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出版者:第1版 (2003年1月1日)

作者:刘小伟

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2003-7

价格:24.0

装帧:平装

isbn号码:9787113053024

丛书系列:

图书标签:

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机械设计基础：理论与实践 本书全面深入地探讨了现代机械设计领域的核心原理、方法和应用，旨在为工程技术人员和高等院校学生提供一套系统、严谨且具有高度实践指导意义的参考资料。 本书内容涵盖了机械设计理论的基石，从材料力学基础出发，逐步深入到构件设计、机构运动分析、机械传动系统优化及现代设计方法论。我们摒弃了过于抽象的理论堆砌，而是着重于将数学模型与实际工程问题紧密结合，确保读者在掌握理论深度的同时，能够高效地解决实际工程中的设计挑战。 第一部分：设计基础与材料科学的融合 本部分奠定了机械设计坚实的基础，重点关注工程材料的选择与性能在设计中的决定性作用。 第一章：工程设计概述与方法论 本章首先界定了现代机械工程设计的范畴、流程与核心目标，强调了可靠性、经济性、环境适应性（绿色设计）在当代设计中的优先地位。我们详细分析了从概念生成到详细设计的全过程，引入了系统工程的思维模式，指导读者如何构建一个结构清晰、逻辑严谨的设计方案。重点介绍了基于需求分析的功能分解方法，以及如何利用价值工程（VE）原理进行设计优化。 第二章：工程材料的力学行为与选择 深入探讨了金属、高分子材料、复合材料及陶瓷等主要工程材料的微观结构与宏观力学性能之间的关系。内容包括：弹性、塑性、蠕变、疲劳及断裂韧性的详细阐述。尤其关注了材料在不同载荷和温度条件下的响应模型。设计选材部分，提供了基于性能指标、成本约束及加工工艺性的多目标决策矩阵，指导工程师做出最优化的材料选择，而非仅仅依赖传统的材料手册。 第三章：应力分析与强度校核 本章是机械设计安全性的核心。内容包括：经典应力状态的分析（单向、双向、三向应力场）、胡克定律的推广应用、以及在复杂载荷下的应力集中效应分析。我们详细介绍了多种强度理论（如冯·米塞斯、特雷斯卡准则）在评估构件失效风险中的适用性。本章的重点在于疲劳设计：涵盖了高周疲劳（S-N曲线）、低周疲劳（ε-N曲线），以及如何应用Miner线性累积损伤法则进行复杂变载荷下的寿命预测，并引入了断裂力学基本概念（如应力强度因子K）来评估裂纹扩展风险。 第二部分：机械基础构件的设计与优化 本部分将理论应用于具体的机械元素，重点进行尺寸确定、几何优化和寿命预测。 第四章：连接件的设计与可靠性 系统阐述了螺纹连接、铆接、焊接和键连接的设计原则。螺纹连接部分，不仅限于静载荷下的预紧力计算，更深入探讨了振动、冲击载荷下螺纹的自锁性与松动预防措施。