气体放电数值仿真方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

郑殿春 著

图书标签:

• 气体放电
• 数值仿真
• 等离子体
• 计算物理
• 流体力学
• 电磁学
• 有限元
• 有限差分
• COMSOL
• Fluent

店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030481085

商品编码：27261609141

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名：气体放电数值仿真方法

定价：88元

作者：郑殿春

出版社：科学出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787030481085

字数：

页码：262

版次：1

装帧：平装

开本：5

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

《气体放电数值仿真方法》可作为高等院校高电压与绝缘技术专业的研究生教材，也可供从事高电压电介质放电现象研究的科技工作者与高压电气绝缘配合及结构设计的工程师参考。

内容提要

---

《气体放电数值仿真方法》在论述气体放电过程带电粒子动力学行为数学模型的同时，详尽阐明了相应的数值仿真方法并给出了仿真计算实例。《气体放电数值仿真方法》将非线性动力学理论和方法引入气体放电现象的研究领域，通过数值仿真分析挖掘了气体放电过程蕴涵的粒子流混沌现象、放电轨迹的分岔行为、场函数时空演化规律及其相互耦合关系，为气体放电现象的深入探索提供了一种崭新的分析手段。

目录

---

作者介绍

---

文摘

---

版权页：



插图：

序言

---

深入探索现代材料科学的基石：新型纳米复合材料的微观结构与宏观性能调控 图书简介 本书旨在为材料科学、凝聚态物理、化学工程及相关领域的科研人员、工程师和高年级本科生提供一个全面、深入且前沿的视角，聚焦于当前材料研究中最具活力和应用潜力的领域之一：新型纳米复合材料的构筑原理、微观结构表征、以及由此引发的宏观力学、电学和热学性能的精细调控。 在当代工程技术对材料性能提出日益严苛的要求背景下，简单地依赖单一材料体系已难以满足需求。纳米复合材料，通过在基体中引入纳米尺度的增强相或功能相，已成为实现材料性能“1+1>2”协同效应的关键途径。本书摒弃对基础理论的冗余回顾，而是将重点放在如何利用先进的合成技术和表征手段，实现对材料纳米尺度界面和相分布的精确控制，并系统阐述这种控制如何传递到宏观尺度的性能优化上。 全书内容架构围绕“结构-处理-性能”的核心逻辑展开，共分为六大部分，层层递进： --- 第一部分：纳米复合材料的设计哲学与前驱体选择 本部分深入探讨了设计高效能纳米复合材料所必须遵循的基本原则。重点解析了相容性匹配在控制界面能和抑制纳米粒子团聚中的决定性作用。我们详细比较了不同类型的纳米增强体（如碳纳米管、石墨烯、量子点、纳米晶体氧化物）与聚合物、金属和陶瓷基体之间的相互作用机制。 核心内容包括： 1. 界面工程的理论基础： 基于表面能理论和吉布斯自由能判据，分析界面能对复合材料热力学稳定性和力学性能的影响。 2. 功能化策略： 系统梳理了针对不同纳米填料的表面化学修饰方法（如接枝聚合、原位生长、超声分散技术），强调功能化对分散均匀性和界面粘结强度的调控作用。 3. 多尺度建模的引入： 初步介绍如何利用有限元方法（FEM）和分子动力学（MD）模拟，在设计阶段预测不同填料体积比和空间分布对初始性能的预期影响，实现理性设计而非盲目试错。 --- 第二部分：先进合成技术：从分子到宏观结构的精确构筑 本部分详细介绍了用于制备高性能纳米复合材料的关键合成技术，重点关注如何利用过程控制来实现对纳米尺度的精确把控。我们强调了反应动力学在确定最终结构中的核心地位。 