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荐书丨剑桥大学最具“含金量”的Engineering专业必读书单

2018-11-23 09:42http://www.52alevel.com52Alevel学习网
剑桥大学的工程系是国际领先的研究中心,在英国大学中名列前茅。除了研究和技术上的优势,剑桥大学工程系还与许多行业建立了紧密的联系,学校的研究项目获得了众多知名工业公司赞助。工程系的设计中心提供世界领先科技项目的场地及制作设备,并有丰富的资源支持。以下是剑桥大学Engineering课程的必读书单,未来职业规划是工程师相关的同学不可错过!
Sustainable Energy – Without the Hot Air
作者: David JC MacKay
简介:这本具有启发性的书以客观的方式分析了可持续能源危机,作者对相关数据进行分析,并为欧洲,美国的个人和世界制定了变革计划。在案例研究中,作者回答了有关核能,可持续化石燃料潜力以及与外国共享可再生能源的可能性问题。虽然作者强调尽量减少消费的难度,但整个基调仍然是积极的,因为它揭穿了错误认识,并清楚地解释了人均支出的计算,以鼓励人们进行个人改变,从而使整个世界受益。
PDF免费下载地址:
www.withouthotair.com/download.html
How Do Wings Work?
简介:一篇发表在物理学院期刊《物理教育》上的论文。
免费下载地址:
http://iopscience.iop.org/0031-9120/38/6/001
Sustainable Materials – WithBoth Eyes Open
作者:Julian Allwood ,Jonathan Cullen
简介:这项基于证据的调查通过展示有效和清洁的生产,包括材料运用效率和减少需求,提出可持续发展的整体愿景。从对五种最重要的材料 - 钢,铝,水泥,塑料和纸张 - 的使用进行全面检查开始,这一探索深入研究了这些材料的生命周期,从冶炼和制造到最终回收。通过从该分析和现实世界商业企业中获得的证据,该研究提出了创造性的解决方案,以使用更少的材料实现制造效率相同的功能或服务,并从这些情景中确定潜在的经济成果。
PDF免费下载地址:
http://withbotheyesopen.com/read.php
Engineering in Society
编辑:Rob Lawlor
简介:皇家工程学院出版的电子书。
免费下载地址:
http://www.raeng.org.uk/publications/reports/engineering-in-society
Engineering: A Beginner's Guide
作者:Natasha McCarthy
简介:工程不仅仅是螺母和螺栓,砖和砂浆; 不仅仅是人工制造解决方案和富有想象力的建筑的实际证据。作者揭示了我们生活的方方面面是如何被设计的:从旅行和沟通方式到我们的生存方式。Natasha McCarthy是英国皇家工程院的政策顾问。
The New Science of StrongMaterials -
or Why You Don't Fall Through the Floor
作者: J.E. Gordon
简介:JE Gordon对工程中使用的材料属性的经典介绍回答了我们周围的结构世界是如何工作的等一些有趣和基本的问题。作者专注于所谓的强力材料 - 如金属,木材,陶瓷,玻璃和骨骼 - 以引人入胜的方式解释其固有结构质量的独特物理和化学基础。他还展示了对这些材料的内在优势和缺点的深入理解如何指导我们的工程选择,使我们能够建立支持我们社会的结构。这本书是一流科学传播的经典著作。
Structures – 
or Why Things Don't Fall Down
作者: J.E. Gordon
简介:本书是Business Insider所说的“启发了Elon Musk的14本书”之一。JE Gordon 放弃了令人困惑的工程设计技术术语的讲解,以易懂,诙谐的散文传达其创始原则。这本书提供为什么悬索桥不会在八车道交通下坍塌,大坝如何阻挡数千加仑的水,摩天大楼的设计原则等等,减轻你对工程安全的焦虑。Gordon以一种结合智慧,掌握主题和百科全书参考的风格,提供“如何设计蠕虫”和“成为梁的优势”这样的内容。这本书没有行业术语的门槛,但又言之无物,为对日常生活感兴趣的人提供技术知识。
Cats' Paws and Catapults: 
