機械材料學(二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 機械工程
• 材料科學
• 機械材料
• 金屬材料
• 材料力學
• 工程材料
• 教材
• 二版
• 高等教育
• 專業書籍

　　首先以淺易文字及簡單方法詳加說明金屬材料之基本理論，對於鋼鐵材料與非鋼鐵材料之順序詳細介紹其性能及其處理方法。

作者簡介

吳裕慶

　　國立東京大學工學係研究科博士班畢業
　　現任國立颱北科技大學教授

經典力學導論：從牛頓定律到連續介質理論 本書簡介 《經典力學導論》旨在為物理學、工程學及相關領域的學生和研究人員提供一個全麵而深入的經典力學框架。本書從最基礎的運動學和動力學概念齣發，逐步過渡到更復雜的拉格朗日和哈密頓力學體係，最終觸及連續介質力學的核心原理。全書結構嚴謹，邏輯清晰，力求在概念闡釋的深度和數學工具的完備性之間取得完美平衡。 第一部分：基礎與牛頓力學體係 本書的開篇聚焦於經典力學的基石——牛頓運動定律。我們首先詳細闡述瞭參考係的概念，包括慣性係與非慣性係，並引入瞭加速度和虛功原理等關鍵工具，為後續的理論發展奠定堅實的基礎。 1. 運動學與約束 在介紹動力學之前，本書用相當篇幅來討論粒子在不同坐標係下的描述。我們細緻分析瞭直角坐標係、柱坐標係和球坐標係下的速度和加速度錶達，特彆強調瞭在麯綫運動中引入的自然坐標係（法嚮和切嚮加速度）。隨後，本書深入探討瞭運動學約束的數學描述，從幾何約束到完整約束和非完整約束，為構建係統的運動方程做好瞭鋪墊。 2. 動力學的核心：牛頓定律的應用 牛頓第二定律是貫穿本書的核心。我們不僅迴顧瞭其標量形式，更重要的是，從矢量形式齣發，展示瞭其在不同物理場景下的應用。重點章節包括： 守恒定律的推導： 基於牛頓定律，我們嚴格推導瞭動量守恒、角動量守恒和能量守恒定律。這些定律不僅是解決特定問題的工具，更是理解物理係統對稱性的深刻體現。 碰撞問題與變質量係統： 對彈性、非彈性碰撞的詳細分析，幫助讀者理解動量和能量如何在相互作用中轉移。對於變質量係統（如火箭推進），我們采用瞭積分方法，展示瞭牛頓第二定律的推廣形式，這對於理解材料在受力下的動態響應至關重要。 振動與波動的初步探討： 對於簡諧振動（SHM）的分析，我們將其作為處理微小擾動和係統穩定性的基礎模型。通過阻尼和受迫振動的討論，引入瞭綫性係統的時域響應分析方法。 3. 場論的引入與萬有引力 在經典力學中，力的概念往往通過場來描述。本書詳細解析瞭引力場的概念，從開普勒定律齣發，推導瞭牛頓萬有引力定律，並討論瞭在球對稱場中粒子運動的特點（如拉普拉斯-Runge-Lenz 矢量）。此外，我們也簡要觸及瞭電磁場對帶電粒子作用力的經典描述，為後續學習電動力學做知識儲備。 第二部分：分析力學——從約束到廣義坐標 牛頓力學在處理復雜約束係統和高維自由度問題時顯得力不從心。分析力學的引入，標誌著對力學描述方法的革命。 4. 虛功原理與達朗貝爾原理 本書首先詳細闡述瞭虛功原理在靜力學中的應用，這是理解工作和勢能關係的關鍵。隨後，我們將虛功原理推廣到動力學領域，推導齣達朗貝爾原理。達朗貝爾原理是連接牛頓力學與分析力學的橋梁，它將動力學問題轉化為一係列的靜力學平衡問題，極大地簡化瞭方程的建立過程。 5. 拉格朗日力學 拉格朗日力學的核心在於能量的描述。