试验设计方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《试验设计方法》全面介绍了试验设计的原理、方法及应用。内容包括试验设计简介、方差分析、回归分析、正交设计、参数设计、均匀设计和响应曲面分析法，《试验设计方法》的特点是在介绍常用试验设计方法的同时，突出试验设计技术在工业生产与工程实际中的应用，《试验设计方法》章后附有适量习题，以供学生在学习、复习中使用。
　　《试验设计方法》可作为数学与应用数学、信息与计算科学、统计学及经济、管理类本科生的教材，也可作为工科其他相关专业本科生的教材或参考书，亦可供工程技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 试验设计简介
1．1 试验设计的概念与意义
1．2 试验设计的发展概况与应用效果
1．3 试验设计的常用术语及统计模型

第2章 方差分析
2．1 单因素方差分析
2．2 两因素不重复试验的方差分析
2．3 两因素等重复试验的方差分析
习题2

第3章 回归分析
3．1 一元线性回归分析
3．2 一元非线性回归分析
3．3 多元线性回归分析
3．4 正交多项式回归
习题3

第4章 正交设计
4．1 正交表介绍
4．2 正交试验设计的基本方法
4．3 考虑交互作用的正交试验设计
4．4 多指标试验
4．5 正交试验设计的方差分析方法
4．6 重复试验与重复取样的正交试验的方差分析
4．7 正交试验设计的常用灵活应用方法
4．8 直和法
4．9 直积法
4．10 正交多项式回归在正交设计中的应用
习题4

第5章 参数设计
5．1 参数设计的基本思想
5．2 稳健设计
5．3 灵敏度设计
5．4 望大、望小特性参数的设计
5．5 动态特性的参数设计
习题5

第6章 均匀设计
6．1 均匀设计的基本思想
6．2 试验的安排
6．3 均匀设计的分析
6．4 均匀设计表的构造
6．5 均匀设计在质量工程中的应用
习题6

第7章 响应曲面分析法
7．1 响应曲面分析法的基本概念
7．2 一阶响应曲面设计方法
7．3 二次响应曲面的设计与分析
7．4 基于多元正交多项式的响应曲面设计
7．5 二次响应曲面分析
习题7
参考文献

附录 常用数理统计用表
附表1 正态分布表
附表2 t分布表的双侧分位数（ta）表
附表3 x分布临界值表
附表4 F分布临界值表
附表5 相关系数临界值表
附表6 常用正交表
附表7 常用正交多项式表
附表8 q表
附表9 均匀设计表

