工程材料与热加工

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出版者:
作者:陈勇
出品人:
页数:257
译者:
出版时间:2001-1
价格:21.80元
装帧:
isbn号码:9787560925516
丛书系列:
图书标签:
  • 工程材料
  • 热加工
  • 材料科学
  • 机械工程
  • 金属材料
  • 塑性变形
  • 热处理
  • 制造工艺
  • 材料力学
  • 金属成形
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具体描述

《实用机电工程系列教材•工程材料与热加工》系统介绍了材料的性能,材料的机构与结晶,铁碳合金相图,钢和铸铁,非铁金属及其合金,非金属材料,金属热处理及材料的改性强化,铸造、压力加工、焊接与胶结等成形工艺,典型零件的选材,非金属材料的成形等方面的基本原理和基础知识。各章之后附有思考题和练习题,还列入了有关实验内容,附录中列出了一些常用金属材料力学性能和热处理方面的技术数据。

《实用机电工程系列教材•工程材料与热加工》内容简明扼要,突出实用性,并注重理论与实践的结合,可作为高职高专和本科少学时机械类和近机类专业的教材,也可供有关技术人员参考。

《智能制造系统集成与优化:理论、方法与应用前沿》 【图书简介】 在当前全球制造业向工业4.0和智能制造转型的浪潮中,先进的制造技术已不再是孤立的单元操作,而是高度集成、数据驱动的复杂系统。本书《智能制造系统集成与优化:理论、方法与应用前沿》正是立足于这一时代背景,旨在为读者提供一套全面、深入且具有前瞻性的智能制造系统构建、分析与优化工具箱。它聚焦于如何将信息物理系统(CPS)、物联网(IoT)、大数据分析、人工智能(AI)等前沿技术有机地融入到传统制造流程中,以实现柔性化、高效化、高质量和可持续性的生产目标。 本书结构严谨,内容涵盖从底层感知到顶层决策的全链条技术体系,共分为六个核心部分,共计二十章,旨在构建一个从微观到宏观的智能制造知识图谱。 --- 第一部分:智能制造的理论基石与架构设计 本部分着重阐述智能制造的哲学基础、关键技术演进脉络及其宏观的系统架构。 第1章:工业4.0与智能制造的内涵界定:深入剖析“工业4.0”的五大核心原则,区分“自动化”与“智能化”的本质区别。探讨智能工厂的演进路线图,从自动化车间到互联互通的智能生态系统。 第2章:信息物理系统(CPS)在制造中的建模:详细介绍CPS的构成要素——计算、通信与物理过程的耦合机制。重点阐述如何利用分层架构模型(如RAMI 4.0)对复杂的制造实体进行数字化映射,并讨论实体与数字孪生体(Digital Twin)的实时交互协议设计。 第3章:面向全生命周期的系统集成框架:构建一个覆盖产品设计(CAD/CAE)、生产规划(APS)、车间执行(MES)与企业资源管理(ERP)的集成数据模型。阐述如何打破传统信息孤岛,实现跨平台、跨部门的无缝数据流动与语义互操作性。 --- 第二部分:数据驱动的底层感知与互联技术 此部分深入探讨支撑智能制造的数据采集、传输与基础网络环境的构建。 第4章:工业物联网(IIoT)的架构与协议:系统梳理适用于工业环境的通信协议,如MQTT、OPC UA、TSN(时间敏感网络)。对比分析5G、Wi-Fi 6在不同场景下的部署优势与局限性,重点研究低延迟、高可靠性的网络切片技术在关键控制回路中的应用。 第5章:先进传感器技术与边缘计算:介绍高精度、多模态工业传感器(如激光雷达、高光谱成像、非接触式振动监测)在设备状态监测中的应用。重点阐述边缘计算(Edge Computing)的架构设计,探讨数据预处理、实时控制算法在靠近设备端的执行机制,以降低对中心云平台的依赖。 第6章:工业数据采集与标准化:讨论如何从异构的PLC、SCADA系统中高效、安全地采集时间序列数据。引入数据治理的概念,包括数据清洗、时间戳同步和统一数据模型(如ISA-95标准扩展)的构建,确保数据质量满足后续高级分析的要求。 --- 第三部分:人工智能在制造过程中的赋能 本部分是本书的核心,专注于如何运用前沿AI技术解决制造过程中的复杂优化和决策问题。 第7章:基于深度学习的工业视觉检测:详细介绍卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)在缺陷识别、装配校验和尺寸测量中的应用。探讨小样本学习(Few-Shot Learning)在定制化、低频缺陷检测场景下的实用化策略。 第8章:预测性维护(PdM)的机器学习方法:构建从特征工程到模型选择的全流程PdM体系。对比分析生存分析模型(如Cox回归)、时间序列预测模型(如LSTM、Transformer)以及无监督异常检测算法在设备故障预警中的性能差异。 