本书共6章，第1章是晶体形成的内在机制与几何晶体学，这是所有从事材料研究工作者的共同基础知识，也是材料科学基础的重要内容；第2章是量子力学方法，简明扼要地介绍了如何对晶体中微观粒子（电子、声子和自旋）的运动和相互作用进行描述，这是理解微观世界的基础；第3章是统计物理，通过这部分内容的学习，读者能够有效地建立起微观与宏观的联系；第4章为晶格振动，描述了晶体中原子的运动，建立了重要的声子概念，是理解晶体振动对材料物理性质影响的基础；第5章为能带理论，给出了晶体中电子基态的描述，为理解电子行为如何影响材料物理性质奠定了基础；第6章是金属电子气及其输运理论，同时也是一个重要的应用专题的例子。其他一些非常重要的专题，如固体磁性、介电性、非线性光学性质、固体激光等，由于篇幅的限制，未能一一介绍。

本书内容覆盖材料磁学性能实验、材料光学性能实验、材料电学性能实验、材料热学性能实验及材料综合物理性能实验五大模块，内容丰富，编排合理。本书在收录经典材料物理性能实验的同时，将与生产关系密切的材料物性分析以及材料物理学的最新科研成果引入教学实验，实验内容兼顾基础性和先进性，有利于读者巩固所学理论知识，掌握材料物理性能测定的基本方法，了解材料物理科研与生产领域的发展，提高实验素质和科学研究能力。

本书的内容具体包括机械振动的基本原理、基于振动分析的信号测量的传感器设备、信号采集与处理的基本理论与方法、信号特征提取时的时频域分析方法、典型零部件与机械系统的振动检测方法、基于量子力学原理的故障诊断方法，以及基于振动信号分析的故障诊断方法等。

本书首先回顾了现代表征技术的发展历程，介绍了其分类及特点，强调了这些技术在材料科学研究和实际应用中的重要性。通过对显微技术、谱学技术、衍射技术和热分析技术四大类主要现代表征技术的详细阐述，为读者全面展示了各种技术的原理、应用范围及发展趋势。

本书结合作者多年来在超声能场复合加工领域的科研成果，阐述了超声振动辅助磨削加工技术、超声振动辅助激光加工技术、超声振动辅助电火花加工技术等领域的研究内容，对超声振动复合能场加工去除机理、刀具运动学分析、材料表面微观形貌创成机制、超声能场复合加工仿真及实验等模块进行了系统的介绍，并提出了采用复合加工工艺实现难加工材料精密制造的途径。

本书阐述了功能梯度材料的研究进展，分析了功能梯度材料从原子尺度到微观结构的有序化是如何发生的，以及这些因素如何控制并形成材料的最终性能，详细讨论了基于金属、纤维等不同功能梯度材料的制造工艺、过程、性能和应用，给出了功能梯度材料结构的动力响应、频率响应、变形和应力分布等分析方法。

测量学是一门古老的科学。随着科学技术的发展和社会的进步，工程测量逐渐从普通的测量中分离并成为一门相对独立的学科，其目的主要是为各种工程建设进行测量和测设工作，并提供空间位置信息。由于不同领域的工程各有其特点，因此工程测量的方法也就各有千秋。建筑工程的数量与高度也在逐年增加，建筑造型越来越多样化，功能与技术日益智能化。人们对工程测量与建筑工程设计的要求越来越高，工程测量与建筑工程设计都需要更加系统化、精细化和综合化。本书主要介绍各种测量的原理、方法与应用，以及建筑工程和设计的相关内容。

本书系统阐述了该领域相关科学问题研究的前沿动态，集中展现了我国深低温区斯特林制冷机、G-M制冷机等典型回热式制冷机的最新研究进展，将成为回热式低温制冷方向重要的参考书籍。

本书重点介绍电弧增材制造技术和电化学合成氨技术。电弧增材制造技术以电弧为热源，通过逐点、逐线、逐面的堆积方式，将金属材料层层叠加，从而制造出复杂的三维结构件。该技术具有高效、低成本、材料利用率高等优点，适用于大型金属构件的快速制造。例如在航空航天领域，可以制造出高性能的发动机部件；在工业制造中，能够定制个性化的机械零件。电化学合成氨技术在农业与化工领域扮演着至关重要的角色。

本书深入探讨了如何通过全链条协同治理的模式，推动包装设计的创新与优化，以实现环境保护与经济发展的双赢，着重强调多方协同合作的重要性，包括政府、企业、设计师和消费者等，共同推动包装产业向绿色、循环、低碳的方向转型，为实现可持续发展目标贡献一份力量。

全书从包装设计与印刷的基础知识入手，共分为六个章节，采取递进的方式进行编写。书中对包装设计现状与生态设计理念，包装结构设计的生态化，包装材料的生态化，包装色彩及图形的生态化等内容进行了阐述，丰富、详实。

本书将声学黑洞这一全新的弹性波操控概念运用于工程结构减振降噪设计中，结合作者取得的研究成果和国内外研究现状，详细论述声学黑洞波操控原理、声学黑洞结构的设计方法以及其在减振降噪等工程领域的应用探索。全书共9章，分章节重点介绍了声学黑洞效应波操控原理、声学黑洞梁结构的振动特性、声学黑洞板结构的振动特性、声学黑洞结构的声学特性、声学黑洞式的动力吸振结构、周期性阵列声学黑洞结构、声学黑洞结构的优化设计方法、声学黑洞在减振降噪和能量回收等领域的应用。系统全面阐述了声学黑洞原理及其在声振抑制应用中的发展状况，为实际工程中的声学黑洞结构设计提供了理论依据与应用参考。本书阐述的基于声学黑洞概念的波操控的力学问题，不仅具有科学意义，而且为声学黑洞结构的工程应用提供指导。

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