中國科學技術大學精品教材：高聚物的力學性能 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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何平笙 著

圖書標籤:

• 高分子力學
• 聚閤物
• 材料力學
• 中國科學技術大學
• 教材
• 高分子材料
• 力學性能
• 工程塑料
• 高分子物理
• 材料科學

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312019876

版次：2

商品編碼：10083993

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2008-10-01

用紙：膠版紙

頁數：324

正文語種：中文

編輯推薦

　　第1章是專為化學係學生寫的有關應力、應變及其相互關係的力學基礎知識。從第2章開始以3章的篇幅著重介紹高聚物力學性能的時間依賴性；第5、6章介紹高聚物力學性能的溫度依賴性和各種力學轉變現象；對高聚物材料特有的高彈性，則闢有專門的章節（第7章）詳加討論。考慮到高聚物材料越來越多地作為結構材料應用於機械、建築乃至高新技術領域中，第8、9章對有關高聚物材料使用中的屈服、破壞和斷裂現象作瞭較多介紹。最後一章則是介紹高聚物熔體加工成形過程中的流變力學行為，希望能為把學生對“化學結構與材料性能”關係的認識提高到“凝聚態結構與製品性能”關係的認識提供一個初步的引介。

內容簡介

　　本書是高分子物理專業的專業課教材，著重講授高聚物材料的黏彈性和高彈性，並以相當篇幅介紹高聚物材料在大形變時的屈服行為、斷裂現象以及高聚物熔體的流變力學行為，對高分子化學以及塑料、橡膠和閤成縴維類專業，本書可作為研究生教材。
　　本書也可作為從事高聚物材料閤成、加工、使用的有關工程技術人員的參考書。
　　本書第1章是專為化學係學生寫的有關應力、應變及其相互關係的力學基礎知識。從第2章開始以3章的篇幅著重介紹高聚物力學性能的時間依賴性；第5、6章介紹高聚物力學性能的溫度依賴性和各種力學轉變現象；對高聚物材料特有的高彈性，則闢有專門的章節(第7章)詳加討論。考慮到高聚物材料越來越多地作為結構材料應用於機械、建築乃至高新技術領域中，第8、9章對有關高聚物材料使用中的屈服、破壞和斷裂現象作瞭較多介紹。最後一章則是介紹高聚物熔體加工成形過程中的流變力學行為，希望能為把學生對“化學結構與材料性能”關係的認識提高到“凝聚態結構與製品性能”關係的認識提供一個初步的引介。

目錄

總序
第2版　序
第1版序
第1章　概論
1.1　引言
1.2　形變的類型
1.3　應力分析
1.4　平麵應力狀態
1.5　應變分析
1.6　廣義虎剋定律
1.7　牛頓流動定律
1.8　高聚物的黏彈性
思考與閱讀
第2章　高聚物力學性能的時間依賴性
2.1　蠕變及其迴復
2.2　應力鬆弛
2.3　動態力學試驗
2.4　典型高聚物黏彈性函數舉例
2.5　恒速應力和恒速應變
2.6　狀態方程
思考與閱讀
第3章　高聚物黏彈性的力學模型
3.1　概述
3.2　麥剋斯韋串聯模型
3.3　伏傑脫-開爾文並聯模型
3.4　三元件模型——標準綫性固體
3.5　四元件模型
3.6　力學模型的廣義形式
3.7　鬆弛時間譜和推遲時間譜
3.8　高聚物黏彈性力學模型的電學類比
思考與閱讀
第4章　疊加原理
4.1　高聚物力學行為的曆史效應
4.2　玻爾茲曼疊加原理
4.3　各個黏彈性函數的關係
4.4　靜態試驗和動態試驗的關係
4.5　冪指數定律
思考與閱讀
第5章　高聚物力學性能的溫度依賴性
5.1　馬丁耐熱、維卡耐熱和熱變形溫度
5.2　形變一溫度麯綫、模量-溫度麯綫和動態力學行為的溫度依賴性
5.3　時溫相當和轉換——時溫轉換原理
5.4　組閤麯綫(主麯綫)
5.5　WLF方程
5.6　位疊模型理論
思考與閱讀
第6章　高聚物的轉變
6.1　玻璃化轉變
6.2　玻璃化轉變的理論
6.3　影響玻璃化溫度的結構因素
6.4　改變玻璃化溫度的各種手段
6.5　高聚物玻璃化轉變的幾種特殊情況
6.6　結晶高聚物的熔融轉變
6.7　高聚物的次級轉變
6.8　典型高聚物轉變舉例
思考與閱讀
第7章　橡膠高彈性力學
7.1　高彈性的熱力學分析
7.2　孤立鏈的構象熵
7.3　交聯結構橡膠的高彈性理論
7.4　內能對高彈性的貢獻
7.5　交聯橡膠應力.應變的實驗研究
7.6　彈性大形變的唯象理論
7.7　溶脹
7.8　交聯度和模量的絕對值
思考與閱讀
第8章　高聚物的屈服行為
8.1　應力一應變麯綫和真應力.應變麯綫
8.2　高聚物材料屈服過程特徵
8.3　屈服準則
8.4　屈服的微觀解釋
8.5　應變軟化現象
8.6　塑性不穩定性——成頸
8.7　高聚物大形變的熱效應
8.8　取嚮硬化
思考與閱讀
第9章　高聚物的斷裂和強度
9.1　高聚物材料的脆性斷裂和韌性斷裂
9.2　高聚物的理論強度
9.3　應力集中
9.4　格裏菲思理論
9.5　斷裂的分子動力學理論——茹柯夫理論
9.6　宏觀理論與微觀理論的結閤
9.7　玻璃態高聚物的銀紋和開裂現象
9.8　高聚物的衝擊強度
9.9　馬剋三角形原理
9.10　復閤作用原理和復閤材料
思考與閱讀
第10章　高聚物熔體的流變力學行為
10.1　高聚物熔體流動的非牛頓性
10.2　剪切黏度的測定及其影響因素
10.3　高聚物熔體的拉伸黏度
10.4　高聚物熔體的彈性
10.5　加工成形工藝中典型流動分析
10.6　電磁場作用下塑料的全新加工方法——高聚物電磁動態塑化擠齣方法
10.7　高聚物力學性能與製品設計的關係
思考與閱讀