第9章:强化学习在动态调度与控制中的应用:将车间调度问题建模为马尔可夫决策过程(MDP)。重点解析深度Q网络(DQN)和Actor-Critic算法在处理高度动态、约束复杂的生产资源分配与作业排序问题上的优化能力。 第10章:知识图谱与专家系统的融合:探讨如何利用知识图谱技术对制造领域的专家经验、设备手册和故障记录进行结构化表示。研究如何将该知识库与推理引擎结合,实现故障诊断的透明化和可解释性。 --- 第四部分:数字孪生体(Digital Twin)的构建与仿真 深入探讨数字孪生体作为集成化决策平台的关键技术。 第11章:数字孪生的多域建模技术:区分物理模型(基于第一性原理的机理模型)与数据模型(基于AI的黑箱模型)。介绍如何将机理模型与数据驱动模型进行混合集成,构建高保真度的孪生体。 第12章:实时同步与状态映射机制:研究数据驱动的孪生体与物理实体之间的实时状态同步算法,特别是针对网络延迟和数据丢失情况下的状态估计与校正方法。 第13章:孪生体驱动的工艺优化与“What-If”分析:演示如何利用数字孪生体在虚拟环境中进行虚拟调试、工艺参数的敏感性分析和碰撞检测,从而在不影响实际生产的情况下,提前验证和优化新的制造方案。 --- 第五部分:柔性制造与供应链的协同优化 本部分将视角从单个工厂扩展到整个制造生态系统。 第14章:面向小批量、多品种的柔性作业调度:研究基于群智能算法(如粒子群优化、蚁群算法)和混合整数规划(MIP)的动态、自适应的生产调度策略,以应对客户需求的快速变化。 第15章:供应链风险的智能感知与响应:构建集成物流、库存和生产能力的端到端供应链数字模型。探讨如何利用时间序列预测模型评估外部冲击(如原材料短缺、物流中断)对交货期的影响,并提出快速重构供应链网络的决策支持系统。 第16章:基于区块链的工业数据安全与可信追溯:分析在跨企业协作中,如何利用分布式账本技术确保制造数据的不可篡改性、权限隔离和产品溯源的透明性,尤其在高端零部件的供应链管理中的应用。 --- 第六部分:人机协作与可持续制造 最后一部分关注智能制造中的人机关系以及对社会环境的影响。 第17章:面向人机协作(HRC)的安全性与效率:研究先进视觉跟踪和力反馈技术在安全空间内的人机协作系统中的应用。重点讨论如何设计直观的交互界面(如AR/VR辅助操作),实现操作人员的技能增强而非替代。 第18章:智能能源管理与碳足迹优化:将能耗模型纳入生产调度优化目标函数。研究基于机器学习的设备能耗预测,以及如何通过动态调整生产负荷以最小化高峰电力需求和整体碳排放。 第19章:质量的内建与零缺陷制造:探讨如何从传统的最终检验转向基于过程控制的内建质量体系。研究利用实时过程参数和AI模型,实现对产品质量的即时反馈和主动干预,迈向零缺陷制造。 第20章:智能制造的伦理、安全与人才培养:讨论自动化与AI决策所带来的数据隐私、算法偏见和网络安全风险。提出面向未来制造人才所需的复合型知识结构和持续学习体系。 --- 目标读者: 本书适合从事先进制造技术研究的科研人员、智能工厂的设计与实施工程师、企业中高层技术管理者,以及高等院校机械工程、自动化、计算机科学等相关专业的硕博士研究生。通过阅读本书,读者将掌握构建新一代智能制造系统的理论基础、核心算法和工程实践路径。

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我对《工程材料与热加工》这本书抱有很高的期望,因为它似乎能解答我在机械设计过程中常常遇到的关于材料选择和加工可行性的困惑。在设计过程中,我需要充分考虑材料的强度、刚度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等多种因素,并确保所选材料能够通过现有的加工手段经济高效地制造成所需的零件。我希望这本书能详细介绍不同种类工程材料(如碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金、钛合金、工程塑料、陶瓷等)的详细性能参数,以及它们各自的优缺点和适用范围。书中是否会提供关于材料在各种应力状态(拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切)下的力学行为分析?我尤其需要了解材料在不同加工方式下的变形机制和潜在缺陷。例如,在冷加工过程中,材料的加工硬化现象如何影响其后续的成形?在热加工过程中,材料的晶粒尺寸、相组成等如何受到加热和冷却速率的影响?书中是否会介绍一些关于材料加工性能的评价方法和标准,以及如何通过实验手段来评估和预测材料的加工性能?我希望这本书能够提供一些关于加工工艺选择的实用建议,帮助我平衡零件的性能要求、加工成本和生产周期。例如,对于一个需要高精度和良好表面质量的零件,是选择切削加工还是电加工更合适?书中是否会提供一些关于材料与加工工艺相互作用的案例研究,来展示如何通过优化设计和加工方案来获得最佳的工程效益?