焊接设计部分，侧重于焊缝的强度计算、疲劳性能评估，以及热影响区对母材性能的改变分析。 第五章：轴的设计与动态特性 轴作为机器中主要的传动和支承部件，本章从刚度要求和强度要求两方面展开设计。强度设计考虑了静强度、疲劳强度以及组合载荷下的校核。刚度设计部分，重点分析了临界转速（固有频率）的计算，以及如何通过优化轴的结构形状（如利用截面突变处的应力集中系数）来提高其抗疲劳能力。本章引入了有限元分析（FEA）在轴系挠度与应力分布可视化中的应用实例。 第六章：滚动轴承与滑动轴承的选型与润滑 轴承是机械中最重要的运动副之一。滚动轴承的设计关注于基本额定动载荷和静载荷的正确应用，以及基于ISO标准的寿命计算（L10寿命）。滑动轴承设计则侧重于流体动力润滑理论（雷诺方程），分析油膜厚度、温升控制和承载能力。润滑剂的选择和密封技术被作为保证轴承可靠运行的关键因素进行了详细讨论。 第七章：齿轮传动系统的设计与校核 齿轮传动是机械动力传递的核心。本书详细介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的设计计算。内容包括：接触应力（点蚀）和弯曲应力（断齿）的许用值确定与校核。设计优化部分，重点分析了齿向和齿廓修形对载荷分布均匀性的影响，并探讨了高精度齿轮制造公差对传动平稳性的制约。 第三部分：运动机构分析与系统集成 本部分聚焦于机构的运动规律、动力学分析及其在实际系统中的集成。 第八章：机构运动分析与速度瞬心法 详细讲解了平面连杆机构、凸轮机构的运动学分析。速度瞬心法和矢量法在确定复杂机构瞬时速度和加速度中的应用被系统梳理。凸轮设计部分，不仅限于标准轮廓，更深入到复杂轮廓的逆向运动学设计，确保运动的平稳性与低冲击。 第九章：机构的动力学分析与振动控制 机构的平稳运行依赖于其动力学特性。本章涵盖了机构的惯性力、冲击力的计算与平衡技术。重点引入了平衡飞轮的设计，用于抵消周期性变化的冲击力矩，确保机构运行平稳。此外，系统地介绍了机械系统的固有频率识别与模态分析，并提出了针对性的减振降噪措施，如采用柔性连接件和隔振器。 第十章：机械系统的集成与现代设计工具 本章总结了将各个独立构件整合为完整机械系统的过程。讨论了人机工程学在操作界面和维护通道设计中的重要性。最后，对现代设计工具进行了前瞻性介绍，包括参数化建模（PDM/PLM系统基础）、基于仿真（Simulation-Based Design）的设计迭代流程，以及如何利用优化算法（如遗传算法）在设计空间中寻找最佳解决方案。 本书特点： 理论与实践并重： 每个设计章节后均附有实际工程案例分析，涉及行业标准（如ISO、AGMA）的应用。 强调现代方法： 深度整合了可靠性工程、疲劳分析和数值模拟方法。 详尽的公式推导： 保证了读者对关键设计准则背后的数学原理有透彻的理解。 读者对象： 机械设计专业本科生、研究生，从事机械设备研发、结构设计、工艺规划的工程师，以及希望系统提升机械设计理论水平的专业技术人员。