the Mechanical Worlds of Nature and People
作者:Steven Vogel
简介:自然界和人类使用相同的地球上的材料建造他们的设备。为什么他们的设计如此分散?Vogel对这两个世界进行了比较,并向读者介绍了他的生物力学知识,解释了物理定律,大小和建筑方便的关系如何决定人与自然的设计。
The Gecko's Foot: 
How Scientists are Taking a Leaf from Nature's Book
作者:Peter Forbes
简介:这本尖端的科学著作采用了“费马的最后定理”和“混沌”的风格,发出科普写作中令人兴奋和易懂的新声音。
生物灵感不是一种传统意义上的工程形式。超越我们既定的和先入为主的观念,科学家,建筑师和工程师正在寻求通过制造“湿”材料(如蜘蛛丝或壁虎脚的表面)来模仿自然。
壁虎脚的惊人力量早已为人所知 - 它可以爬上垂直的玻璃墙甚至倒挂在天花板上 - 但是没有任何想法可以用来利用它,因为光学显微镜的力量无法看到它的运行机制。然而,最近这个秘密由俄勒冈州的一个科学家小组解决,他们确定该机制确实是干燥的,并且它不涉及抽吸,毛细管作用或外行人可能想象的任何其他东西。壁虎每只脚有五十万根刷毛,每根刷毛分叉成数百个较细的刮刀状突起。壁虎脚的精细尺度超出了传统纳米工程的制作能力,但是一组纳米技术专家已经做了很好的初步模拟。
壁虎的脚只是这种新“智能”科学的众多例子之一。生物灵感的新“智能”科学将在未来几十年产生大量产品,这将改变我们的生活,并迫使我们以全新的方式看待世界。
What Engineers Know and 
How They Know It: 
Analytical Studies from Aeronautical History
作者:Walter.G. Vincenti
简介:对科学家和工程师之间关系的一种普遍看法是假设后者代表了前者的应用形式。Vincenti通过展示工程师如何发展他们的知识并在他们解决的问题的背景下使用这些信息来打破这一概念。虽然工程师和科学家在他们的形成性教育中分享了一个专门用于数学(至少通过微分方程)和基本物理力量的课程,但他们的优先级在他们分配的任务以及可以提供的信息的类型和质量方面存在分歧。特别是,与科学相比,工程知识本身并不存在。
本书的最大贡献在于它为我们提供了一个可信的人类工程师形象。
Flying Buttresses, Entropy and O-Rings: 
The World of an Engineer
作者:James L. Adams
简介:这是一本关于工程的书。它在广泛的背景下检查工程,它在某种程度上也是一本关于技术的书。所包括的活动复杂多样,涉及数学,物理科学和其他专业领域,这些专业领域已经发展出自己的专业语言。
Bebop to the Boolean Boogie:
An Unconventional Guide to Electronics
作者:Clive Maxfield
简介:这本有趣且可读的书提供了对当代电子技术坚实、全面的介绍。这不是一本“如何做”的电子书,而是对当今集成电路如何工作、如何设计和制造以及如何将它们集成到强大而复杂的电子系统中的深入解释。除了技术细节,它还包含了电子行业工程师和支持人员感兴趣的关于使用的实用信息。
本书非常适合培训新来的工程师和技术人员,也适合营销或其他相关领域的人员,或者需要熟悉电子术语和技术的任何人。
Invention by Design – 
How Engineers get from Thought to Thing
作者:Henry Petroski
简介:在这本书中Petroski深入探究了发明的奥秘,探索了日常的人工制品和复杂的网络能够揭示工程师解决问题的方式。
工程不仅仅需要了解事物的工作方式。经济学和生态学、美学和伦理学与回形针的形状、饮料罐的标签、涡轮喷气发动机的机舱设计或河道有什么关系?从velcro到传真机到自来水厂,各个工程师、公司和社区的特质如何在项目上留下印记?设计发明提供了一个内部人对设计和开发、生产和建筑等这些政治和文化层面的看法。
To Engineer is Human: 
The Role of Failure in Successful Design
作者:Henry Petroski
简介:对工程师和好奇的人来说,这是一份完美的礼物:一份着眼于我们对进步和完美的最深层概念的作品,追踪科学的可量化领域和日常生活中混乱的现实之间的细微联系。