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这本书的名字《工程材料与热加工》让我联想到许多在我工作生涯中遇到的实际问题。我是一名生产一线的技术主管,负责管理整个生产流程。我深知材料的性能直接决定了产品的最终质量,而加工工艺的优劣则影响着生产效率和成本。我非常希望这本书能深入浅出地讲解各种工程材料的力学性能、物理性能和化学性能,并重点分析它们在高温、高压、腐蚀等极端工况下的表现。例如,书中是否会详细介绍各种合金(如高温合金、耐磨合金、耐蚀合金)的成分、组织结构以及它们如何实现特定的性能?我尤其想了解不同热加工工艺(如热锻、热轧、热处理)对材料显微组织的影响,以及这些组织变化如何传递到宏观性能上。例如,一个经过适当热处理的钢材,其屈服强度和韧性会有怎样的提升?书中是否会提供关于不同热加工方法(如感应加热、电阻炉加热、火焰加热)的优劣分析,以及在实际生产中如何选择合适的加热方式来避免材料过热或过烧?我迫切需要了解如何通过优化热加工参数,如加热速率、保温时间、冷却方式,来获得最佳的材料性能和最小的加工变形。这本书是否会涉及一些与生产效率和成本控制相关的加工技术,比如连续热处理、快速加热技术等?我希望这本书能够提供一些实操性的指导,帮助我解决生产中遇到的实际难题,比如如何降低加工能耗,如何减少材料的浪费,以及如何提高产品的合格率。

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我是一名在航空航天领域工作的工程师,对高性能材料及其制造工艺有着极高的要求。《工程材料与热加工》这本书的名字听起来非常契合我的工作需求。在航空航天领域,我们经常需要使用到各种特种材料,如高温合金、钛合金、复合材料等,这些材料通常具有复杂的微观结构和优异的综合性能,但同时也带来了巨大的加工挑战。我希望这本书能深入探讨这些特种材料的性能特点、制备方法以及在极端环境下的工作机理。例如,书中是否会详细介绍高温合金在高温下的组织稳定性、抗氧化性和抗热疲劳性?对于钛合金,书中是否会讨论其在加工过程中的粘刀问题以及如何通过特殊的加工方法来解决?而对于复合材料,书中是否会涉及其纤维增强基体材料的界面结合、成型工艺以及加工过程中的分层、开裂等问题?我非常期待书中对先进热加工技术在这些特种材料应用中的介绍,例如真空热处理、定向凝固、等离子弧焊接、激光熔覆等。书中是否会提供关于如何通过精确控制热加工参数来获得最佳的材料显微组织和宏观性能的指导?例如,如何通过精密的温度控制和冷却速率来确保高温合金中γ'相的析出,从而提高其高温强度?我希望能从这本书中获得一些关于航空发动机叶片、飞机结构件等典型航空航天零部件的材料选择和热加工工艺的案例分析,从中学习宝贵的经验。

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作为一名经验丰富的材料科学家,我对《工程材料与热加工》这本书的封面和目录就已经充满了好奇。标题中的“工程材料”涵盖了广泛的领域,从传统的金属材料到高性能的陶瓷、聚合物和复合材料,我相信这本书会对它们的分类、性能特点、制备方法以及应用场景进行详尽的阐述。我尤其关注书中对材料失效分析的论述,比如疲劳、蠕变、断裂等失效模式的机理,以及如何通过材料选择和工艺控制来避免这些失效。书中是否会深入到材料的晶体结构、晶界、位错等微观层面,解释宏观性能的来源?比如,碳在钢铁中的固溶强化和沉淀强化机制,或者陶瓷材料的晶界弱化问题。至于“热加工”,这无疑是金属材料塑性变形的关键环节。我希望能看到书中对热加工过程中金属内部组织演变的细致描述,包括退火、正火、淬火、回火等热处理工艺对材料性能的影响。书中是否会详细讲解热加工设备的原理和操作,比如不同类型的炉、压力机、轧机等?同时,我对书中关于加工参数对最终产品性能的影响分析非常感兴趣,例如加热温度、保温时间、冷却速率、变形量、应变速率等如何协同作用。书中是否会提供一些关于热加工缺陷的成因及预防措施,例如热处理裂纹、晶粒粗大、组织不均匀等?作为一名研究人员,我希望这本书能够提供一些前沿的理论和研究方向,或者在某些特定材料体系(如航空航天材料、生物医用材料)的热加工方面有独到的见解,为我的研究提供新的思路和灵感。

