智能材料与结构系统

智能材料与结构系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

张光磊,杜彦良 编
图书标签:
  • 智能材料
  • 智能结构
  • 材料科学
  • 结构工程
  • 传感器
  • 执行器
  • 自适应结构
  • 形状记忆合金
  • 压电材料
  • 复合材料
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出版社: 北京大学出版社
ISBN:9787301176610
版次:1
商品编码:10269494
包装:平装
丛书名: 21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材
开本:16开
出版时间:2010-08-01
用纸:胶版纸
页数:153
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

新颖:编写体例新颖:借鉴优秀教材特别是国外精品教材的写作思路和方法,图文并茂,活泼新颖。书中设置导入案例、阅读材料和应用案例等多种模块,并配备大量实物图和实景图,并辅以示意图进行介绍,增强教材的可读性,激发学生的学习兴趣。
知识内容新颖:充分反映学科新理论、新技术、新材料和新工艺,体现最新教学改革成果,并将学科发展趋势和前沿研究内容以阅读材料的方式介绍给学生,增强教材内容的延展性,有效拓展学生的知识面。
实用:知识体系实用:以学生就业所需专业知识和操作技能为着眼点,着重讲解应用型人才培养所需的技能。理论讲解简单实用,重视实践环节,强化实际操作训练,培养学生的职业意识和职业能力。让学生学而有用,学而能用。
内容编排实用:以学生为本,紧紧抓住学生专业学习的动力点,并充分考虑学生的认知过程,结合不同的工程实例深入浅出地进行讲解,案例分析和习题设置注重启发性,强调锻炼学生的思维能力和运用知识解决问题的能力。

内容简介

《智能材料与结构系统》以材料-器件-结构-系统为主线,将基本理论与工程应用紧密结合,从材料与智能、智能材料、智能器件、智能材料结构和智能结构系统等方面循序渐进地介绍了智能材料与结构系统的基本概念、性能特征、发展和应用等。《智能材料与结构系统》列举了很多实用性和工程性很强的实例,融入了最新的科研成果,反映了智能材料结构领域的最新动态和进展。
《智能材料与结构系统》可作为高等院校材料类专业的本科生或研究生的专业教材,也可作为相关专业技术人员的参考用书。

目录

第1章 材料与智能
1.1 材料与社会
1.2材料的智能化
1.2.1 生物信息
1.2.2 生物材料智能化
1.2.3 功能材料智能化
1.2.4 结构材料智能化
1.3 材料的机敏度和结构的智商
综合习题

第2章 智能材料
2.1 智能材料的定义与分类
2.1.1 智能材料的定义
2.1.2 智能材料的度量指标
2.1.3 智能材料的分类
2.2 智能材料的特征与功能
2.3 智能材料的设计思路
2.4 典型的智能材料
2.4.1 光纤
2.4.2 形状记忆合金
2.4.3 形状记忆聚合物
2.4.4 压电材料
2.4.5 磁致伸缩材料
2.4.6 电致伸缩材料
2.4.7 电流变体材料
2.4.8 磁流变液
2.4.9 疲劳寿命丝(箔)
2.4.1 0聚合胶体
综合习题

第3章 智能器件
3.1 传感元件
3.1.1 光纤传感器
3.1.2 电阻应变丝
3.1.3 压电传感器
3.1.4 疲劳寿命计
3.1.5 碳纤维水泥石压敏传感器
3.1.6 半导体传感元件
3.2 驱动元件
3.2.1 压电陶瓷驱动器
3.2.2 压电陶瓷微位移装置
3.2.3 形状记忆合金驱动器
3.2.4 电致伸缩传动器
3.2.5 磁致伸缩材料微位移驱动器
3.2.6 汽车电流变液变速箱
3.2.7 磁流变阻尼器
3.2.8 聚合胶体驱动器
3.3 控制元件
3.3.1 压电摩擦耗能器
3.3.2 声纳系统
3.3.3 伺服领域的应用
3.3.4 静应力传感领域
3.3.5 智能复合材料结构
综合习题