精彩書摘

　　高聚物的力學行為依賴於外力作用的時間，這個時間依賴關係不是由於材料性能的改變引起的，而是由於這樣一個事實，即它們分子對外力的響應達不到平衡，是一個速率過程，再有，高聚物的力學行為有很大的溫度依賴性。時間和溫度是研究高聚物力學性能中特彆需要加以考慮的兩個重要參數。加上高聚物材料應力應變關係是非綫性的，塑性行為中又有許多特殊之處，使得高聚物材料的力學性能確比金屬材料復雜得多。研究高聚物力學性能有兩個相互聯係的目的：一個是求得高聚物各種力學性能的宏觀描述和測試閤理化，以作為高聚物材料使用和高聚物製品設計的依據。另一個是尋究高聚物的宏觀力學性能與它們內部結構的各個層次 原子、分子、分子量及其分布、支化、立體規整度、結晶、取嚮、交聯、共聚物組成、序列分布、超分子結構、顯微結構等結構因素之間的聯係，建立“多層結構一多種分子運動一多種性能”三者的相互關係，以便運用結構與性能之間的客觀規律來指導具有特定性能的高聚物材料的製備，以及高聚物的加工成形。

前言/序言

　　《高聚物的力學性能》第1版齣版後，在中國科學技術大學高分子科學與工程係使用瞭多年，學生反映良好，2000年被評為校優秀教材一等奬，2004年被國務院學位委員會學科評議組審定推薦為全國研究生教學用書提名，經過認真修訂，2005年被教育部正式遴選為2004－2005年度“研究生教學用書”。
　　除瞭對第1版中的印刷錯誤進行更正外，第2版加進瞭一些新內容（如高聚物宏觀單晶體和單鏈單晶體沒有玻璃化轉變；可能的二維橡膠態；高聚物錶麵的玻璃化溫度較本體來得低；高聚物斷裂的Andrews普適斷裂力學理論），也對一些問題有瞭進一步的認識（如對WLF方程的新認識；高聚物力學模型的電學類比），增加瞭有關內容的實驗方法介紹，如蠕變實驗，動態力學中的扭擺、扭辮、振簧和黏彈譜儀實驗，參考文獻也增加瞭近年來齣版的資料，有關“電磁場作用下塑料的全新加工方法——高聚物電磁動態塑化擠齣方法”更是我國科學傢近年對高聚物加工方法的新貢獻．此外，在每一章都補充瞭思考題等．在一般的“高分子化學”和“高分子物理”本科課程後，本書作為研究生教材使用，教學可控製在50－60學時，在長期高分子物理教學中，我們深深體會到“教學是需要研究的”，近年來我們在《化學通報》和《高分子通報》上發錶瞭近30篇教學研究論文，對高分子物理的教學計劃、教學主綫、教學內容，以及高分子物理實驗內容進行瞭全麵研究，我們還編寫齣版瞭《高分子物理實驗》（中國科學技術大學齣版社，2002），以及作為國傢級精品課程教材的《高聚物的結構與性能》。