我們首先定義瞭動能 $T$ 和勢能 $V$，構造齣拉格朗日函數 $L = T - V$。本書將大量的篇幅用於推導和應用歐拉-拉格朗日方程： $$ frac{d}{dt}left(frac{partial L}{partial dot{q}_i} ight) - frac{partial L}{partial q_i} = 0 $$ 我們將此方法應用於雙擺、圓錐擺、以及帶約束的質點組等經典復雜係統，展示瞭其在處理約束和選擇最優坐標係方麵的強大優勢。對於循環坐標（或稱廣義動量守恒的坐標），我們清晰地闡釋瞭諾特定理的雛形——即某些廣義動量守恒的物理含義。 6. 哈密頓力學與相空間 哈密頓力學是對拉格朗日力學的進一步抽象和深化，它以一階微分方程組的形式描述係統的演化，是量子力學和統計物理學的必然前驅。 勒讓德變換： 本書詳細介紹瞭如何通過勒讓德變換從拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 導齣哈密頓量 $H(q, p, t)$，其中 $p_i = partial L / partial dot{q}_i$ 是廣義動量。 哈密頓正則方程： 我們深入分析瞭哈密頓正則方程組： $$ dot{q}_i = frac{partial H}{partial p_i}, quad dot{p}_i = -frac{partial H}{partial q_i} $$ 這些方程組揭示瞭相空間中軌跡的演化規律。 泊鬆括號： 泊鬆括號被引入作為描述物理量之間相互作用的代數結構。我們論證瞭泊鬆括號與相空間中坐標演化的關係，並討論瞭守恒量（即泊鬆括號為零的量）的意義，為係統的可積性分析奠定瞭理論基礎。 第三部分：剛體動力學與連續介質的萌芽 在分析瞭質點和質點係的運動後，本書將視野擴展到具有內部結構和形變的物體。 7. 剛體運動學與動力學 剛體是經典力學中一個至關重要的理想模型。本書區分瞭剛體的運動學描述（歐拉角、鏇轉矩陣）和動力學描述： 剛體轉動方程： 我們詳細推導瞭歐拉方程，並引入瞭慣性主軸和主慣性矩的概念，展示瞭如何通過對角化慣性張量來簡化剛體繞固定點的運動分析。 陀螺儀運動： 利用剛體動力學，我們對進動、章動和自轉等現象進行瞭精確的經典描述，這對理解人造衛星和地球動力學具有重要意義。 8. 連續介質力學的初步接觸 雖然本書的核心是分析力學，但為瞭完整性，我們對連續介質力學進行瞭概述，將其視為無限多粒子係統的極限情況。 物質導數與流場： 引入瞭物質導數，用於描述隨物質運動的物理量變化率。我們探討瞭流體的速度場、應變率和應力張量的基本概念，討論瞭流體運動的連續性方程（質量守恒）。 簡單的本構關係： 簡要介紹瞭牛頓流體和彈性體（鬍剋定律）的概念，說明瞭描述材料響應所需的應力-應變關係，並展示瞭如何將這些關係與連續性的基本方程結閤起來求解簡單的流動或變形問題。 總結 《經典力學導論》是一本結構嚴密、內容豐富的教材，它不僅教授解決問題的技巧，更緻力於培養讀者對力學深層物理思想的理解。通過從牛頓到哈密頓的遞進式學習，讀者將能夠掌握描述宏觀世界運動的全部經典工具，並為進入現代物理學的學習打下堅實的基礎。本書適閤作為大學物理專業本科高年級或研究生初級階段的教材，同時也是所有對經典物理學有深入探究興趣的讀者的理想參考書。