第4章 智能材料结构
4.1 智能材料与结构的定义和分类
4.1.1 智能材料与结构的概念
4.1.2 智能材料与结构的分类
4.2 智能材料与结构的研究范围和应用前景
4.2.1 智能材料与结构的研究范围
4.2.2 智能材料与结构的应用前景及发展趋势
4.3 智能材料与结构的信息处理方法
4.3.1 模式识别方法
4.3.2 小波分析
4.3.3 时间有限元分析
4.3.4 神经网络
4.4 自诊断智能材料结构
4.4.1 结构的强度自诊断
4.4.2 损伤自诊断智能材料结构
4.4.3 载荷自诊断系统
4.4.4 诊断与监测中的光纤光栅传感技术
4.4.5 空心光纤传感的智能结构自诊断
4.5 自适应智能材料结构
4.5.1 强度自适应智能结构
4.5.2 形状自适应智能结构
4.5.3 载荷自适应结构
4.5.4 减振降噪自适应结构
综合习题

第5章 智能结构系统
5.1 光纤在线实时监控系统
5.1.1 树脂基复合材料成形过程的基本模型
5.1.2 光纤固化监测传感器的研究现状
5.1.3 应用多模模斑谱光纤传感器监测复合材料固化过程
5.1.4 应用光纤微弯传感器监测复合材料固化过程
5.1.5 复合材料成形工艺过程在线控制专家系统
5.1.6 在线监控系统在其他领域的应用
5.2 振动主动控制系统
5.2.1 凸轮机构的振动主动控制系统
5.2.2 连杆机构的振动主动控制系统
5.2.3 基于压电元件的振动主动控制系统
5.3 大型结构温度场实时监测系统
5.3.1 背景
5.3.2 测温系统的组成
5.3.3 温度监测系统软件设计
5.3.4 应用与结论
参考文献

精彩书摘

3.蚯蚓皮肤几何结构人类的肌肉由一层胶原纤维和一层肌肉束膜连成肌腱,它绕成相交的螺旋状,与蚯蚓皮肤很相似,其圆柱体积和长径比同纤维角相关,纤维角54。时体积最大,可收缩凝胶圆柱体起肌肉作用,调控凝胶介质的pH值,会使其体积变化。在水存在下增大pH值,凝胶溶胀,促使纤维移向最大纤维角,圆柱体发生收缩。此类系统产生的收缩力约0.1 MPa,且响应速率有待提高。
4.实验室中生长的角膜
眼睛是心灵的窗户,角膜就是窗玻璃,它是透明且富有韧性的组织,其功能是容许光透过并保护眼内器官,角膜受伤或疾患会使它变浑浊,损及视力,甚至失明。虽可用正常角膜进行移植,但供体有限,科学家们正努力用培养的人角膜细胞构建人角膜取代物。
角膜含有三类细胞,即构成外层的上皮细胞、聚集在基膜的角质形成细胞及内层的内皮细胞。采用戊二醛交联的胶原一硫酸软骨素基质作为组织基材,将人死亡后的角膜低传代细胞分别按层次种植形成基质层、上皮层和下皮层。此类结构物置于适宜的培养介质中,一旦底层的上皮融合,再将其置于空气中使它分化成多层。也可把角膜内皮放在底层,在空气一液体界面顶层与低传代人角膜细胞来构筑角膜取代物。组装的角膜取代物分化两周再应用。
角膜取代物的总体形态、透明性和组织学上均和人角膜类似。添加血纤蛋白修饰基质,可使其生成血管,这种取代物具有移植前景,但仍有许多工作要做。5.光驱动元件日本学者用紫外线辐照芳基乙炔化合物单晶使其转变成蓝色,且它们的表面产生阶梯或谷槽状皱纹,将此结晶暴露于可见光,则又回复无色和平整状态,这种可逆的形状变化可望用做光驱动纳米元件。时间延长,阶梯数目增多且其高度增大,变化至少达1nm。这是因为芳基乙炔化合物闭环使分子堆砌较紧密,在可见光下处于开环型,化合物的噻吩环旋转且拉伸,使谷槽填实或阶梯平整。这一实例说明某些结晶能在外界刺激下发生内部变化,改变其形貌,且能重新以有序方式愈合。
……

