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出版者:东北大学出版社

作者:李雷

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2005-2

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787811021134

丛书系列:

图书标签:

• CAD教程
• CAD
• 计算机辅助设计
• 机械制图
• 工程制图
• AutoCAD
• 绘图基础
• 技术入门
• 教程
• 软件操作
• 设计基础

《精妙结构：现代工程设计原理与实践》 内容概要： 本书深入探讨了现代工程设计领域的核心理论、方法论以及前沿实践。它并非聚焦于特定软件工具的使用技巧，而是着力于构建工程师和设计师坚实、系统的思维框架，以应对日益复杂的工业挑战。全书结构严谨，内容涵盖从基础的材料科学与力学分析，到先进的系统工程方法论，再到面向未来的智能制造与可持续设计理念。 第一部分：工程设计的基石——理论与方法 第一章：工程思维的重塑与系统化设计流程 本章首先剖析了“工程师的思维模式”，强调跨学科整合能力的重要性。我们将系统地梳理从需求定义、概念生成、方案评估到详细设计的完整流程。重点阐述了设计迭代、权衡分析（Trade-off Analysis）在复杂工程决策中的关键作用。内容将深入探讨模糊逻辑在早期概念选择中的应用，区别于标准化的线性设计路径，提供更具适应性的框架。 第二章：材料科学的深化理解与性能预测 本部分超越了对常见材料性能参数的简单罗列，转而深入材料的微观结构、加工工艺与其宏观力学性能之间的内在联系。详细介绍了先进复合材料、智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的本构关系模型。此外，本章还引入了基于第一性原理的材料性能预测方法，为设计师在极端工况下的材料选择提供理论支撑。 第三章：高级结构分析与可靠性评估 着重探讨传统有限元分析（FEA）的局限性与扩展应用。内容涵盖非线性结构分析、疲劳寿命预测模型（如基于断裂力学的概率模型）以及多物理场耦合分析（如热-结构、流固耦合）。可靠性工程部分，详细解析了概率极限状态设计（Reliability-Based Design Optimization, RBDO）的实施步骤，确保设计在随机载荷和材料不确定性下的鲁棒性。 第二部分：面向性能的优化与先进制造 第四章：多目标优化算法在设计中的应用 本章是连接理论与实际性能提升的核心部分。它系统介绍了几种主流的优化算法，包括遗传算法（GA）、粒子群优化（PSO）以及更先进的基于梯度的拓扑优化方法。重点在于如何对相互冲突的设计目标（如轻量化与刚度最大化）进行有效排序和求解，展示了如何利用Pareto前沿来指导工程师做出最优决策。 第五章：面向制造的设计（DFM）与装配的设计（DFA）的深度集成 本章强调设计活动必须从一开始就考虑后续的制造和装配可行性。DFM部分将分析不同加工方式（如精密铸造、增材制造、高速切削）对设计参数的约束。DFA则侧重于模块化设计、标准化连接件的应用以及如何通过设计简化来降低总装配成本和时间。内容将通过大量的工程案例，说明如何避免常见的“设计陷阱”。 第六章：增材制造（AM）的工艺约束与拓扑优化结合 鉴于增材制造对设计自由度的革命性提升，本章专门探讨了如何充分利用3D打印技术的优势。内容细致分析了选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等工艺特有的残余应力、各向异性问题。重点介绍如何将拓扑优化结果直接转化为可制造的复杂几何形状，并讨论后处理（如热等静压）对最终性能的影响。 第三部分：系统工程与未来趋势 第七章：产品全生命周期管理（PLM）与数字孪生 本章将工程设计提升到企业管理和产品生命周期的宏观视角。详细介绍PLM系统的核心功能，如何实现设计数据、制造信息和售后反馈的有效闭环。更进一步，本章引入“数字孪生（Digital Twin）”的概念，阐述如何利用实时数据和仿真模型，对已部署产品进行状态监测、预测性维护和再设计优化。 第八章：人机工程学与用户体验驱动的设计 强调优秀设计不仅要满足技术指标，更要关注使用者的交互体验。本章深入探讨了经典的人机工程学原理，包括工作空间规划、显示与控制系统的布局规范。同时，将用户体验（UX）设计流程引入机械和结构设计中，例如通过分析操作任务流，来指导接口（如把手、检修口）的设计，确保产品既高效又安全。 第九章：可持续设计与循环经济的工程实践 面对全球资源约束和环境挑战，本章聚焦于“绿色工程”。内容包括材料的LCA（生命周期评估）方法，如何量化设计选择对环境的影响。重点介绍面向拆卸和回收的设计（Design for Disassembly and Recycling, DfD&R），以及如何利用生物启发设计（Biomimicry）来寻找更自然、更低能耗的结构解决方案。 读者对象： 本书面向机械、航空航天、材料等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及有志于提升设计深度和广度的中级及资深工程师和研发人员。本书旨在提供一个超越软件操作层面的、结构化的、面向未来挑战的工程设计知识体系。