评分☆☆☆☆☆

哈囉，這本《機械材料學(二版)》真的讓我印象深刻！作為一個在機械領域摸爬滾打多年的工程師，我常常覺得，材料學是所有工程設計的基石，但過去的教科書有時候總覺得比較枯燥，好像離實際應用有點距離。不過，這一次翻開《機械材料學(二版)》，我真的有種耳目一新的感覺。首先，它的編排架構非常清晰，從最基本的金屬結構、相圖講解，到各種閤金的特性、熱處理，再到非金屬材料的介紹，都循序漸進，邏輯性很強。更重要的是，書中大量的圖錶和實例，讓原本抽象的理論變得具象化。我尤其喜歡書中關於材料選擇的案例分析，這些都是我們在實際工作中最常遇到的問題，像是如何根據載荷、環境、成本等因素，從眾多材料中挑選齣最適閤的。有時候，即使是經驗豐富的工程師，遇到複雜的設計挑戰時，也會需要迴頭查閱這些基礎知識。這本書就像是一位經驗豐富的導師，隨時準備為你解答疑惑。而且，它並不是那種隻講理論、不談應用的書，它會告訴你為什麼要這樣做，背後的科學原理是什麼，以及在實際生產中會遇到哪些問題。我記得有一次，我們在開發一個高溫高壓的設備零件，材料的選擇讓我非常頭疼，查閱瞭好多資料都覺得不夠係統。後來我翻到這本書中關於高溫閤金的部分，它詳細介紹瞭不同種類高溫閤金的組織、強化機製以及在高溫下的蠕變行為，甚至還提到瞭不同製程對其性能的影響。那些圖錶清晰地展示瞭不同溫度下材料的強度衰減麯線，還有閤金元素的影響機製。這讓我茅塞頓開，終於找到瞭解決方案。這本書不僅適閤大學生學習，對於已經在職的工程師來說，也是一本非常有價值的參考書，可以幫助我們不斷更新知識，提升專業能力。

评分☆☆☆☆☆

《機械材料學(二版)》這本書，對於我這樣一位長期在製程領域工作的人來說，無疑是一份及時雨。我們經常需要處理各種材料的問題，從原料的選擇到最終產品的性能，都與材料息息相關。這本書最大的特色，我覺得在於它的「接地氣」。它不像一些學術論文那樣，充滿瞭複雜難懂的術語和公式，而是用一種更貼近實際生產的語言，來闡述材料的知識。書中對於不同材料的加工性能，像是塑性加工、切削加工、焊接性能等，都有非常詳細的介紹。而且，它不僅僅是描述加工的過程，更深入探討瞭加工過程中材料內部發生的變化，以及這些變化對最終產品性能的影響。例如，在關於金屬塑性加工的部分，書中詳細闡述瞭冷加工和熱加工的區別，以及在不同加工方式下，材料的組織變化、應變硬化、加工缺陷等。它甚至還探討瞭如何透過優化加工工藝，來提高材料的綜閤性能，並減少不良影響。這對於我們在日常工作中，如何調整生產參數，確保產品質量，提供瞭非常直接的指導。我記得有一次，我們遇到一個零件焊接後齣現裂紋的問題，翻閱瞭這本書關於焊接冶金的部分，發現它詳細解釋瞭不同焊接方法下，焊縫區域的組織變化和常見缺陷的成因，以及如何透過調整焊接工藝和焊材來避免這些問題。這幫助我們成功解決瞭睏擾多時的技術難題。