前言/序言

  材料是人类一切生产和生活水平提高的物质基础,是人类进步的里程碑。随着科学技术的发展,特别是20世纪80年代以来,现代航空、航天、电子、机械等领域技术的飞速发展,人们对所使用的材料性能提出了越来越高的要求,传统的结构材料或功能材料已不能满足要求,材料科学由单一的、仅具有承载能力的结构材料或功能材料向多功能化、智能化的结构材料发展。
  智能材料结构是一门多学科高度交叉的新兴前沿学科,其发展潜力巨大,应用前景广阔,现已成为国际上的研究热点之一。
  本书的编写就是为了培养新时代的创新型人才,扩展学生的知识面,使课堂教学能够紧跟时代发展前沿。全书采用循序渐进的模式编写,结构清晰;注重系统性和可读性;浅显易懂,又能显现科学性;基本理论与工程应用紧密结合,突出了实用性。
  本书融合了相关专著和最新研究成果,以材料-器件-结构-系统为主线,全面系统地介绍了智能材料与结构这一新兴研究领域。本书共分5章,分别为材料与智能、智能材料、智能器件、智能材料结构和智能结构系统。
  本书可作为高等院校材料类专业的本科生或研究生的专业教材或参考书,同时也可作为土木类、建筑类、交通类等工科专业领域的老师和学生以及相关专业技术人员的参考用书。
  本书的第1、2、3章由石家庄铁道大学的张光磊编写,第4、5章由石家庄铁道大学的杜彦良编写。全书由张光磊统稿。
  本书在编写过程中,得到了21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材编审指导与建设委员会、北京大学出版社及编写人员所在工作单位的支持与帮助,在此深表谢意!
  本书参考了大量的著作、教材和技术资料,在此谨对这些著作、教材和技术资料的编著者表示衷心的感谢!同时也感谢那些从事智能材料与结构方面研究的科学家和技术人员,是他们孜孜不倦的科学研究与创新思维促进了这个新领域的不断发展。本书在编写过程中还得到了孙宝臣教授、付华副教授等课题组相关老师和编者学生的大力帮助,在此深表谢意!
  由于编者水平有限,书中疏漏之处在所难免,恳请广大教师、学生和其他读者批评指正。