一个简单的设计错误是如何导致20世纪80年代的一场大灾难——堪萨斯城凯悦丽晶酒店的人行道坍塌的?1940年,在微风中,塔科马海峡大桥优雅而创新,是什么让它扭曲了?水是如何给宏伟的水晶宫带来灵感的?这些都是亨利·彼得罗夫斯基在这本引人入胜、极具文化素养的书中探讨的一些失败和成功案例。
Remaking the World
作者:Henry Petroski
简介:从摩天轮到集成电路,工程壮举已经以无数方式改变了我们的环境。在本书中,杜克大学的亨利·彼得罗夫斯基将重点放在了大型项目上:马来西亚1482英尺高的彼得罗纳斯塔和巴拿马运河,这是一条穿越大陆分界线的通道,需要挖掘3.11亿立方码的土地。
本书讲述了世界人造奇迹背后的故事,从胡佛大坝命名的争论到泰坦尼克号灾难对1912年工程界的影响。振奋人心、引人入胜的本书是对创造性本能的颂扬,也是对那些极大地改善了我们世界的工程师的颂扬。
Small Things Considered: 
Why There is No Perfect Design
作者:Henry Petroski
简介:为什么耐用的纸质购物袋被脆弱的塑料购物袋所取代?汽车杯架和旋转蔬菜削皮器是什么样的迂回改进导致的创新?亨利·彼得罗夫斯基带着他早期著作中同样的好奇心和明晰、诙谐的行文风格,审视我们最熟悉的一些东西,发现它们的内幕。
为了证明他的论点,Petroski讲述了纸杯的故事,这归功于人们发现水杯可以携带细菌。他称赞小塑料三脚架能防止比萨饼粘在盒子上,并分析电话和手持计算器的数字布局。本书是Petroski最犀利、最具煽动性的作品,他不仅关注日常艺术品,也关注它们的使用者。
Pushing the Limits: 
New Adventures in Engineering
作者:Henry Petroski
简介:随着人们对更长桥梁、更高建筑、更大体育场和各种更宏伟项目的不断推进,工程师们面临着新的挑战,也重新定义了我们的美学和功能感。本书描述了二十几项工程冒险,这些冒险提供了对过去的全新审视,对现在的独特看法,以及对这门学科的未来及其如何影响我们生活。
亨利·彼得罗夫斯基在他们的历史和技术背景下讲述了一些重大而大胆的企业的故事——有些熟悉,有些几乎不为人知,有些仍然只是梦想。这些成就包括费城标志性建筑本杰明·富兰克林大桥、伦敦无与伦比的塔桥,以及中国雄心勃勃的三峡大坝项目。但是,突破技术的极限并非没有风险。Petroski还记录了巨大的技术灾难,如1928年加州圣弗朗西斯大坝的失败,1999年德克萨斯州A & M篝火的悲剧,以及2001年9月11日纽约世贸中心大楼的倒塌。他还处理了其他灾难,如1994年袭击南加州的地震和伦敦摇摇欲坠的千年桥,该桥开业仅三天后就被迫关闭。
Design Paradigms: 
Case Histories of Error and 
Judgment in Engineering
作者:Henry Petroski
简介:从古典庙宇到二十世纪的塔楼,工程师们从失败中学到了比成功更多关于设计的知识。根据设计范例的作者,错误的概念是设计过程的核心。
作为解释工程设计持久的一种方式,亨利·彼得罗夫斯基讲述了一些有史以来最伟大的工程成功和失败的故事。这些案例研究来自从古希腊、罗马到现代美国的广泛时间和地点,是工程设计中错误和判断的范例。通过展示设计过程中如何导致错误以及如何避免错误,这本书建议了如何在各种设备、结构和系统设计中实现更好的质量和可靠性。
Success Through Failure:
The Paradox of Design
作者:Henry Petroski
简介:设计渗透到我们的生活中。从起草PowerPoint演示文稿到规划一座最先进的桥梁,一切都体现了这种普遍的人类活动。但是什么是伟大的设计?杰出的工程师兼作家亨利·彼得罗夫斯基在这篇引人注目的、范围广泛的关于发明本质的文章中指出,我们一次又一次地在失败的基础上建立成功,而不是简单地模仿成功。
失败中的成功向我们展示了创造更好的东西——通过仔细预测并避免失败——是发明和设计的全部。Petroski通过一系列前所未有的日常和非同寻常的例子来探索发明的本质和发明者的性格,这些例子包括图解演讲、药物的儿童防护包装、国家宪法、医疗器械、世界最高的摩天大楼、大跨度桥梁等等。
Petroski还研究了许多现代设计的史前和古代根源。历史记录,尤其是失败的记录,揭示了人类社会行为的模式,这些模式对像桥梁这样的大型结构和像NASA这样的大型组织都有影响。失败中的成功——这将吸引任何对设计感兴趣的人,包括工程师、建筑师和设计师自己。
