熱制造學引論

內(nèi)容概要

張彥華等編著的《熱制造學引論（第2版）》以熱制造學理論和工藝基礎(chǔ)為主要內(nèi)容，共分9章。其中第1章至第4章介紹材料熱力學、傳輸理論、熱制造冶金學與力學等熱制造理論基礎(chǔ)；第5章介紹熱制造的工程原理；第6
章至第8章分別介紹熔融凝固成型、熱塑性成型、焊接熱力過程分析基礎(chǔ)；第9章介紹熱制造工藝數(shù)值模擬技術(shù)。
《熱制造學引論（第2版）》可作為材料加工工程學科研究生以及材料成型與控制專業(yè)高年級本科生的教材，也可供從事有關(guān)科學研究的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論
 0.1 熱制造技術(shù)的特征及作用
 0.2 熱制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
 0.3 熱制造技術(shù)的科學基礎(chǔ)
第1章 材料熱力學基礎(chǔ)
 1.1 熱力學基本概念
  1.1.1 熱力系統(tǒng)與狀態(tài)
  1.1.2 熱力過程及有關(guān)現(xiàn)象
 1.2 熱力學第一定律
  1.2.1 熱和功
  1.2.2 內(nèi)能
  1.2.3 熱力學第一定律概述
  1.2.4 焓與熱容
 1.3 熱力學第二定律
  1.3.1 可逆過程與不可逆過程
  1.3.2 熱力學第二定律的表述
  1.3.3 熵與自由能
 1.4 物質(zhì)的聚集態(tài)
  1.4.1 固體
  1.4.2 液體
  1.4.3 氣體
  1.4.4 等離子體
 1.5 相變熱力學分析
  1.5.1 相交熱力學
  1.5.2 固—液相變
  1.5.3 固態(tài)相變
  1.5.4 相平衡與相律
 1.6 非平衡現(xiàn)象
  1.6.1 不可逆過程熱力學
  1.6.2 耗散結(jié)構(gòu)
  1.6.3 分岔與混沌
 思考題
第2章 傳輸理論
 2.1 動量傳輸
  2.1.1 流體及其流動的基本概念
  2.1.2 流體動力學方程
  2.1.3 流體流動的能量守恒
 2.2 熱量傳輸
  2.2.1 熱量傳輸?shù)幕靖拍?br />  2.2.2 固體中的熱傳導
  2.2.3 對流換熱
  2.2.4 輻射換熱
  2.2.5 強化傳熱
 2.3 質(zhì)量傳輸
  2.3.1 質(zhì)量傳輸基本概念
  2.3.2 擴散傳質(zhì)
  2.3.3 對流傳質(zhì)
 思考題
第3章 熱制造冶金理論
 3.1 熔池冶金反應
  3.1.1 液態(tài)金屬與氣體的反應
  3.1.2 液態(tài)金屬與熔渣的反應
  3.1.3 非金屬夾雜物及去除
  3.1.4 真空冶金
 3.2 液態(tài)金屬的凝固
  3.2.1 純金屬的凝固
  3.2.2 單相合金的凝固
  3.2.3 共晶合金的凝固
 3.3 燒結(jié)過程
……
第4章 材料變形力學理論
第5章 熱制造工程原理
第6章 凝固成型原理
第7章 熱塑性成型原理
第8章 焊接熱力過程分析
第9章 熱制造工藝數(shù)值模擬
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.6.2耗散結(jié)構(gòu) 耗散結(jié)構(gòu)理論是物理學中非平衡統(tǒng)計的一個重要分支，是由比利時科學家伊里亞?普里戈金于20世紀70年代提出的，由于這一成就，普里戈金獲得1977年諾貝爾化學獎。差不多是同一時間，西德物理學家赫爾曼?哈肯提出了從研究對象到方法都與耗散結(jié)構(gòu)相似的“協(xié)同學”，哈肯于1981年獲得美國富蘭克林研究院邁克爾遜獎。耗散結(jié)構(gòu)理論和協(xié)同學通常被并稱為自組織理論。 耗散結(jié)構(gòu)是遠離平衡態(tài)的非孤立系統(tǒng)，在一定條件下經(jīng)過突變而形成新空間和時間的有序結(jié)構(gòu)。耗散指這種新型結(jié)構(gòu)的維持需要消耗外界輸入的能量和（或）物質(zhì)。這種空時有序結(jié)構(gòu)可能是空間花樣或時間的周期行為。平衡態(tài)時的結(jié)構(gòu)稱為平衡結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的維持不需要消耗能量。 產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)都包含大量的系統(tǒng)基元甚至多層次的組分。在產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中，基元間以及不同的組分和層次間還通常存在著錯綜復雜的相互作用，其中尤為重要的是正反饋機制和非線性作用。正反饋可以看作自我復制、自我放大的機制，而非線性可以使系統(tǒng)在熱力學分支失穩(wěn)的基礎(chǔ)上重新穩(wěn)定到耗散結(jié)構(gòu)分支上。 產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)必須是開放系統(tǒng)，必定與外界進行著物質(zhì)與能量的交換。耗散結(jié)構(gòu)之所以依賴于系統(tǒng)開放，是因為根據(jù)熱力學第二定律，一個孤立系統(tǒng)的熵要隨時間增大至極大值，此時對應最無序的平衡態(tài)，也就是說孤立系統(tǒng)絕對不會出現(xiàn)耗散結(jié)構(gòu)。而開放系統(tǒng)可以使系統(tǒng)從外界引入足夠強的負熵流來抵消系統(tǒng)本身熵的產(chǎn)生而使系統(tǒng)總熵減少或不變，從而使系統(tǒng)進入或維持相對有序的狀態(tài)。 產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)必須處于遠離平衡的狀態(tài)。要想使系統(tǒng)產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)，就必須通過外界的物質(zhì)流和能量流驅(qū)動系統(tǒng)使它遠離平衡至一定程度，至少使其越過非平衡的線性區(qū)，即進入非線性區(qū)。這里強調(diào)指出，耗散結(jié)構(gòu)與平衡結(jié)構(gòu)有本質(zhì)的區(qū)別。平衡結(jié)構(gòu)是一種靜的結(jié)構(gòu)，它的存在和維持不依賴于外界。而耗散結(jié)構(gòu)是個動的結(jié)構(gòu)，它只有在非平衡條件下依賴于外界才能形成和維持。由于耗散結(jié)構(gòu)內(nèi)部不斷產(chǎn)生熵，就要不斷地從外界引入負熵流，使其形成并維持有序結(jié)構(gòu)，一旦這種條件被破壞，這個結(jié)構(gòu)就會消失。 耗散結(jié)構(gòu)總是通過某種突變過程出現(xiàn)的，某種臨界值的存在是伴隨耗散結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的一大特征。耗散結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)與平衡態(tài)的相變有許多共同之處，因而耗散結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生又稱為非平衡相變。

編輯推薦

《熱制造學引論(第2版)》可作為材料加工工程學科研究生以及材料成型與控制專業(yè)高年級本科生的教材，也可供從事有關(guān)科學研究的工程技術(shù)人員參考。

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