《变革的力量:探索新材料的无限可能》 在人类文明的长河中,每一次重大的技术飞跃都与材料的革新息息相关。从石器时代的石斧,到青铜时代的器具,再到铁器时代的武器,材料的进步不仅改变了我们的生活方式,更推动了社会形态的深刻变革。如今,我们正站在又一个激动人心的材料科学新纪元门槛上。 《变革的力量》一书,并非专注于某一特定材料或其应用系统,而是以宏大的视角,引领读者一同探索那些正在颠覆传统、重塑未来的新型材料的奇妙世界。它深入浅出地剖析了当前材料科学领域最前沿的研究成果和发展趋势,旨在揭示这些“变革性材料”所蕴含的巨大潜力和广泛应用前景。 本书开篇,作者便为我们勾勒出材料科学的演进脉络,从宏观到微观,从基础理论到实验验证,系统性地展现了人类对物质世界的认知如何不断深化。我们了解到,传统的材料设计往往依赖于经验和试错,效率低下且往往难以突破瓶颈。而今,随着计算科学、人工智能和大数据技术的飞速发展,材料的设计与发现正以前所未有的速度和精度进行。本书将详细介绍如何通过计算模拟预测材料的性能,如何利用高通量实验加速新材料的筛选,以及如何通过机器学习算法挖掘材料设计中的潜在规律。 接下来,《变革的力量》将目光聚焦于几类极具代表性的新型材料。 1. 智能材料:感知、响应与自主性 本书将深入探讨“智能材料”这一激动人心的新领域。这些材料能够感知外部环境的变化(如温度、光照、压力、电场、磁场等),并对其做出预设的响应。它们并非被动地接受刺激,而是能够进行“思考”和“决策”,展现出某种程度的自主性。 形状记忆合金与聚合物: 读者将了解到,这些材料能够“记住”并恢复其原始形状,这使得它们在微创手术器械、自修复结构、可调节器件等领域展现出巨大的应用潜力。例如,在医疗领域,记忆合金支架可以在植入后根据体温缓慢展开,减少手术创伤;在航空航天领域,自修复涂层可以自动弥合微小的裂缝,延长部件寿命。 压电材料与铁电材料: 本书将解释这些材料如何将机械能转化为电能,或将电能转化为机械能。这为能量收集、传感器、驱动器、超声波换能器等应用提供了基础。想象一下,能够从每一次行走中收集能量供电子设备使用,或是能够制造出超高分辨率的成像设备,这都将成为可能。 光响应材料与电致变色材料: 读者将看到,这些材料的颜色、透明度或光学性质会随着光照或电场的变化而改变。这为智能窗户、信息显示、光学开关、防伪技术等领域带来了革命性的机遇。例如,能够根据太阳光的强度自动调节透光率的窗户,不仅可以节省能源,还能提升居住舒适度。 传感材料与响应性聚合物: 本书将深入剖析这些材料如何用于检测特定的化学物质、生物分子或物理参数,并给出相应的信号反馈。这为环境监测、食品安全检测、生物医学诊断等提供了强大的工具。 2. 功能性复合材料:强强联合,超越极限 复合材料是两种或两种以上不同材料经过优化组合而成的。当不同材料的优势得以叠加,其整体性能将远超单一材料。 高性能纤维增强复合材料: 例如,碳纤维、芳纶纤维等与聚合物基体结合,可以制造出强度高、质量轻的结构件,广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。本书将探讨如何通过精密的纤维排列和界面设计,最大限度地发挥增强体的作用。 纳米复合材料: 通过将纳米粒子(如碳纳米管、石墨烯、纳米黏土等)分散到基体材料中,可以显著提升材料的力学性能、导电性、导热性、阻燃性甚至抗菌性。我们将了解纳米结构如何影响材料的宏观性能,以及在制备过程中面临的挑战。 仿生复合材料: 模仿自然界生物结构的精妙设计,如贝壳的层状结构、骨骼的梯度分布等,来制造性能卓越的复合材料。本书将介绍这些仿生设计如何赋予材料更高的韧性、强度和多功能性。 3. 可持续发展材料:绿色设计,循环利用 在资源日益枯竭和环境问题日益严峻的今天,可持续发展材料的研究与应用显得尤为重要。 生物基材料与可降解材料: 本书将介绍利用可再生资源(如植物淀粉、纤维素、微生物等)制造的塑料、纤维和其他材料,以及能够在自然环境中分解的材料。这将大大减轻对化石燃料的依赖,并减少塑料污染。 回收与再利用技术: 探讨如何有效地回收和再利用废弃材料,将其转化为有价值的新产品。这不仅有助于节约资源,还能减少垃圾填埋和焚烧带来的环境压力。 能源存储材料: 随着可再生能源的普及,高效的储能技术成为关键。本书将介绍新型电池材料(如锂离子电池、固态电池)、超级电容器材料等,它们在能源转型中扮演着核心角色。 4. 极端环境材料:挑战极限,拓展疆域 人类的活动范围正在不断拓展,从深海到太空,从极寒到极热。为应对这些极端环境,高性能材料的研究必不可少。 耐高温材料: 在航空发动机、核反应堆等领域,需要能够承受数千摄氏度高温的材料。本书将探讨陶瓷基复合材料、高温合金等在极端温度下的表现。 耐腐蚀材料: 在化工、海洋工程等领域,材料需要抵抗强酸、强碱、盐雾等腐蚀。本书将介绍特种合金、功能涂层等解决方案。 轻质高强材料: 在航空航天、高速列车等领域,减轻结构重量至关重要。本书将深入探讨镁合金、铝锂合金、先进复合材料等在轻量化方面的应用。 《变革的力量》不仅仅是一本介绍材料的科技读物,它更是一场思想的启迪。它将带领读者跳出固有的思维模式,去想象那些由新材料带来的无限可能。从智能家居到个性化医疗,从可持续能源到太空探索,新材料正以前所未有的力量,驱动着人类社会的进步。 本书的编写风格力求严谨而不失生动,既有扎实的科学理论支撑,又不乏引人入胜的案例分析。无论是材料科学领域的专业人士,还是对未来科技充满好奇的普通读者,都能从中获得深刻的启示和广阔的视野。 让我们一起翻开《变革的力量》,去感受材料科学的脉搏,去拥抱一个由无限可能驱动的美好未来。