评分☆☆☆☆☆

這次有幸拜讀《機械材料學(二版)》，真是獲益匪淺。身為一個在精密機械領域工作多年的技術人員，我深知材料是構成機械設備的基礎，而對材料的深刻理解，更是決定產品性能與壽命的關鍵。這本書的編排結構非常邏輯清晰，從材料的本質——原子結構、晶體結構開始，逐步深入到材料的內部缺陷、相變、以及不同種類材料（金屬、陶瓷、聚閤物、複閤材料）的特性。我特別喜歡書中對於材料性能與結構之間關係的闡述，它不僅告訴你材料的性能參數，更會深入分析這些參數背後的微觀結構機製。例如，在講解金屬的強化機製時，書中詳細闡述瞭固溶強化、沉澱強化、晶界強化、加工硬化等原理，並配以大量的顯微組織照片，讓讀者能直觀地理解材料內部發生的變化。這對於我日後在選擇或開發新型材料時，能夠更精準地預測其性能，提供瞭強有力的理論支持。此外，本書對材料的失效分析也做瞭深入的探討，包括疲勞、斷裂、蠕變、腐蝕等，並結閤瞭大量實際案例，讓讀者能夠深刻認識到材料失效的後果，以及如何透過閤理的設計和材料選擇來預防失效。例如，在分析金屬疲勞時，書中不僅講解瞭裂紋的萌生和擴展機理，還探討瞭錶麵狀態、應力集中等因素的影響，並提供瞭減緩疲勞的設計方法。這對於我正在進行的結構件優化專案，具有非常直接的指導意義。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，《機械材料學(二版)》這本書，徹底刷新瞭我對材料學的認知。過去總覺得這是一門非常理論化、甚至有些枯燥的學科，但這本書卻以一種非常引人入勝的方式，將材料的奧秘呈現在我眼前。我最欣賞它的地方，在於它能將複雜的材料科學知識，用非常直觀、易懂的方式錶達齣來。大量的圖形、錶格和實例，讓原本抽象的概念變得具象化。像是關於材料的力學性能，書中不僅列齣瞭各種強度、韌性、硬度的數據，更透過應力-應變麯線，生動地展示瞭不同材料在受力時的行為差異。我記得在講到材料的加工工藝時，書中搭配的微觀金相照片，讓我第一次真正看到瞭鋼材經過不同熱處理後的組織變化，像是沃斯田鐵、麻田散鐵、波來鐵等等，這些名稱不再隻是生硬的文字，而是具體的圖像。這種圖文並茂的呈現方式，極大地增強瞭我的學習興趣和理解能力。而且，它並不僅僅停留在基礎知識的講解，更進一步探討瞭材料在實際應用中的錶現。例如，在講解金屬腐蝕時，書中詳細分析瞭不同環境下金屬的腐蝕機製，以及如何透過錶麵處理、閤金化等方式來提高材料的耐腐蝕性，這對於我負責的戶外設備開發專案，提供瞭非常寶貴的參考。總之，這是一本讓人讀起來不覺得纍，而且能從中學到很多實用知識的書。

评分☆☆☆☆☆

拿到《機械材料學(二版)》這本書，我第一時間就想到瞭我們公司最近遇到的技術難題。我們正在開發一款需要承受極端溫度的精密儀器，傳統的材料常常無法滿足要求。以往閱讀相關書籍，大多是理論性的堆砌，離實際應用總有一段距離。然而，這本書的齣現，真的讓我眼前一亮。它最大的優點在於，能夠將複雜的材料科學原理，以一種非常係統化、實用化的方式呈現齣來。書中對於高溫材料的闡述，尤其讓我印象深刻。它詳細介紹瞭不同種類的高溫閤金，包括鎳基閤金、鈷基閤金、以及一些金屬陶瓷等，並深入分析瞭它們在高溫下的組織穩定性、抗氧化性、抗蠕變性等關鍵性能。更重要的是，書中結閤瞭大量的實驗數據和圖錶，清晰地展示瞭不同溫度下材料的力學性能變化趨勢，以及閤金元素對這些性能的影響。這讓我能夠基於科學的數據，更精準地選擇適閤我們產品的高溫材料。例如，在關於高溫閤金的晶粒細化和強化機製方麵，書中詳細介紹瞭固溶強化、沉澱強化、蠕變斷裂的微觀機理，並給齣瞭不同熱處理工藝對這些機製影響的分析。這讓我在進行材料實驗設計時，能夠更有針對性，避免走彎路。總之，這本書不僅是對材料基礎知識的全麵梳理，更是對實際工程應用中的材料選擇和設計提供瞭寶貴的指導，它讓我覺得，材料科學並不是遙不可及，而是能夠切實解決工程問題的關鍵。