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说实话，我买这本书之前，对CAD的学习一直断断续续，总是抓不住重点，感觉自己像是在大海里捞针。但这本书的出现，彻底改变了我的学习方式。它没有直接跳到复杂的绘图技巧，而是先花了很多篇幅来讲解CAD的“工作流程”和“项目管理”。这对我来说太重要了！我之前总是在埋头画图，却不知道如何组织自己的文件，如何进行图层管理，导致项目做到一半就乱成一团。这本书通过生动的案例，展示了如何有效地使用图层来区分不同的对象，如何设置图块来提高效率，以及如何进行标注和尺寸标注的规范化。我特别喜欢它关于“模型空间”和“图纸空间”的讲解，这对我来说是全新的概念，但作者用非常清晰的图示和逻辑，让我一下子就明白了它们之间的区别和联系，以及如何在不同空间下进行操作。它还提到了“参数化设计”的一些入门概念，虽然只是初步介绍，但已经让我看到了CAD的强大之处，让我对接下来的学习充满了期待。这本书的结构安排非常合理，每个章节都像是一个小小的里程碑，让我能够清晰地看到自己的进步，这种成就感是之前学习过程中从未有过的。

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对于我这种曾经在CAD的世界里迷失过的人来说，这本书简直就是一盏指路明灯。它没有那种枯燥乏味的理论堆砌，而是用非常直观的“操作演示”来引导读者。我特别喜欢它在讲解“编辑命令”时的处理方式，比如“移动”、“复制”、“旋转”、“镜像”等，每一个命令都配有详细的步骤说明和效果图，让你一目了然。它还介绍了“阵列”和“修剪”等高级编辑工具，并且非常详细地讲解了它们的不同模式和应用场景。我印象最深的是它关于“尺寸关联”和“参数化约束”的介绍，这让我看到了CAD软件的智能化一面，它不仅仅是一个简单的绘图工具，更是一个能够根据参数自动调整图形的智能设计平台。书中还涉及了一些“辅助工具”的使用，比如“捕捉”、“对象追踪”等，这些工具的熟练运用，能够让你的绘图更加精准和高效。总而言之，这本书在“工具使用”和“操作技巧”方面做得非常出色，让我能够快速掌握CAD软件的核心功能，并且能够灵活运用它们来解决实际问题。

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这本书最大的亮点在于它对“绘图效率”和“设计规范”的强调，这正是很多初学者容易忽略的地方。我以前画图追求的是“能画出来”，但这本书让我明白，真正专业的设计师更注重“画得快”和“画得规范”。它详细介绍了各种“快捷键”和“命令组合”的使用技巧，比如如何快速切换命令、如何一次性执行多个操作等，这些看似微小的技巧，累积起来却能极大地提高绘图速度。更重要的是，它花了很多篇幅讲解“尺寸标注”的原理和技巧，比如如何选择合适的标注样式，如何进行连续标注、基线标注，以及如何进行公差标注。这对于我从事的工程领域来说至关重要，因为一个不规范的标注可能会导致整个项目的延误和返工。书中还提到了“图纸输出”和“打印设置”的注意事项，包括分辨率、线宽、颜色映射等，这些细节的处理，直接关系到最终图纸的专业性和可读性。总的来说，这本书不仅仅是教你如何“操作”CAD，更是教你如何“像一个专业设计师一样”去使用CAD，这是一种质的飞跃。

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这本书真是让我大开眼界！作为一个完全的CAD小白，我一直觉得这东西高深莫测，离我十万八千里。但拿起这本《CAD技术基础教程》之后，我才发现事情并没有我想象的那么难。它从最基础的概念讲起，比如什么是CAD、它有什么用，甚至连鼠标和键盘的基本操作都讲解得清清楚楚。我记得我第一次打开CAD软件的时候，看着屏幕上密密麻麻的图标和菜单，简直不知所措。但是，这本书就像一位耐心十足的老师，一步一步地引导我认识这些工具，教会我如何创建简单的图形，比如直线、圆、矩形。它用的语言非常通俗易懂，没有那些晦涩难懂的专业术语。而且，每个概念讲解完之后，都会配上大量的插图和实例，让我能够立刻动手实践，加深理解。我特别喜欢它讲解“绘制命令”的部分，比如“画圆”的各种参数，“线型”和“颜色”的设置，都讲得特别细致。通过这本书，我不仅学会了如何“画图”，更重要的是，我开始理解了CAD软件背后的逻辑和思维方式，这对于我今后深入学习 CAD 的其他高级功能打下了坚实的基础。我强烈推荐给所有想入门CAD的朋友，绝对不会让你失望！

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这本书最让我惊喜的是，它不仅仅停留在“技术操作”层面，还融入了很多“设计思维”和“项目协同”的理念。虽然是基础教程，但作者并没有回避一些更深层次的问题。比如，它在讲解“图块”的创建和插入时，就提到了如何建立一个规范的图块库，以及如何在团队协作中共享图块，这让我对“CAD”在大型项目中的应用有了更清晰的认识。它还触及了一些“文件管理”和“版本控制”的重要性，虽然篇幅不长，但已经足够引起我的重视。我特别喜欢它在最后的章节中，介绍了一些“CAD二次开发”的初步概念，虽然我暂时还不会去深入研究，但它让我看到了CAD软件的无限可能性，也激发了我进一步学习的动力。这本书的整体风格非常“实用”，它不会给你灌输太多理论，而是让你通过大量的实践来学习。它就像一本“工具箱”，里面装满了解决CAD难题的利器，而且每件工具的使用方法都讲解得明明白白。我感觉自己通过这本书，不仅学会了一门技术，更培养了一种解决问题的能力。

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