用户评价

评分

《智能材料与结构系统》这本书,让我对“智能”的定义有了更深刻的理解,它不再是单纯的计算机程序,而是蕴含在材料和结构本身的一种内在的“智慧”。我最被吸引的是书中关于“远程诊断”和“预测性维护”的理念。通过集成在结构中的智能传感器,可以实时监测材料的性能变化和结构的健康状况,并将这些数据传输到远端的控制中心,进行分析和诊断。这样,我们就可以在问题发生之前就发现并解决它,从而避免重大的事故发生,并大大延长结构的使用寿命。例如,在桥梁、隧道、以及输电线路等基础设施领域,远程诊断和预测性维护的应用,将极大地提高其安全性和可靠性,并降低维护成本。书中还探讨了如何利用智能材料实现结构的“自学习”和“自我优化”能力,让结构能够随着时间的推移,不断地提升自身的性能。这就像是给结构装上了一个“大脑”,能够不断地从经验中学习,并做出最优的决策。我感觉这本书不仅提供了宝贵的知识,更激发了我对未来智能城市和智能基础设施建设的无限憧憬。

评分

我不得不说,《智能材料与结构系统》这本书的深度和广度着实令人惊叹,它像一座知识的宝库,让我对这个看似高深的领域有了全新的认知。书中最令我印象深刻的是对“主动控制”理念的阐述,这不仅仅是材料本身具备某种“智能”,更是将这些材料有机地组织起来,形成一个能够感知、思考、并行动的系统。比如,书中介绍的用于飞机机翼的智能结构,可以根据飞行状态和外界气流的变化,实时调整机翼的形状,以达到最佳的空气动力学性能,这就像给飞机装上了一双“会思考”的翅膀,想想看,这能带来多么显著的燃油经济性和操纵性的提升。我尤其喜欢书中对“传感器”和“执行器”在智能系统中的协同作用的解释,它们就像生物体中的神经系统和肌肉,将外界信息传递给“大脑”(控制系统),然后由“大脑”发出指令,通过“执行器”完成相应的动作。这种反馈循环的设计,让整个系统变得异常高效和灵活。书中还探讨了在极端环境下,例如深海探测器或者太空探索设备中,智能材料和结构系统所面临的挑战以及如何克服这些挑战的解决方案,这让我对人类探索未知世界的决心和智慧有了更深的敬意。从微观的分子结构到宏观的工程应用,这本书都进行了细致的剖析,让我认识到,所谓的“智能”并非空中楼阁,而是建立在坚实的科学理论和工程实践之上。我读这本书的过程,与其说是学习,不如说是一种启迪,让我看到了科技发展的无限可能,以及材料科学和结构工程在推动人类社会进步中的核心地位。

评分

这本《智能材料与结构系统》让我对工程学的未来充满了期待。书中关于“主动阻尼”和“可变刚度”的讨论,为解决各种振动和稳定性问题提供了全新的思路。传统的减振技术往往需要安装笨重的阻尼器,而智能材料则能够根据振动的大小和频率,实时调整自身的阻尼特性,从而达到更高效、更轻便的减振效果。例如,在地震工程领域,能够根据地震波的特性自动调整刚度的智能结构,能够极大地降低建筑物在地震中的受损程度,保障人员安全。书中还探讨了如何利用智能材料实现结构的“自适应变形”,以适应复杂的工况和环境变化。例如,能够根据不同的载荷条件自动调整形状的桥梁,能够提高其承载能力和使用寿命;或者能够根据飞行速度和姿态自动改变形状的飞机机翼,能够提高飞行效率和操纵性。我尤其欣赏书中对这些智能系统在各个工程领域应用的广泛性描述,从航空航天到土木工程,从机器人技术到生物医学,无处不见它们的身影。这本书让我看到了科技如何以前所未有的方式,改变着我们对“结构”和“工程”的认知。

评分

《智能材料与结构系统》这本书,让我对“材料”和“结构”这两个熟悉的词汇有了全新的理解。它不再是静态的、被动的概念,而是充满了生命力、能够主动感知和响应的动态系统。我最感兴趣的部分是关于“形状记忆聚合物”的应用,想象一下,一种材料在被塑形后,能够在特定条件下(比如加热或暴露在光照下)恢复到其原始的形状。这在柔性机器人、可穿戴设备,甚至在医疗植入物领域,都具有巨大的潜力。例如,可以制造出能够根据人体体温自动适应形状的医疗支架,或者能够根据指令改变形态的精密医疗器械。书中对这些材料的分子结构和形变机理进行了深入浅出的讲解,让我得以窥见其背后精妙的科学原理。同时,书中还探讨了如何将这些形状记忆材料与其他智能组件结合,形成能够执行复杂任务的智能结构。例如,一种能够自主展开和收缩的智能骨架,在太空中可以大大节省存储空间,到达目的地后又能根据需要自动展开。这种“变形”的能力,为工程设计带来了前所未有的可能性。我强烈推荐这本书给那些对材料科学、机械工程以及未来科技发展趋势感兴趣的读者,它一定会让你大开眼界。