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在我看来,《工程材料与热加工》这本书的核心价值在于它连接了材料的“是什么”和“如何得到”这两个关键环节,对于任何从事产品开发或生产的人来说,这都是必不可少的基础知识。我从事的是工业设计领域,经常需要将概念转化为可以实际生产的产品,而材料的性能和加工的可行性是设计的生命线。我希望这本书能够提供关于各种工程材料(包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料等)的详细性能参数,如强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、导电性、导热性等,以及它们在不同温度、压力、化学环境下的行为表现。书中是否会深入分析这些性能参数与材料的微观结构(如晶体结构、晶界、原子排列、缺陷等)之间的内在联系?我特别想了解材料的加工性能,例如塑性、延展性、加工硬化、切削性、成形性等,以及这些性能如何受到材料成分、热处理、以及加工方式的影响。书中是否会介绍各种主要的材料成形和加工技术,包括切削加工(车削、铣削、钻削、磨削)、压力加工(锻造、轧制、挤压)、特种加工(电加工、激光加工、超声波加工)以及各种热处理工艺(退火、正火、淬炼、回火)?我希望这本书能提供关于如何根据产品要求、材料特性和加工成本来选择最合适的材料和加工工艺的实用指导,并能提供一些成功的案例分析,让我能更直观地理解这些概念。

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作为一名对材料科学和制造工艺充满热情的研究生,我一直致力于探索更先进的材料和更高效的加工技术。《工程材料与热加工》这本书的标题立刻引起了我的兴趣。我希望这本书能够提供关于新材料开发和应用的前沿信息,例如新型纳米材料、智能材料、生物可降解材料等在工程领域的应用潜力,以及它们在热加工过程中可能遇到的挑战和机遇。书中是否会深入探讨材料的本征性能与其加工性能之间的关系?例如,材料的杨氏模量、泊松比、热膨胀系数等物理参数如何影响其在热加工过程中的变形行为?我非常关注书中对材料在高温或低温环境下的加工特性分析,比如在极端温度下材料的塑性、韧性以及加工过程中可能出现的相变或化学反应。书中是否会详细介绍各种先进的热加工技术,如等温锻造、精密热加工、以及利用电磁场或超声波辅助的热加工技术?我希望这本书能够提供关于这些技术的原理、工艺流程、设备要求以及它们在提升材料性能和降低能耗方面的优势。另外,我对于书中关于材料加工过程的模拟和优化方法也充满期待,特别是利用计算材料学的方法来预测材料在热加工过程中的组织演变和性能变化。书中是否会介绍一些先进的测量和表征技术,用于分析热加工前后的材料组织和性能?我希望这本书能够为我的研究课题提供理论基础和技术支持,并激发我在这领域的创新思维。

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我是一名机械制造专业的学生,正在为毕业设计而搜集资料。《工程材料与热加工》这个书名听起来非常符合我的需求。我希望这本书能够帮助我理解不同材料的加工性能,以及选择和优化加工工艺。例如,对于我毕业设计中的某个关键零件,我需要选择合适的金属材料,并确定最佳的加工方法。书中是否会详细介绍各种金属材料(如铝合金、铜合金、钛合金等)的切削加工性能,包括切削力、切削热、刀具磨损等?我需要了解不同加工方式(如车削、铣削、钻削、磨削)的原理、特点以及适用范围。书中是否会提供关于加工参数选择的指导,比如切削速度、进给量、切削深度等,以及它们如何影响加工精度、表面质量和生产效率?我还想了解热加工工艺是如何影响这些加工性能的。例如,经过热处理的材料,其加工性能会有怎样的变化?书中是否会涉及一些先进的加工技术,比如电火花加工 (EDM)、激光切割、水射流切割等?我很想知道这些非传统加工方法在处理难加工材料或实现复杂形状零件方面的优势。另外,我希望这本书能够提供一些实际案例,展示如何将材料知识和加工工艺结合起来解决工程问题。如果书中还能包含一些关于加工成本分析和环境保护方面的考虑,那就更好了,这对于我的毕业设计选题非常有价值。