现代建筑工程材料学：从基础理论到前沿应用 图书简介 《现代建筑工程材料学：从基础理论到前沿应用》 是一部全面、深入且极具实践指导意义的专业著作，旨在为土木工程、建筑学、材料科学等领域的学生、研究人员及一线工程师提供一个理解和掌握当代建筑材料体系的权威平台。本书的核心目标是超越传统材料学的简单罗列，聚焦于材料的本征性能、先进改性技术、可持续发展趋势以及复杂工程环境下的服役行为。 本书结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖了建筑材料学的广阔领域，从微观结构到宏观力学性能的关联性，再到实际工程中的应用和质量控制，形成了一个完整的知识链条。全书力求将理论的深度与工程的广度完美结合，帮助读者构建起对现代建筑材料的系统化认知框架。 --- 第一部分：建筑材料的微观基础与本征性能（第1章至第4章） 本部分着重于奠定坚实的材料科学基础，探究材料的“为什么”和“如何产生其性能”。 第1章：材料科学导论与建筑材料的分类演进 本章首先界定了建筑材料学的研究范畴，追溯了从传统天然材料（如石材、木材）到现代人造复合材料的发展历程。重点探讨了材料的晶体结构、非晶态结构以及微观缺陷（如孔隙、微裂纹）对宏观性能的决定性影响。引入了“材料基因组”的概念，强调通过控制微观结构来设计材料性能的现代思路。 第2章：无机胶凝材料的化学动力学 本章深入剖析了以波特兰水泥为核心的无机胶凝材料。详细阐述了硅酸盐、铝酸盐等矿物相的水化反应机理、动力学过程及其与早期强度发展的关系。引入了非传统胶凝材料（如地聚合物）的化学基础，讨论了其在低碳环保建筑中的潜力，包括碱激发反应的控制与优化。 第3章：骨料的形态学与界面过渡区研究 骨料占据了混凝土体积的绝大部分，本章强调了骨料的物理化学性质、颗粒级配、形态（棱角性、表面粗糙度）对拌合物流变性和最终强度的影响。特别聚焦于骨料/水泥浆体界面过渡区（ITZ）的微观结构，分析了该区域的孔隙率、钙化程度如何成为结构破坏的薄弱环节。 第4章：功能性添加剂与外加剂的作用机制 本章系统介绍了现代混凝土技术中的关键调控手段——外加剂。详细讲解了高效减水剂、缓凝剂、引气剂、抗冻剂等的作用机理，例如聚羧酸减水剂的分子结构设计如何实现分散作用。同时，探讨了纳米级添加剂（如纳米二氧化硅、碳纳米管）在提升材料致密性和力学性能方面的最新研究进展。 --- 第二部分：高性能与特种结构材料（第5章至第9章） 本部分聚焦于工程中对性能有特殊要求的先进材料体系，强调如何通过材料组合设计实现特定功能。 第5章：高性能混凝土（HPC）的设计与施工控制 HPC的设计不再依赖经验配比，而是基于目标性能的反向工程。本章阐述了HPC的强度、耐久性、工作性之间的平衡控制。详细介绍了高水胶比、低水胶比设计思路，以及如何利用粉煤灰、硅灰等矿物掺合料实现超高强度和极低渗透性。 第6章：纤维增强复合材料（FRC）的力学行为 针对混凝土的脆性问题，本章系统研究了不同类型纤维（钢纤维、聚合物纤维、玄武岩纤维）的随机或定向增强效应。重点分析了纤维-基体相互作用、裂缝的多次开启与桥接机制，以及如何利用纤维增强提高材料的韧性、抗冲击性和抗爆性能。 第7章：新型结构材料：钢材与铝合金的服役性能 本章扩展到金属结构材料，重点关注高强度钢材、耐候钢以及轻量化铝合金在现代桥梁和高层建筑中的应用。讨论了焊接热影响区（HAZ）的微观组织变化、腐蚀机理以及疲劳裂纹的萌生与扩展。 第8章：功能性材料：自修复与传感体系 探索建筑材料的“智能化”发展方向。详细介绍包封式微生物自修复材料的激活机制与修复效率评估。此外，深入探讨了嵌入式光纤光栅、压电传感器在结构健康监测（SHM）中的集成应用，实现对材料应力、应变和损伤的实时反馈。 第9章：先进木结构与生物基材料 针对可持续性需求，本章关注工程木材（如正交胶合木CLT、胶合木Glulam）的结构性能、抗湿热老化机制。同时，探讨了生物基聚合物、竹材等可再生材料在非承重或低应力结构中的应用潜力与标准化挑战。 --- 第三部分：材料的长期服役性与耐久性设计（第10章至第13章） 材料的价值体现在其长期稳定服役能力上。本部分专注于材料在复杂环境下的退化机制与防护策略。 第10章：水化产物的微观演变与孔隙结构演化 本章将材料的寿命预测与水化产物——特别是C-S-H凝胶的结构演变紧密关联。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和孔隙结构分析技术，建立孔隙连通性与渗透性之间的定量模型，这是预测材料早期耐久性能的关键。 第11章：腐蚀与侵蚀性环境的化学作用 详细分析了氯离子侵蚀（钢筋锈蚀的诱因）、硫酸盐侵蚀（对水泥石的破坏）以及碳化作用对钢筋保护层的影响。本章侧重于化学动力学模型，预测材料在特定侵蚀介质中的寿命衰减曲线。 第12章：温度影响下的材料响应与热物理性能 研究材料在极端温度环境下的表现，包括高温下的抗火性能、热解过程。在低温方面，重点分析了冻融循环对材料孔隙结构产生的损伤累积效应及其破坏模式。 第13章：材料的长期性能评估与非破坏检测技术 介绍基于可靠性理论的耐久性设计方法。详细阐述了非破坏检测（NDT）技术，如超声波脉冲反射法（UPV）、电磁波检测、红外热成像在评估既有结构材料性能衰退、定位内部缺陷中的实际操作与数据解释。 --- 第四部分：可持续性与循环经济下的材料革新（第14章至第15章） 本部分以前瞻性的视角，探讨了建筑材料如何在应对气候变化和资源枯竭的挑战中实现转型。 第14章：低能耗与低碳足迹材料的设计 深入探讨了“从摇篮到大门”的生命周期评估（LCA）方法论，如何量化材料的隐含碳。重点分析了工业废渣（如高炉矿渣、粉煤灰）的高效利用技术，以及新型胶凝体系（如地聚合物、碱激发材料）在显著降低碳排放方面的工程化路径。 第15章：建筑废弃物的循环再利用与再生骨料技术 本章关注建筑材料的生命周期终点。系统介绍建筑垃圾（C&D Waste）的处理流程、再生骨料的性能提升技术（如CO2活化法），以及再生骨料在不同等级结构和非结构工程中的应用标准和性能限制。讨论了如何通过材料设计实现建筑的“可拆卸性”和“可回收性”。 --- 总结与展望： 本书不仅是知识的集成，更是对未来建筑材料发展趋势的导航。它强调跨学科思维——材料科学、化学、力学和环境工程的深度融合——是推动建筑行业迈向更安全、更持久、更绿色未来的核心驱动力。本书为读者提供了从微观理解到宏观应用的全景视角，是研究者和工程师案头不可或缺的参考手册。