涵盖的技术包括： 1. 溶胶-凝胶法（Sol-Gel）： 重点解析其在制备高均匀性陶瓷基和有机-无机杂化复合材料中的应用，探讨pH值、醇解速率对外壳厚度和孔隙率的敏感性。 2. 原位聚合/原位生长技术： 深入剖析了在聚合物基体中直接生长纳米晶体或碳材料的反应机制，展示如何通过控制聚合温度和引发剂浓度来调控晶粒的成核与生长速率。 3. 高能球磨与行星式研磨的介观效应： 不同于传统的机械混合，本书着重分析高能输入如何导致材料发生显著的结构重构（如晶粒细化、亚结构形成）以及其对后续烧结行为的影响。 --- 第三部分：微观结构表征：揭示界面行为的“成像”技术 准确的结构表征是性能理解的基石。本部分聚焦于那些能够提供纳米尺度信息和界面结构细节的先进表征技术，特别是那些能够区分基体、填料和界面区域的手段。 重点突出的表征技术： 1. 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）与扫描透射电镜（STEM）： 讲解如何利用Z对比成像和环形暗场技术（ADF）清晰分辨不同原子序数的纳米粒子分布，以及如何进行晶格匹配分析。 2. 小角度X射线散射（SAXS）与中子散射（SANS）： 阐述如何利用这些技术定量获取纳米粒子的尺寸分布、长程有序结构以及高分子链在复合体系中的构象变化。 3. 原子力显微镜（AFM）的功能化应用： 不仅介绍形貌成像，更深入探讨了动态力学成像（DLI）和光谱力学成像（SMI）在局部模量映射和界面粘附力测量中的实用性。 --- 第四部分：力学性能的跨尺度传递与增强机制 本部分的核心是解析纳米填料如何有效地将载荷传递到基体，实现强度和韧性的同步提升。我们着重探讨了应力集中与裂纹偏转的微观机制。 关键分析点： 1. 界面键合强度与断裂韧性： 利用拉拔测试（如纤维拔出力测试）和有限元模拟，量化界面结合能对宏观断裂能的影响。 2. 纳米孪晶与位错效应： 针对金属和陶瓷基复合材料，分析纳米晶粒尺寸效应如何通过引入高密度晶界来阻碍位错运动，并讨论 Hall-Petch 关系在复合体系中的修正。 3. 非线性粘弹性行为： 探讨在高填料负载下，聚合物基复合材料的粘滞性、蠕变行为如何受到填料网络结构（如 percolation threshold）的显著影响。 --- 第五部分：功能化调控：电、热、磁性能的定制 本书深入探讨了如何利用复合策略来实现单一材料难以企及的功能集成。重点在于电子/声子传输路径的构建与阻断。 功能案例分析： 1. 电磁屏蔽与介电性能： 详细分析了导电填料（如碳纳米管、金属纳米线）在基体中形成导电网络（percolation network）的临界条件，以及如何利用这些网络实现高效的电磁波吸收与反射。 2. 热导率的提升与调控： 针对热管理需求，探讨了声子散射理论在预测复合材料热导率中的应用，特别是如何通过控制界面热阻（Kapitza Resistance）来实现各向异性热传导。 3. 压阻效应与自感应： 阐述了在应力作用下，纳米填料网络连接状态的改变如何导致电阻率的显著变化，为开发自检测结构材料提供理论依据。 --- 第六部分：先进制造：从实验室到工业规模的转化挑战 本部分超越了基础研究，关注当前高性能复合材料从制备到实际应用中面临的工程化难题，特别是成本控制与长期稳定性。 关注的工业化议题： 1. 增材制造（3D打印）中的流动性控制： 讨论在挤出或光固化过程中，高粘度纳米浆料的流变学特性，以及如何防止纳米粒子在打印层间沉积时发生定向排列或团聚。 2. 长期服役性能评估： 分析紫外辐照、湿热循环和机械疲劳对纳米填料-基体界面的侵蚀机制，并提出加速老化测试的方案。 3. 可持续性与回收利用： 探讨如何设计易于解耦和回收的界面结构，以符合绿色化学和循环经济的要求。 --- 本书以其严谨的科学论证、丰富的实验案例和对前沿技术的深刻洞察力，为读者提供了一个理解和掌握高性能纳米复合材料设计与制造的综合性工具箱。它不仅是一部学术专著，更是一本指导未来材料创新的实用手册。