聚閤物的分子運動與宏觀形變：深入探究高分子材料的力學行為 圖書名稱： 聚閤物的分子運動與宏觀形變：深入探究高分子材料的力學行為 作者： （此處可設想的作者群體，例如：材料科學與工程資深專傢團隊） 齣版社： （此處可設想的齣版社，例如：前沿科學齣版社） --- 內容簡介： 本書旨在為高分子科學、材料工程、應用化學等領域的學生、研究人員及工程師提供一本全麵、深入且具有高度實踐指導意義的著作，專注於揭示聚閤物材料在不同應力、溫度和速率條件下，其分子結構如何決定宏觀力學性能的內在機理。我們聚焦於高分子材料從微觀尺度的鏈段運動到宏觀形變響應的跨尺度關聯，摒棄對現有標準教科書中常見基礎概念的冗餘闡述，轉而深入探討那些在實際工程應用和前沿研究中至關重要的復雜力學現象。 第一部分：高分子形變動力學的分子基礎（Molecular Foundations of Polymer Deformation Dynamics） 本部分著重於構建理解聚閤物力學行為的微觀骨架。我們不會重復介紹晶體結構和無定形區的基本定義，而是直接切入分子鏈的鬆弛時間譜。通過深入分析自由體積理論（尤其是Vogel-Fulcher-Tammann模型的現代修正版）與高分子鏈段運動的關係，我們將詳細闡述時間-溫度等效原理（Time-Temperature Superposition Principle, TTSP）在非綫性黏彈性區失效的邊界條件及修正模型，例如涉及鏈段纏結網絡的考慮。 重點突破： 1. 動力學介電譜（Dielectric Spectroscopy）在應力下的演變： 如何利用高頻電場與分子偶極矩的耦閤，實時監測不同應力水平下$alpha$弛豫和$eta$弛豫的頻率和強度變化，從而精確判斷玻璃化轉變溫度（$T_g$）的“應力誘導偏移”效應。 2. 多尺度模擬方法的應用： 重點介紹介觀尺度（Mesoscale）模擬，如Coarse-Grained Molecular Dynamics（CGMD）方法，如何用於構建和模擬受限空間（如納米復閤材料界麵）內聚閤物網絡的鬆弛行為，而非單純的原子級（All-atom）模擬。 第二部分：非綫性黏彈性與應力軟化現象的精細描述（Fine Description of Nonlinear Viscoelasticity and Stress Softening） 經典的Maxwell或Voigt模型難以準確描述高分子材料在大幅形變下的本構關係。本部分緻力於高分子非綫性黏彈性的先進本構模型構建。我們將詳細探討橡膠彈性理論的局限性及其嚮流變學過渡的數學描述。 重點突破： 1. 拉伸誘導的結構演化： 針對高取嚮聚閤物（如超高分子量聚乙烯、芳綸縴維），研究單軸拉伸過程中，分子鏈的脫纏結（Decohesion）和鏈的定嚮過程如何導緻應變硬化（Strain Hardening）與應變軟化（Strain Softening）的競爭性行為。我們引入瞭基於自由能函數的連續介質損傷模型（Continuum Damage Mechanics, CDM），結閤損傷變量來量化微裂紋萌生和擴展對宏觀模量的影響。 2. 超粘彈性（Hyperelasticity）與熵彈性（Entropic Elasticity）： 深入解析Neo-Hookean、Mooney-Rivlin以及Ogden模型的適用範圍邊界，重點分析在高應變率下，聚閤物形變中熱力學熵貢獻與化學鍵拉伸貢獻的相對權重變化，特彆是在高填充橡膠體係中的相互作用機製。 第三部分：斷裂、疲勞與環境耦閤效應（Fracture, Fatigue, and Environmental Coupling Effects） 高分子材料的失效通常發生在動態載荷和環境因素的共同作用下。本部分將聚焦於如何量化和預測這些復雜的失效模式。 重點突破： 1. 能量釋放率與斷裂韌性（Fracture Toughness）的速率依賴性： 不僅討論綫性斷裂力學（LEFM），更側重於J積分和T積分在高分子材料準靜態及動態斷裂過程中的應用。重點分析衝擊載荷下，聚閤物的韌性-脆性轉變（Ductile-Brittle Transition）與能量耗散機製（如剪切帶形成）。 2. 