评分

这本《智能材料与结构系统》真是让我大开眼界,以前总觉得“智能”二字离我们生活还有些距离,但读完这本书,才意识到原来这些“聪明”的材料和系统早已悄悄地渗透进我们的衣食住行,甚至在更宏观的工程领域扮演着至关重要的角色。我特别被书中关于自愈合材料的部分所吸引,想象一下,建筑物或者桥梁如果能像我们的皮肤一样,在出现细微裂缝时自行修复,那将极大地延长结构的使用寿命,减少维护成本,更重要的是,能大幅提升安全系数,避免潜在的灾难性后果。书中的描述不仅仅是理论上的探讨,还列举了许多实际应用的案例,比如在航空航天领域,轻质高强的智能材料可以大幅减轻飞行器的重量,从而提高燃油效率,降低排放;在医疗领域,生物相容性的智能材料则为人工器官、药物缓释系统等带来了革命性的突破,让患者的生活质量得到显著改善。书中对各种智能材料的分类和性能特点进行了详尽的介绍,从形状记忆合金到压电陶瓷,再到各种新型复合材料,每一种材料的独特之处都被清晰地呈现出来,让我深刻理解了它们的运作原理和应用潜力。此外,关于智能结构系统的章节也同样精彩,书中探讨了如何将这些智能材料巧妙地集成到复杂的结构中,使其能够感知外部环境的变化,并作出相应的响应,例如能够根据风力自动调整形状的桥梁,或者能够监测地震活动并作出预警的建筑。这种主动适应和自我调节的能力,无疑是未来工程发展的重要方向。这本书的语言虽然专业,但作者的讲解清晰易懂,即使是非专业读者也能从中受益匪浅,我感觉自己仿佛完成了一次关于未来科技的奇妙旅程,对人类创造力的深度和广度有了更深的认识。

评分

《智能材料与结构系统》这本书,真是一次令人震撼的阅读体验,它颠覆了我对许多传统工程概念的理解。我特别被书中关于“分布式智能”的理念所吸引,不再是单一的中央控制,而是将智能分散到材料和结构单元的每一个角落,让系统变得更加健壮和灵活。书中以智能交通系统为例,描述了道路、桥梁甚至车辆本身都具备感知和通信能力,能够实时监测交通流量,预测拥堵,并做出最优的调度决策,这听起来像是科幻电影中的场景,但书中给出的理论依据和技术路径,却让我看到了它实现的可能。此外,书中对“能量收集”材料的讨论也让我耳目一新,想象一下,建筑物的表面能够收集太阳能,道路能够收集车辆行驶产生的动能,甚至人体在运动时,衣物材料也能够产生能量,这不仅能解决能源危机,更能实现能源的就地自给自足,这无疑是可持续发展的重要基石。书中对各种新型复合材料的介绍,比如碳纳米管、石墨烯等,以及它们如何被赋予“智能”特性,让我惊叹于微观世界的奇妙与伟大。作者在讲解复杂概念时,总是能够用通俗易懂的语言和生动的比喻,将抽象的理论具象化,让我能够轻松地理解并吸收。这本书不仅拓宽了我的知识视野,更激发了我对未来工程领域创新应用的无限遐想。

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读完《智能材料与结构系统》,我感觉自己像是打开了一扇通往未来世界的大门,书中的内容远远超出了我之前的想象。让我特别着迷的是书中关于“自适应”结构的讨论,这不仅仅是材料的被动响应,而是系统能够根据所处环境的实时变化,主动调整自身状态,以达到最佳的性能或安全性。例如,书中提到的能够根据温度变化而改变形状的智能材料,可以用于制造能够自动调节室内温度的建筑外墙,或者用于制作需要精确温度控制的精密仪器。这种“随需而变”的能力,让我看到了解决许多实际工程难题的希望。我非常欣赏书中对“多功能集成”的深入分析,很多智能材料并不是单一功能的,而是集多种特性于一身,例如同时具备传感、执行和能量收集能力的材料,这大大简化了系统的复杂性,也提高了整体的效率。书中还探讨了如何将这些多功能材料应用于机器人技术,让机器人能够更加灵活、灵敏地与环境互动,甚至具备一定的“自我修复”能力,这不禁让我联想到未来生活中,那些能够主动学习、适应并帮助我们的智能伙伴。整本书的逻辑清晰,从基础原理到应用实例,再到未来的发展趋势,都进行了周密的梳理,让我能够逐步深入地理解这个复杂而迷人的领域。我强烈推荐这本书给所有对科技前沿、工程创新以及未来生活充满好奇的人们,它一定会给你带来意想不到的启发和震撼。