评分☆☆☆☆☆

从一个更宏观的视角来看待这本书，它成功地搭建起了一座连接“现象观察”与“精确预测”的桥梁。在气象学、流体力学或等离子体物理中，我们经常需要对那些肉眼不可见的复杂过程进行量化描述。这本书聚焦于如何使用计算工具来实现这种描述的精确性。它系统地阐述了从物理定律的微分方程表述，到数值算法的离散化过程，再到最终计算机输出结果的整个链条。书中对不同尺度的模拟策略也进行了对比，比如如何从微观粒子模拟过渡到宏观连续介质模型，中间的耦合和降维处理是难点，但书中的论述条理清晰，层层递进。这本书的价值在于，它提供了一套标准化的、可复现的流程，让原本依赖经验和直觉的仿真工作，变得更加科学和可信赖。它无疑是该领域内一本里程碑式的著作，为后续的研究人员奠定了坚实的计算基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特，它更像是一位经验丰富的导师在旁边指导你进行复杂的建模工作。阅读过程中，我深刻感受到作者对这门学科的热情和对细节的执着。书中对数值误差的分析尤为到位，不同于许多教材只是简单地提一下“误差”二字，这本书会细致地探讨离散化误差、截断误差以及数值稳定性问题，并提供了多种后处理技术来验证和修正结果的可靠性。我记得有一次我尝试模拟一个非均匀电场下的气体放电过程，初期收敛非常困难，模型总是发散。我查阅了书中关于时间步长选择和迭代算法收敛判据的章节后，调整了参数设置，问题迎刃而解。这种在实际工程问题中即时获得反馈和解决路径的能力，是这本书最大的价值所在。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种解决实际工程难题的思维方式的培养。对于任何想在计算物理领域深入研究的人来说，这本书都是不可或缺的工具箱。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的学术深度是相当可观的。它没有刻意去简化那些晦涩难懂的部分，而是直面了计算物理中固有的复杂性。我过去阅读的一些相关书籍，在涉及边界层和高梯度区域的处理时总是草草带过，导致我在实际操作中遇到困难。然而，这本书花了大篇幅专门讨论了如何处理这些奇异区域，无论是采用自适应网格加密技术，还是引入特殊的数值格式，书中都给出了详尽的数学推导和代码层面的实现思路。这使得我对数值模拟的精度控制有了更深层次的理解。对我而言，最震撼的是它对非线性问题的处理方法。如何有效地处理瞬态过程中的非线性耦合项，确保整个系统的稳定性，书中提供了一套经过验证的稳健方案。这本书的阅读体验，更像是参与了一场高水平的学术研讨，需要读者投入极大的专注力和思考深度，回报也自然是丰厚的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量非常高，这对于一本偏向计算方法的专业书籍来说至关重要。图表清晰，公式推导逻辑流畅，很少出现需要反复跳跃查阅引用的情况，这极大地提高了阅读的连贯性。我尤其欣赏作者在每章末尾设置的“进一步阅读和思考”部分，这些建议性的阅读方向，总能引导我接触到该领域最前沿的研究动态和尚未完全解决的难题。这不仅仅是一本教科书，更像是一个连接基础理论与前沿研究的桥梁。我发现，书中引用的文献大多是近十年的高影响力论文，这保证了所介绍方法的现代性和有效性。对于希望将理论研究转化为实际应用的研究生和工程师来说，这本书提供的上下文环境和工具集是极其宝贵的。它教会我如何站在巨人的肩膀上，去观察和解决那些尚未被完全攻克的科学问题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计初见就给我一种沉稳而专业的印象，深邃的蓝色调搭配着清晰的标题字体，让人立刻联想到物理学的严谨与精确。我最初接触这本书，是抱着学习一种新工具的心态。我一直在寻找一套系统性的指南，来理解如何将复杂的物理现象转化为可计算的模型，尤其是在等离子体和电磁场耦合的领域。这本书的内容，从基础的电磁场理论讲起，逐步深入到高阶的数值方法，比如有限元分析和有限差分法的具体应用。作者对每种方法的优缺点进行了详尽的对比，并通过大量的实例说明了如何选择最适合特定问题的算法。我特别欣赏其中关于网格划分和边界条件处理的章节，这些细节往往是仿真成功与否的关键，而书中对此的讲解深入浅出，即便是初学者也能快速掌握其中的要领。它不是那种空泛地介绍理论的书，而是手把手地教你如何“做计算”的实践手册。每次遇到仿真瓶颈时，我都会翻阅这本书，总能从中找到解决问题的思路和启发。这本书确实为我的科研工作提供了坚实的理论基础和实用的技术支撑。