评分☆☆☆☆☆

這次有機會接觸到《機械材料學(二版)》，讓我在材料科學的世界裡，又嚮前邁進瞭一大步。我一直覺得，機械工程的精髓，就在於對材料的理解和運用。沒有對材料足夠的認識，就無法設計齣既堅固又輕巧，既耐用又經濟的產品。這本書在這方麵做得非常齣色。它不隻是一本單純的教科書，更像是一本材料界的「百科全書」。書中涵蓋的材料種類非常廣泛，從常見的鋼鐵、鋁閤金，到工程塑料、陶瓷，甚至是一些新興的複閤材料，都有相當詳盡的介紹。而且，它對於每種材料的介紹，都力求全麵，不隻分析其基本成分和結構，更著重於其在不同工況下的性能錶現。我特別喜歡書中針對特定應用領域的材料選擇建議，像是航太、汽車、電子等，這些實際的應用案例，讓枯燥的理論變得生動有趣，也讓我更容易將書中的知識與自己的工作經驗連結起來。舉例來說，在關於輕量化材料的部分，書中詳細分析瞭不同種類的鋁閤金、鎂閤金、鈦閤金的密度、強度、剛度以及價格的權衡，並給齣瞭在特定載荷條件下，如何選擇最優材料的計算方法。這對於我參與的汽車輕量化專案，提供瞭極大的幫助。此外，書中對於材料的失效分析也做瞭深入探討，像是疲勞、斷裂、腐蝕等，這些都是實際工程中必須嚴肅麵對的問題。它不僅告訴你為什麼會發生這些失效，更提供瞭預防和改善的建議。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始拿到這本《機械材料學(二版)》時，並沒有抱持太大的期望。畢竟這類學術性書籍，常常給人一種「理論多、實務少」的刻闆印象。然而，當我開始翻閱，特別是看到它在闡述材料的微觀結構與宏觀性能之間的關聯時，我不得不說，這本書確實有它的獨到之處。它並沒有迴避那些複雜的物理化學原理，反而用一種相對容易理解的方式，將金屬學、晶體學、相變等基本概念一一剖析。我尤其欣賞書中對於「缺陷」這一概念的深入探討，像是位錯、晶界等，這些微觀世界的「瑕疵」，卻是決定材料宏觀性能的關鍵。書中對於不同類型缺陷如何影響材料的強度、延展性、硬度等，都有非常詳細的圖解和說明，讓我對材料的「個性」有瞭更深的認識。例如，書中對加工硬化機製的解釋，就結閤瞭位錯纏結的微觀圖像，讓我清楚地看到，每一次的塑性變形，都在材料內部埋下瞭「抵抗」進一步變形的種子。而對於熱處理的講解，更是讓我驚嘆於人類如何透過精妙的溫度控製，來「調教」材料的內部結構，進而賦予它們截然不同的性能。書中介紹的退火、淬火、迴火等過程，不隻是條條框框的描述，而是深入到原子層麵的重排和相變，這使得我不再隻是死記硬背，而是真正理解瞭這些工藝的科學基礎。這對於我後續在實際生產中，如何優化熱處理工藝，以達到最佳的材料性能，提供瞭寶貴的指導。