The Essential Engineer: Why Science Alone 
Will Not Solve Our Global Problems
作者:Henry Petroski
简介:作者在本书中对科学和工程必须如何合作解决我们世界最紧迫的问题展开一次开拓性探索,从应对气候变化和预防自然灾害到开发高效汽车和寻找可再生能源。虽然科学家可能会发现问题,但解决问题的责任在于工程师。
Why Buildings Fall Down
作者:Matthys Levy and
Mario Salvadori
简介:作者研究了各种建筑,从伊斯坦布尔的圣索菲亚大教堂到最先进的哈特福德市民竞技场。他们的研究对象从人对帕台农神庙的破坏到1989年亚美尼亚和旧金山的地震破坏。
构成建筑物倒塌原因的故事最终都是非常人性化的故事,关于人与自然、建筑师、工程师、建筑者、材料和自然力的互动故事,都以有时戏剧性的(并且总是有启发性的)方式汇集在一起。
Why Buildings Stand Up
作者:Mario Salvadori
简介:游牧者的帐篷和西尔斯大厦之间有一场技术、材料和结构的革命。本书有对从古至今的建筑方法清晰而热情的介绍,包括最近科学技术的进步,这些进步对建筑的规划和建设产生了重要的影响:改进的材料(钢、混凝土、塑料),抗震设计的进步,以及计算机使建筑和结构设计的革命性变化成为可能。
The Science of Formula 1 Design
作者: David Tremayne
简介:F1首席记者大卫·特里梅因揭开了现代大奖赛汽车设计的神秘面纱。本书以权威的、广泛图解和文字解释了F1赛车是如何工作的。它还分析了底盘、发动机、变速器、电子设备、转向、悬架、制动器、轮胎和空气动力学背后的理念和技术,并探讨了这些部件和系统如何相互作用。这是对最高水平的赛车设计的神秘和技术驱动世界的一个引人入胜的洞察。
The Simple Science of Flight
作者:Henk Tennekes
简介:本书是一项关于机器和生物如何飞行的调查,以及蝴蝶和鸟、纸飞机和鸟的相似之处的探索。
从最小的昆虫到最大的飞机,所有飞行的物体都遵循同样的空气动力学原理。在本书中,亨克·坦纳克研究了机器和生物是如何飞行的:它们需要多大的翅膀,旅行需要多少能量,它们如何穿越沙漠和海洋,它们如何起飞、爬升和翱翔。
是什么让一些飞机成功,而另一些飞机不适合?为什么波音747经久不衰,但协和式飞机现在似乎只是一种侥幸?Tennekes通过比较、案例、方程式和轶事来解释飞行科学。
Understanding Flight
作者:David W. Anderson 
and Scott Eberhart
简介:现在你可以真正掌握对飞行现象的理解。这本实用指南是对基本飞行力学最直观的介绍。本书以实用的术语、描述和图解来解释航空学的原理——没有复杂的数学。这本航空经典包括直升机飞行基础和飞机结构,是新飞行员、学生、工程师和任何对飞行着迷的人的必读读物。
Made to Measure:
New Materials for the 21st Century
作者:Philip Ball
简介:本书向广大观众介绍了当今最令人兴奋的科学研究领域之一:材料科学。Philip Ball描述了科学家目前是如何发明成千上万种新材料的,从人造皮肤、血液和骨骼到能够自我修复并适应环境的物质,这些物质像肌肉一样膨胀和弯曲,排斥任何墨水或油漆,捕捉和储存太阳的能量。他展示了所有这些都是如何实现的,这是有史以来第一次,材料被设计用于特定的应用,而不是在自然界中或通过偶然的实验被发现。现在,科学家们真的把新材料放在一起,就像为房子或电子电路设计蓝图一样。但是设计者不是在用天窗和壁龛,不是用晶体管和电容器,而是用分子和原子。
本书将化学、生物学和物理学的见解与工程学的见解联系起来,它概述了新材料将在二十一世纪改变我们生活的各个领域。本书提供了广泛的材料科学领域的简介,可以作为独立的论文阅读。主题包括光子材料、信息存储材料、智能材料、生物材料、生物医学材料、清洁能源材料、多孔材料、金刚石和硬质材料、新型聚合物以及表面和界面。
Why Things Break: Understanding 
the World by the Way It Comes Apart
作者:Mark E. Eberhart
简介:你知道吗?泰坦尼克号沉没不仅仅是因为冰山。挑战者号灾难已被预测。牢不可破的玻璃餐具源于铁路灯笼。足球队不能失去动力。出于一个重要原因,飞机上禁止使用水银温度计。氪石自行车锁很容易损坏。“事物分崩离析”不仅仅是一种诗意的洞察力——它是物质世界的基本属性。为什么事情会破裂,提出了一个迷人的问题:是什么把事情联系在一起(一段时间),是什么把它们分开,以及为什么答案会直接影响我们的日常生活。