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这本书的行文风格，怎么说呢，非常平实，像是资深工程师在带徒弟，没有太多花哨的辞藻，直奔主题。对于初学者来说，这可能是一个优点，因为它减少了理解上的障碍。我个人比较欣赏它在讲解复杂概念时所采用的类比手法，比如用自来水管的粗细来比喻带宽和延迟，这种具象化的描述能帮助快速建立起正确的概念模型。但对于我这种已经有几年经验的爱好者而言，略显冗长。我更倾向于直接深入到技术细节中，比如在介绍BIOS/UEFI设置时，我希望看到更细致的讲解，比如不同主板厂商对内存时序（Timings）的微调策略对超频稳定性的影响，或者如何通过固件层面的设置来优化电源管理策略以延长笔记本电池寿命。这本书的图解部分做得挺到位，特别是电路板布局图的标注非常清晰，能看出制作者在图像质量上下了功夫。不过，我发现一些关于新兴接口（如Thunderbolt 5）的描述似乎还停留在理论阶段，缺乏实际的设备性能测试数据支持，这点稍微有点遗憾。

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从整体的知识体系构建来看，这本书试图搭建一座从基础知识到实际应用操作的桥梁，这一点是值得称赞的。它没有被当前市场热点所裹挟，而是稳扎稳打地夯实了底层原理。例如，在讲解电源供应器（PSU）的选择时，它不仅提到了80 PLUS认证等级，还解释了不同等级背后的转换效率曲线，以及为什么全模组和半模组对理线的影响大于对性能的实际影响。这种对“为什么”的解释，远比单纯教人“怎么做”要有价值得多。我的期望是，如果能增加一个专门的章节，系统性地讨论不同使用场景（如专业视频编辑、深度学习训练、常规办公）下的“最佳”硬件兼容性配置清单，并解释这些配置背后的权衡点（例如，牺牲一点CPU性能来换取更强的内存带宽），那这本书的价值会再次提升一个档次。总而言之，它为我提供了一个非常扎实的技术基石，让我对下一步的学习方向有了更明确的规划。

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我特意翻阅了关于数据恢复和硬盘维护的部分，这是我一直比较头疼的领域。市面上很多资料要么过度美化了数据恢复的成功率，要么推荐的软件工具要么过于简陋要么就是收费高昂的商业工具。我希望看到的是一种严谨的、按部就班的流程，首先如何安全地隔离故障硬盘，避免二次写入损伤，然后是如何使用如ddrescue这类低级工具进行扇区级镜像，最后才是逻辑层面的文件系统修复尝试。这本书的论述结构看起来是沿着这个思路走的，它强调了“先备份后操作”的原则，这一点非常值得肯定。另外，它对固态硬盘（SSD）的TRIM命令和垃圾回收（Garbage Collection）机制的介绍，虽然没有深入到主控芯片的固件层面，但对于理解SSD的寿命和性能衰减机制已经足够有帮助了。我期待它能在下一步的修订中，加入更多关于NVMe SSD特定健康状态（SMART data）解读的实例分析，毕竟现在机械硬盘已经越来越少见了。

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这本书的装帧设计倒是挺抓人眼球的，封面那种深蓝配亮银的配色，乍一看就给人一种专业、严谨的感觉，很符合我对技术类书籍的期待。拿到手上掂了掂，分量十足，感觉内容肯定很扎实。我本来是想找一本能系统梳理一下现代PC硬件发展脉络和未来趋势的书，毕竟现在DIY市场变化太快，很多老知识都得更新换代。这本书的目录初步浏览下来，对基础概念的讲解似乎比较详尽，比如对不同代际CPU架构的对比分析，以及内存技术从DDR3到DDR5的演进过程，这部分内容如果能深入剖析底层原理，对我这种想从“会装”到“精通”的人来说价值就非常大了。不过，我更关注的是那些前沿技术，比如新型固态硬盘的读写机制，或者是集成显卡和独立显卡的性能瓶颈分析。如果它能用图表和实际测试数据来支撑这些论述，而不是简单地罗列参数，那这本书的实用性就会大大提升。我希望它能提供一些超越基础装机指南的内容，比如深度故障排查的流程图，或者针对特定工作站需求的硬件选型建议，这样才能真正称得上是一本“教程”。

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初次翻阅时，我主要关注了其中关于软件驱动和系统优化的章节。坦白说，很多市面上的“维修教程”往往止步于硬件的插拔层面，对于复杂的系统级冲突和驱动版本兼容性问题往往一带而过，或者直接推荐“重装系统”这种“一刀切”的解决方案。我希望能看到更具操作性的指导，比如如何利用高级日志分析工具（如Windows的事件查看器或Linux的dmesg）来定位偶发的蓝屏或死机现象。这本书在这方面的篇幅似乎不错，特别是提到了如何手动回滚特定驱动而不影响其他组件的稳定运行，这简直是救命稻草。我记得有一次我的声卡驱动和主板芯片组驱动冲突，导致音频延迟奇高，光是排查那个冲突点就花了快两天。如果这本书能提供一个清晰的、基于逻辑推理的排查树，而不是简单的步骤清单，那它就超越了一般的参考手册，真正达到了“教程”的级别。我对其中的虚拟化技术部分也抱有一丝期待，看看它如何处理在物理机上进行硬件虚拟化时，与宿主机资源争夺相关的优化策略。

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