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結構仿生學(戰略性新興領域十四五高等教育系列教材)

  • 作者：編者:孫霽宇|責編:趙亞敏//董伏霖
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111771869
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：211
人民幣：RMB 53 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從生物結構和結構仿生的內涵和基礎知識體系出發，從生物結構的三個角度（構件、構材和聯結）簡要分析了結構仿生方式，介紹了結構仿生學中涉及的力學理論基礎，系統地闡述了結構仿生設計方法並給出了具體設計範例和結構仿生學的典型應用案例。全書共5章，主要內容有生物結構與結構仿生學概述、生物材料特性與結構仿生方式、結構仿生學力學理論基礎、結構仿生設計方法、結構仿生學典型應用案例。各章章末設討論與習題，力爭在新工科背景下，優化討論課教學模式，強化教學效果，提高工科人才培養質量，為社會輸出「卓越工程師」。本書內容全面、新穎，在力求保持結構仿生學的系統性和完整性的基礎上，著重介紹一些應用廣泛、相對成熟的先進技術。
    本書可作為仿生科學與工程專業的本科生、研究生教材，也可作為相關專業的教材和教學參考書，還可作為工程技術人員的參考書。
作者介紹
編者:孫霽宇|責編:趙亞敏//董伏霖
目錄
前言
第1章  生物結構與結構仿生學概述
  1.1  生物結構
    1.1.1  生物結構的概念與構成
    1.1.2  生物結構的分類
    1.1.3  生物結構的研究
  1.2  結構仿生
    1.2.1  結構仿生的分類及基本規則
    1.2.2  結構仿生學發展現狀
  討論與習題
第2章  生物材料特性與結構仿生方式
  2.1  生物材料特性
  2.2  生物材料的結構仿生方式
    2.2.1  構件結構仿生方式
    2.2.2  構材結構仿生方式
    2.2.3  聯結結構仿生方式
  2.3  生物材料結構仿生
    2.3.1  構件結構仿生
    2.3.2  構材結構仿生
    2.3.3  聯結結構仿生
  2.4  仿貝殼結構材料設計範例
    2.4.1  確立產品/目的需求和選取生物對象
    2.4.2  提取仿生對象特徵和簡化仿生對象特徵
    2.4.3  選取仿生材料
    2.4.4  確定製備方法、工藝參數調整和幾何參數設計
    2.4.5  表徵仿生設計產品
  討論與習題
第3章  結構仿生學力學理論基礎
  3.1  結構靜力學
    3.1.1  平面體系的幾何構造分析
    3.1.2  靜定結構受力分析
    3.1.3  虛功原理與結構的位移計算
    3.1.4  力法
    3.1.5  位移法
    3.1.6  力矩分配法
  3.2  彈性力學
  3.3  多孔彈性理論
  3.4  流體力學
  3.5  流變力學
    3.5.1  流變固體的時間效應
    3.5.2  黏彈性模型
    3.5.3  積分型本構關係
    3.5.4  非線性黏彈性本構關係
    3.5.5  非牛頓流體
    3.5.6  廣義牛頓流體
    3.5.7  觸變性流體
  3.6  耦合應力理論
  討論與習題
第4章  結構仿生設計方法
  4.1  結構仿生設計一般過程

  4.2  構件表面結構仿生設計
    4.2.1  表面減阻功能結構
    4.2.2  表面減阻結構仿生設計原理
    4.2.3  仿生減阻深松鏟設計範例
  4.3  構件結構仿生設計
    4.3.1  仿生步進執行器
    4.3.2  仿生步進壓電執行器設計原理
    4.3.3  仿生步進壓電執行器設計範例
  4.4  構材結構仿生設計
    4.4.1  梯度的一般性質
    4.4.2  仿生梯度材料設計原理
    4.4.3  仿生梯度材料設計範例
  4.5  聯結結構仿生設計
    4.5.1  點陣結構材料
    4.5.2  拓撲優化方法
    4.5.3  仿竹吸能結構材料設計範例
  討論與習題
第5章  結構仿生學典型應用案例
  5.1  結構仿生學與材料工程
    5.1.1  陶瓷基複合材料
    5.1.2  組織工程材料
    5.1.3  仿生智能材料
  5.2  結構仿生學與建築工程
    5.2.1  仿生建築的概念
    5.2.2  仿生建築的分類
    5.2.3  仿生建築的空間特徵
    5.2.4  經典仿生建築設計案例
  5.3  結構仿生學與機械工程
    5.3.1  仿生機械學定義
    5.3.2  仿生機械與機器人技術、康復工程
    5.3.3  仿生機械設計案例
  5.4  結構仿生學與航空航天工程
    5.4.1  金屬結構材料
    5.4.2  空間結構複合材料
    5.4.3  結構功能材料
    5.4.4  仿生空間結構設計案例
  討論與習題
參考文獻

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