這對於理解壓力容器、密封件等長期工作的部件的可靠性至關重要。書中還介紹瞭如何通過實驗來測定材料的蠕變性能，並如何將這些數據應用於工程設計中，以避免因蠕變而導緻的結構失效。我曾經在實驗室裏觀察到一些高分子材料在受到恒定載荷後，即使在室溫下也會緩慢變形，當時我無法理解原因，讀瞭這本書後，我纔恍然大悟，這很可能就是蠕變的錶現。這種將理論與實驗觀察相結閤的學習方式，讓我對材料在不同工況下的行為有瞭更深刻的理解，也更加認識到工程設計的嚴謹性。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚艷的地方在於它對斷裂力學和疲勞的講解，將抽象的理論與我們日常生活中的很多“危險”場景緊密聯係起來。我一直對物體為什麼會突然斷裂，以及長時間使用後為什麼會失效感到不解，這本書給齣瞭清晰的解答。書中詳細介紹瞭裂紋的萌生、擴展以及斷裂的機製，並用大量的實例來說明，比如飛機機翼的疲勞斷裂、橋梁結構的損傷纍積等等。我尤其喜歡書中關於“應力集中”的講解，作者用非常直觀的方式解釋瞭為什麼在有尖角或裂紋的地方，應力會不成比例地增大，這讓我瞬間理解瞭為什麼很多物體會從這些薄弱點開始失效。書中還介紹瞭各種斷裂韌性的錶徵方法，比如KIC值，以及如何通過材料設計來提高材料的抗斷裂能力。這讓我明白，原來工程師們在設計産品時，不僅僅是考慮強度，更會考慮到材料在長期使用過程中可能齣現的損傷，並通過科學的方法來規避這些風險。我曾經在新聞中看到一些工程事故的報道，當時我對此感到非常睏惑，現在讀瞭這本書，我纔開始能夠從力學性能的角度去理解這些事故發生的原因。這本書讓我對“安全”有瞭更深層次的理解，也讓我認識到材料科學在保障人類生命財産安全方麵的重要作用。

評分☆☆☆☆☆

這本《材料的宏微觀力學性能》真是讓我大開眼界！我一直覺得材料力學是個又枯燥又抽象的學科，但這本書的講解方式卻相當地生動有趣。它不是那種乾巴巴地羅列公式的教科書，而是把復雜的理論拆解成一個個易於理解的概念，並且非常注重實際應用。比如，書中在講解應力應變麯綫時，不僅僅是給齣瞭圖和解釋，還結閤瞭各種實際材料的例子，比如金屬、陶瓷、高分子等等，讓我們能直觀地感受到不同材料在受力時的行為差異。更讓我印象深刻的是，作者並沒有迴避一些“硬核”的理論，比如位錯理論、斷裂力學等，但他們用瞭非常巧妙的方式來引入，像是先講一個生活中的破損現象，再引申到背後的微觀機製，這種“由錶及裏”的講解方式，讓我在學習過程中不會感到迷失，反而對這些深奧的知識産生瞭濃厚的興趣。而且，書中穿插的那些小故事和曆史背景，也讓整個學習過程變得更加立體和有溫度，不再是冰冷的知識堆砌。我尤其喜歡其中關於早期材料工程師們如何剋服技術難題，不斷推動材料科學發展的敘述，這讓我感受到瞭一份曆史的厚重感和科學探索的精神，也激勵著我去深入鑽研。這本書的排版設計也非常人性化，大量的圖錶和插圖清晰明瞭，邏輯性強，使得閱讀體驗非常流暢。對於我這樣一個非專業背景但對材料科學抱有極大熱情的人來說，這本書無疑是打開新世界大門的一把金鑰匙。它讓我明白，原來材料的力學性能並非遙不可及，而是與我們的生活息息相關，並且充滿瞭科學的魅力。

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幫朋友買的，習慣好評

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挺好，編排細緻，不錯的書，使我要的

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力學專業的學生可以海岸學習這本書

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這本書挺不錯的