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作为一个对机械制造和新材料领域充满好奇的爱好者,我一直在寻找一本能够系统介绍工程材料及其加工技术的书籍。《工程材料与热加工》这个书名完美地契合了我的兴趣点。我希望这本书能够从宏观到微观,全面深入地介绍各种工程材料的构成、性能以及它们与加工工艺之间的紧密联系。例如,我希望能了解金属材料的晶体结构、合金化原理、以及如何通过调整合金成分和热处理工艺来获得特定的力学性能,如高强度、高韧性、耐磨性或耐高温性。书中是否会详细阐述不同类型的热加工工艺,如锻造、轧制、热处理等,以及这些工艺在材料性能形成过程中的作用?我尤其关注书中关于加工参数对材料显微组织和宏观性能影响的分析,比如加热温度、保温时间、冷却速率、变形量等如何协同作用,最终决定产品的性能。我希望能从书中获得一些关于材料加工性能的评价指标和方法,以及如何在设计阶段就考虑材料的可加工性,从而选择最适合的材料和加工方案。此外,我也对书中可能涉及的先进材料和加工技术感兴趣,例如纳米材料、智能材料、增材制造(3D打印)等在工程领域的应用,以及它们在热加工过程中可能遇到的新机遇和新挑战。我希望这本书能够提供一个清晰的知识框架,并激发我探索更广泛的工程材料和制造技术。

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我是一名对材料科学有着浓厚兴趣的退休工程师,虽然已经离开工作岗位,但我依然保持着对技术领域的关注和学习热情。《工程材料与热加工》这本书的标题深深吸引了我,它涵盖了我过去工作中经常接触到的两个重要领域。我希望这本书能够以清晰易懂的方式,系统地梳理和阐述工程材料的分类、性能特点、制备工艺以及应用领域。例如,我希望书中能详细介绍各种金属材料,如铁素体钢、奥氏体钢、马氏体钢、铜合金、铝合金、镁合金、钛合金等,它们的化学成分、显微组织、力学性能、物理性能、化学性能以及它们在不同工程应用中的优势和局限性。同时,我也非常希望能了解各种非金属材料,如工程陶瓷、工程塑料、橡胶、复合材料等的特性和应用。对于“热加工”部分,我希望书中能够深入浅出地讲解各种热处理工艺,如退火、正火、淬火、回火等,它们的基本原理、对材料组织和性能的影响,以及在实际生产中的应用。同时,我也希望了解各种金属的塑性变形加工方法,如锻造、轧制、挤压、冲压等,以及这些加工过程如何影响材料的最终性能。书中是否会包含一些关于材料失效分析的章节,讲解疲劳、蠕变、断裂等失效模式的机理,以及如何通过材料选择和工艺优化来避免失效?我希望这本书能给我带来系统的理论知识和丰富的实际案例,让我能够更深入地理解工程材料的世界。

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这本《工程材料与热加工》的标题本身就足够吸引我了,我是一名刚入行不久的机械工程师,深知材料和加工工艺是工程设计的基础。在工作中,我经常会遇到选择合适材料和优化加工方法的难题,而这本书似乎为我提供了一个系统性的解决方案。我迫不及待地想了解书中对各种常用工程材料的特性分析,比如不同种类钢材的屈服强度、抗拉强度、硬度以及它们在不同温度下的表现。书中是否会深入探讨合金元素的添加如何影响材料的性能?例如,铬、镍、钼等元素在不锈钢和高温合金中的作用机制,以及它们如何提高材料的耐腐蚀性、高温强度和韧性?另外,我对书中关于金属塑性变形的原理也充满期待,特别是冷加工和热加工对材料微观结构和宏观性能的影响。书中会不会介绍轧制、锻造、挤压、拉伸等成形工艺的详细步骤、设备以及它们各自的优缺点?我想知道在实际生产中,如何根据零件的形状、尺寸精度和性能要求来选择最合适的加工方法。我对书中可能包含的模拟和优化技术也非常感兴趣,例如 Finite Element Analysis (FEA) 如何用于预测材料在加工过程中的应力和变形,以及如何通过工艺参数的调整来获得最佳的加工效果。这本书是否还会涉及一些先进的制造技术,比如粉末冶金、3D打印在工程材料应用中的潜力?作为一名希望不断提升专业技能的工程师,我希望能从这本书中获得实实在在的知识和指导,能够将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。我希望这本书不仅仅是枯燥的理论堆砌,更能提供一些案例分析或者实际操作的建议,让我能够更直观地理解这些概念。

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