在本书中,Eberhart带领我们对材料科学领域的所有裂缝和断层进行了引人注目和有趣的探索,并对从挑战者号航天飞机爆炸到硬盘崩溃的所有事情探索了许多惊人的发现。从个人安全到宏观经济学,理解事物破裂的原因对现代生活的各个层面都至关重要,正如埃伯哈特在书中揭示的,这也是一个前沿科学领域,既有启发性,也有煽动性。
Seven Wonders of the Industrial World
作者:Deborah Cadbury
简介:本书作者讲述了我们现代世界是如何被锻造的——铆钉、油脂和蒸汽;血液、汗水和人类想象力。十九世纪见证了一些世界上最不可思议的工程壮举的诞生。
黛博拉·吉百利探索了横跨工业革命背后的历史,从布鲁内尔非凡的大东方,当时连接帝国两端的泰坦尼克号,到半个世纪后连接大西洋和太平洋的巴拿马运河。工业世界的七大奇迹再现了工业时代最杰出的先驱者的故事,他们燃烧的野心和奢侈的梦想,他们的激情和竞争,因为伟大的思想发生了冲突。胡佛大坝背后的工程师亚瑟·鲍威尔·戴维斯,他梦想通过分流整个科罗拉多河来建造世界上最大的大坝,而科罗拉多河是世界上最危险和最不可预测的河流之一。约翰·罗柏林,他因建造布鲁克林大桥而丧生,这是有史以来建造的最长的吊桥。本书也是无数无名英雄的故事。
The Backroom Boys: 
The Secret Return of the British Boffin
作者: Francis Spufford
简介:本书讲述了几十年来英国科研人员如何从创造从电脑游戏到火星着陆器的一切领域取得成功。
这本书包含了Beagle II、Elite - 80年代电脑游戏、蓝色条纹导弹、协和式飞机、移动电话技术和人类基因组计划等章节。
英国是世界上唯一一个在将第一枚火箭送入轨道时取消其太空计划的国家。从这个被遗忘的插曲开始,本书讲述了一个苦乐参半的故事,讲述了一个国家如何失去了工业传统,却找回了其他东西。可悲、鼓舞人心、有趣的是,技术人员的工作让协和式飞机保持飞行,创造了电脑游戏,征服了移动电话业务,为人类保存了人类基因组——他们现在正派遣Beagle 2探测器在火星表面打洞。
The Existential Pleasures of Engineering
作者: Samuel C. Florman
简介:人类总是试图改变他们的环境——建造房屋、纪念碑、寺庙和道路。在这个过程中,他们将世界的结构重新塑造成新的功能性物体,这些物体也是值得欣赏的艺术品。
这本书有深刻的洞察力和令人耳目一新的独特风格,它纠正了工程冷酷无情的神话。事实上,Florman不仅庆祝工程,也庆祝生命和活力;他认为这是对我们最深层冲动的回应,是一种充满精神和回报的努力。Florman反对“反技术”的立场,他给了读者一种实用的、创造性的、甚至有趣的工程哲学,并以他的工艺为自豪。
Think Like An Engineer
作者: Guru Madhavan
简介:作为一名工程师,古鲁·马德哈万介绍了一种叫做模块化系统思维的灵活的智能工具包,他解释了这门学科对没有结构的地方的偏好。这个过程产生的创意表达了工程师对设计基本问题的答案:有用性、功能性、可靠性和用户友好性。
How Things Work – The Physicsof Everyday Life
作者:Louis A. Bloomfield
简介:本书使用熟悉的物体来介绍基本的物理概念,向各种技术领域的专业人员展示相关性。它在需要的时候探索概念,然后当它们出现在其他物体中时再重新审视它们。本书将案例研究整合到整个章节中,轻松传达对物理学的理解和欣赏。例如,关于滑冰、落球和碰碰车的讨论,来解释运动定律。空调和汽车被用来探索热力学。工程师、建筑师和其他技术领域的专业人员将受益于将科学与我们的日常世界联系起来的材料。
Advanced Design and Technology
作者: Eddie Norman, Joyce Cubitt, Syd Urry andMike Whittaker
简介:本书不仅为现代设计提供了实用指南,还涵盖了科学原理和所需的技术信息。这本书分为四个主要部分: *材料*能源*结构*系统和控制特性*新案例研究将理论应用到与学生体验相关的现实生活中。它们还包括工业和商业设计材料等。
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