疲勞壽命的微觀損傷纍積模型： 探討基於應力/應變曆史的損傷演化方程，例如修正的Paris定律，如何整閤高分子特有的環境應力開裂（Environmental Stress Cracking, ESC）和應力鬆弛（Stress Relaxation）的影響。我們將詳細分析在不同交變載荷頻率下，聚閤物內部氧化誘導的鏈斷裂如何加速疲勞裂紋的萌生。 3. 蠕變與應力鬆弛的交叉耦閤： 闡述蠕變過程中的“結構再鬆弛”現象，即在恒定載荷下，聚閤物內部的分子結構會不斷調整以達到新的平衡，如何通過多重時間尺度鬆弛譜來精確預測長期服役下的應力衰減麯綫。 第四部分：先進高分子體係的力學特性（Mechanical Characteristics of Advanced Polymer Systems） 本部分將前沿研究成果應用於特定高性能材料體係，探討結構控製力學性能的工程實現。 重點突破： 1. 縴維增強復閤材料的界麵本構關係： 重點分析在拉伸和剪切載荷下，聚閤物基體與無機填料（如碳納米管、石墨烯、玻璃縴維）之間的界麵剪切傳遞機製。引入界麵增韌理論（Interface Toughening Theories），闡述界麵滑移、拔齣和層間粘結強度對宏觀層壓闆（Laminate）性能的影響。 2. 自修復與形狀記憶聚閤物的力學響應： 探討用於自修復材料的動態共價鍵或氫鍵網絡在受損前後的力學性能變化。對於形狀記憶聚閤物，分析其固定應變恢復（Fixity Ratio）和恢復應力（Recovery Stress）如何受熱力學驅動和分子纏結密度的調控。 本書的編寫風格嚴謹且注重深度，旨在挑戰讀者對高分子力學基本概念的傳統認知，提供一套現代化的、跨尺度的分析工具和理論框架，以期推動高分子材料的精密設計與工程應用進入新的階段。它適閤作為高年級本科生和研究生階段的專業核心教材，尤其適閤從事高分子結構-性能關係研究的科研人員。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在材料領域摸爬滾打多年的研究生，我一直在尋找一本能夠深入淺齣、全麵係統地闡述高分子材料力學性能的書籍。市麵上琳琅滿目的教材，有的過於理論化，晦澀難懂，讓人望而卻步；有的則過於淺顯，滿足不瞭深入研究的需求。直到我偶然翻閱到這本《高聚物的力學性能》，我纔如獲至寶。這本書的編排結構非常閤理，從基礎的分子結構與宏觀力學性能的關聯入手，逐步深入到各種復雜的力學行為，比如蠕變、應力鬆弛、疲勞、斷裂以及高分子復閤材料的力學性能等等。作者們運用瞭大量翔實的數據和嚴謹的公式推導，但又不像某些國外教材那樣枯燥，而是穿插瞭大量的實例和圖解，使得原本抽象的概念變得生動形象。我尤其喜歡其中關於高分子材料在不同環境（如溫度、濕度、化學介質）下力學性能變化的討論，這對於我們實際應用中評估材料的可靠性至關重要。而且，書中還涉及瞭一些前沿的研究方嚮，比如智能高分子材料的力學響應，這給我帶來瞭很多新的思考和靈感。總而言之，這本書的內容質量非常高，對高分子力學性能的理解提供瞭一個堅實的基礎，無論是初學者還是有一定基礎的研究者，都能從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書在論述高分子材料的力學性能時，並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭材料的微觀結構和實際應用。我曾嘗試過一些關於高分子材料斷裂力學的書籍，但往往側重於宏觀現象的描述，對於斷裂過程中的微觀機製解釋不夠深入。《中國科學技術大學精品教材：高聚物的力學性能》在這方麵做得相當齣色。書中詳細闡述瞭高分子鏈的取嚮、結晶度、相界麵的特性等如何影響材料的強度、韌性和模量，並且通過實例說明瞭如何通過調控這些微觀結構來改善材料的力學性能。例如，書中對於縴維增強復閤材料力學性能的分析，就清晰地展示瞭縴維取嚮、界麵結閤強度等關鍵因素的作用。另外，書中還對高分子材料在復雜應力狀態下的行為進行瞭深入探討，這對於設計和製造承載結構件的高分子材料至關重要。我發現，作者在闡述這些復雜問題時，往往會從最基本的物理原理齣發，逐步推導齣宏觀的力學規律，這種方法論非常值得學習。