评分

《智能材料与结构系统》这本书,让我对“材料”这个概念有了脱胎换骨的认识。它不再是死的、惰性的元素,而是拥有感知、响应甚至“思考”能力的神奇物质。我特别被书中关于“传感”功能的材料所吸引,例如能够感知压力、温度、湿度甚至化学成分变化的压电材料、半导体材料等等。想象一下,建筑物的墙壁能够“感知”室内外温差,并自动调节隔热性能;衣服上的纤维能够“监测”穿着者的心率和体温,并及时发出警报。书中详细介绍了这些传感材料的工作原理,以及如何将它们集成到各种结构中,形成能够实时监测环境变化的“智慧”系统。我尤其喜欢书中对“能量收集”和“信息存储”功能材料的讨论,这简直是未来物联网和移动设备的基础。例如,能够从振动、光照甚至人体运动中收集能量的材料,可以为无线传感器提供源源不断的动力;而能够将信息直接存储在材料本身的分子结构中的技术,则可能彻底改变我们的数据存储方式。整本书的内容逻辑严谨,层次分明,让我能够循序渐进地理解这个充满无限可能的技术领域。

评分

读完《智能材料与结构系统》,我仿佛置身于一个由“聪明”的材料和精巧的系统构成的未来世界。这本书最让我着迷的是对“自适应控制”和“容错设计”的深入探讨。传统结构往往是按照最坏的情况来设计的,这导致材料的浪费和结构的笨重。而智能材料和结构系统则能够根据实际的载荷和环境条件,动态地调整自身的性能,从而实现更高效、更经济的设计。书中以风力涡轮机叶片为例,展示了如何利用智能材料使其能够根据风速和风向自动调整叶片角度,从而最大化能量捕获效率,同时避免在强风中损坏。更让我印象深刻的是“容错设计”的概念,即使系统中某个部分出现故障,整个系统依然能够维持基本的功能,甚至能够自我修复,大大提高了系统的可靠性和安全性。这对于那些事关生命安全的工程项目,比如航空器、桥梁、以及公共交通系统,其重要性不言而喻。书中对各种智能材料的制备方法、性能表征以及在实际应用中的挑战,都进行了详细的介绍,让我得以全面地了解这个复杂而迷人的领域。我感觉这本书不仅提供了前沿的知识,更启发了我对工程设计理念的深刻反思。

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这本书《智能材料与结构系统》的阅读过程,对我而言,是一场知识的盛宴,也是一次思维的革新。我深切体会到,智能材料并非仅仅是材料科学的进步,更是它与结构工程的深度融合,共同构建了一个全新的工程范式。书中对于“结构健康监测”的阐述,让我明白了如何通过集成在结构内部的智能传感器,实时获取结构的应力、应变、温度等关键信息,从而提前预警潜在的故障,避免意外的发生。这对于那些承载着重大责任的工程项目,比如大桥、高层建筑、核电站等,其重要性不言而喻。书中还探讨了如何利用智能材料实现结构的“减振降噪”,这对于提高人们的生活质量和保障精密仪器的稳定运行至关重要。例如,在城市环境中,智能减振结构能够有效地隔离噪音和振动,创造更舒适的居住和工作环境;在航空航天领域,智能减振系统则能够保证飞行器的平稳运行,提升乘坐体验。书中对各种智能材料的物理、化学、机械性能的详尽分析,以及它们在不同应用场景下的优势和劣势,都进行了深入的剖析,让我对材料的选择和系统的设计有了更全面的认识。我感觉这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本启迪智慧、激发创新的思想源泉。

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是正版图书,就是书页有些脏

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写的不错,很多东西介绍的都有

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赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞赞

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不错

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不错

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不错

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非常好的书,很全面,很科学

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质量一般,很浅显

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