评分☆☆☆☆☆

當我第一次翻開《機械材料學(二版)》時，腦海裡浮現的第一個念頭是：「這本書會不會又是一本讓人看得昏昏欲睡的教科書？」畢竟，材料學總給人一種比較學術、比較理論的感覺。但齣乎意料的是，這本書的內容，卻意外地吸引人。它最讓我讚賞的地方，在於它能將複雜的材料科學知識，以一種非常生動、且貼近實際應用場景的方式呈現齣來。書中對於金屬材料的講解，特別是關於各種閤金的特性與應用，讓我有瞭耳目一新的感覺。它不僅介紹瞭鋼、鋁、銅等常見金屬的基礎知識，更深入探討瞭它們在加入不同閤金元素後，性能會發生怎樣的變化，以及這些變化的原因。例如，在講解不鏽鋼的分類時，它詳細闡述瞭奧氏體不鏽鋼、鐵素體不鏽鋼、馬氏體不鏽鋼等之間的區別，以及它們在成分、結構、性能上的差異，並結閤瞭大量實際應用案例，例如在食品工業、化工設備、建築等領域的應用。這讓我第一次真正理解瞭，為什麼不同的「不鏽鋼」會有那麼大的差異，以及在選擇材料時，需要考慮哪些關鍵因素。此外，書中對於材料的腐蝕與防護的講解，也讓我受益匪淺。在我們公司產品需要長期暴露在惡劣環境下的情況下，如何選擇耐腐蝕材料，並採取有效的防護措施，是至關重要的。這本書提供瞭係統性的指導，從腐蝕的機製，到各種防腐蝕方法，都有詳細的闡述。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，這本《機械材料學(二版)》讓我對材料科學的看法有瞭很大的轉變。過去我總覺得，材料科學是一門非常學究，而且離我所從事的自動化設備開發工作有些距離的學科。但這本書以一種全新的視角，將材料科學與工程實踐緊密結閤。它在介紹各種材料的基礎知識時，並沒有忘記提醒讀者這些知識與實際應用的關聯。書中關於材料的力學性能，像是強度、剛度、韌性、疲勞強度等，都做瞭非常詳盡的分析。更難得的是，它並不隻是列齣這些數據，而是深入探討瞭影響這些性能的各種因素，包括材料的成分、組織、熱處理、加工工藝，甚至還包括瞭外部環境的影響。我特別欣賞書中關於材料疲勞的講解，它用瞭很多圖例來展示疲勞裂紋的萌生和擴展過程，並分析瞭不同應力狀態、錶麵狀況對材料疲勞壽命的影響。這對我們在設計自動化設備的運動部件時，是非常關鍵的考量因素。我們需要確保這些部件在高頻率、長時間運轉下，不會因為疲勞而損壞。這本書提供的知識，讓我們在設計過程中，能夠更科學地選擇材料，並對關鍵部件的壽命進行預估。而且，書中還涵蓋瞭許多新興材料的介紹，像是高分子材料、複閤材料等，這也為我們在追求設備輕量化、高性能方麵提供瞭新的思路。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，《機械材料學(二版)》這本書，真的顛覆瞭我過去對材料學的刻闆印象。過去我認為，這是一門非常偏重理論的學科，離我所從事的機電整閤設計工作，總是有點距離。然而，這本書卻以一種非常務實、且係統化的方式，將材料科學的知識與工程實踐緊密聯繫起來。書中對於非金屬材料的介紹，尤其是高分子材料的部分，讓我感到非常驚豔。過去我對塑膠、橡膠這些材料的認識，僅僅停留在「便宜、好加工」的層麵，但這本書卻深入探討瞭這些材料的分子結構、聚閤方式、以及它們如何影響材料的力學性能、熱性能、耐化學性等。例如，在講解聚閤物的結晶度、玻璃轉化溫度、熔點等概念時，書中搭配瞭大量的圖錶和示意圖，讓原本抽象的熱力學概念變得非常直觀。這對我在設計機電產品外殼、密封件、傳動部件時，如何選擇閤適的塑膠材料，避免因為材料選擇不當而導緻的變形、老化、龜裂等問題，提供瞭非常有價值的指導。而且，書中還涵蓋瞭複閤材料的介紹，像是纖維增強塑膠等，這為我們在追求產品輕量化、高強度方麵，提供瞭新的可能性。例如，在介紹碳纖維增強聚閤物時，書中詳細闡述瞭纖維與基體之間的界麵作用，以及不同鋪層方式對複閤材料力學性能的影響。這讓我在考慮使用這些新材料時，能夠更有依據，並對其性能有更精準的預期。