對於任何想要在高分子材料領域深入研究的工程師或科研人員來說，這本書都將是寶貴的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一印象是其內容的深度和廣度。我曾在一本老舊的力學教材中學習過一些高分子的基礎力學概念，但那本書的內容相對滯後，而且在某些細節的解釋上略顯模糊。而這本《高聚物的力學性能》則完全不同，它係統地梳理瞭高分子材料從微觀到宏觀的力學行為，涵蓋瞭從彈性、塑性到粘彈性、黏塑性等多種力學模型。特彆令我印象深刻的是，書中對高分子材料中的缺陷，如空洞、裂紋等，如何影響其宏觀力學性能進行瞭細緻的分析，這對於理解材料的斷裂機製非常有幫助。另外，作者在處理各嚮異性材料的力學性能時，思路非常清晰，邏輯嚴謹，能夠幫助讀者構建起一個完整的力學框架。我尤其欣賞書中對於不同測試方法和評價標準的介紹，這使得我們可以更客觀地去理解和比較不同材料的力學數據。雖然書中涉及一些數學推導，但我發現作者的講解方式非常有條理，能夠引導讀者一步步地理解其內在邏輯，而不是簡單地羅列公式。對我來說，這本書是一本非常值得反復研讀的工具書，它不僅能解答我現有的疑問，還能激發我進一步探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在高校從事教學工作的教師，我一直在尋找一本能夠真正體現中國高校在高分子領域研究水平的教材。《中國科學技術大學精品教材：高聚物的力學性能》這本書給我帶來瞭驚喜。它在內容選擇上緊跟國際前沿，同時又充分考慮瞭中國研究者的研究特點和教學需求。書中不僅涵蓋瞭經典的高分子力學理論，還對近年來發展迅速的領域，如非綫性粘彈性、多尺度模擬、損傷力學等進行瞭深入的介紹。作者們在撰寫過程中，力求做到理論聯係實際，將抽象的力學概念與具體的材料設計和應用實例相結閤，這對於培養學生的工程實踐能力非常有益。我特彆贊賞書中對高分子材料老化和疲勞性能的詳細闡述，這在實際工程應用中具有極高的參考價值。此外，本書在數學推導的嚴謹性和邏輯性的基礎上，也注重啓發式教學，引導學生思考，而不是被動接受。我認為，這本教材不僅能夠滿足國內高等院校相關專業課程的教學需求，也能夠為相關領域的研究人員提供一個堅實的理論基礎和豐富的參考信息，是中國高分子材料力學領域的一部優秀著作。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在讀的本科生，對高分子材料的力學性能還處於一個初步的學習階段。之前接觸的一些書籍，要麼知識點過於零散，要麼邏輯性不強，導緻我很難將知識係統地串聯起來。《中國科學技術大學精品教材：高聚物的力學性能》這本書的齣現，簡直是為我量身定做的。它從最基礎的分子鏈運動與應力之間的關係開始講解，循序漸進，將復雜的概念分解成易於理解的部分。書中的插圖和圖示非常豐富，而且非常清晰，能夠直觀地展示高分子材料在受力時的微觀變化，這對於加深理解起到瞭關鍵作用。作者在解釋各種力學模型時，也會給齣相應的實驗依據和應用場景，讓我明白這些理論知識是如何與實際應用聯係起來的。我尤其喜歡書中對高分子材料在動態力學性能方麵的闡述，比如阻尼性能和應變速率效應，這讓我對高分子材料在振動控製和衝擊吸收等方麵的應用有瞭更深入的認識。雖然還有些地方需要我仔細琢磨，但總體而言，這本書的語言通俗易懂，結構清晰，對於我這樣的初學者來說，無疑是一本極佳的入門教材，讓我對高分子力學性能的學習充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

好不錯好

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好不錯好

評分☆☆☆☆☆

真不錯，寫得很全麵，通俗易懂。

評分☆☆☆☆☆

好不錯好

評分☆☆☆☆☆

好不錯好

評分☆☆☆☆☆

正在學習高分子材料方麵的知識，何老師的書很不錯

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

好~~非常的棒~！！~

評分☆☆☆☆☆

好