机械设计课程设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:13.50元

装帧:

isbn号码:9787040037609

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 课程设计
• 机械工程
• 工程教育
• 设计手册
• 机械原理
• 工程图学
• 教学参考
• 大学生
• 专业课程

《现代工程材料选型与应用实例》 书籍简介 本书旨在为工程师、技术人员以及高年级工科学生提供一份详尽而实用的现代工程材料选型与应用指南。随着工业技术的飞速发展，新材料层出不穷，传统材料的性能也在不断被优化。如何根据具体工况、载荷条件、环境因素和成本约束，科学、合理地选择最适用的材料，是确保产品设计可靠性、提升制造效率和延长使用寿命的关键。本书聚焦于这一核心需求，提供了一种系统化的、基于案例分析的材料选择方法论。 第一部分：工程材料基础与性能表征 本部分首先回顾了金属材料（包括钢铁、铝合金、钛合金、高温合金等）、高分子材料（热塑性、热固性树脂，弹性体）以及陶瓷和复合材料的基本晶体结构、微观形貌及其宏观力学性能之间的内在联系。我们深入探讨了材料在静态、动态、疲劳、蠕变、腐蚀等不同载荷条件下的响应机制。 重点内容包括： 力学性能的精确评估： 不仅仅是屈服强度和抗拉强度，还详细阐述了断裂韧性（$K_{IC}$）、冲击韧性（如夏比V型冲击试验的意义）、模量（杨氏模量、剪切模量）以及粘弹性行为的测试方法和工程意义。 环境交互作用： 详细分析了应力腐蚀开裂（SCC）、氢脆、高温氧化和热腐蚀对材料寿命的决定性影响，并介绍了针对性的表面防护技术。 非破坏性检测（NDT）在材料质量控制中的应用： 超声波、射线、涡流等检测技术如何帮助工程师验证材料的内部质量，确保选材的有效性。 第二部分：面向应用的材料选型策略 本部分是本书的核心，它提供了一套严谨的、可操作的材料选择流程，超越了简单的图表查找，强调基于多准则决策分析（MCDA）的优化过程。 1. 需求定义与约束识别： 如何将复杂工程问题分解为明确的材料性能指标（如轻量化要求、耐磨性阈值、温度范围、电磁屏蔽需求等）。 2. 材料数据库与信息检索： 指导读者如何有效利用国际标准（ASTM, ISO, DIN）、行业规范以及专业材料性能数据库，识别潜在的候选材料家族。 3. 多目标优化选型框架： 引入如Ashby图（材料性能图谱）的应用，展示如何通过对数坐标系上的定位，直观地平衡相互冲突的性能要求（例如，强度与重量、刚度与导电性）。详细阐述了加权评分法在多标准决策中的应用，确保选型结果的客观性和可追溯性。 4. 制造工艺对材料选择的反向约束： 讨论了铸造、锻造、焊接、增材制造（3D打印）等工艺对最终材料性能、残余应力分布和成本结构的影响。例如，某些高强度钢材的焊接性限制了其在厚大截面结构中的应用。 第三部分：关键行业与先进材料案例分析 本部分通过一系列详细的工程案例，展示材料科学理论如何转化为实际的工程解决方案。这些案例涵盖了现代工业中对材料性能要求最为苛刻的领域。 案例一：航空航天结构件的轻量化设计 问题背景： 某次等蒙皮承力结构件，要求在极端温度循环（-55°C至150°C）下保持高比强度和抗疲劳性能。 分析与选择： 比较了2000系列铝合金、7000系列铝合金、Ti-6Al-4V钛合金以及碳纤维增强环氧树脂（CFRP）复合材料的性能折衷。重点分析了钛合金的低密度、高耐热性与高加工成本的平衡点，以及CFRP在层间剪切强度（ILSS）控制上的挑战。 结论： 针对不同子结构（受压与受拉）分别推荐了优化热处理后的先进铝锂合金与预浸料铺层设计。 案例二：电力设备的高温绝缘与导电材料 问题背景： 高压变压器内部关键导电部件，要求在持续高温（>120°C）下，电阻率尽可能低，同时具备良好的抗电晕老化能力。 分析与选择： 讨论了高纯度无氧铜（OFHC）在导电性上的优势，以及与传统黄铜、青铜在长期蠕变下的差异。针对绝缘材料，深入分析了聚酰亚胺（PI）与聚醚醚酮（PEEK）在介电常数、耐电击穿强度和长期热稳定性的对比。 案例三：生物医学植入物的生物相容性与耐磨性 问题背景： 人工关节表面材料，要求极低的磨损率以减少碎屑产生，并必须通过ISO 10993的生物相容性认证。 分析与选择： 详细对比了Co-Cr-Mo合金、Ti合金（Grade 5）以及超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在摩擦学性能上的表现。特别关注了陶瓷（如氧化锆）涂层在提升耐磨性方面的应用，以及如何通过表面改性技术（如氮化处理）来降低离子释出率。 第四部分：新兴材料趋势与未来展望 本书末章展望了对未来工程设计具有颠覆性影响的新兴材料体系，包括高熵合金（HEA）、拓扑绝缘体、智能/自修复材料以及先进纳米结构材料。强调了在设计初期就将“材料生命周期管理”（LCA）纳入考量的重要性，涵盖了材料的可回收性与环境足迹。 本书特点： 本书结构严谨，图表丰富，数据可靠，提供了一个从微观结构到宏观应用的全景视角。它不仅是工具书，更是一本培养工程师系统性材料思维的实践指南，帮助设计者在性能、成本和制造可行性之间找到最佳平衡点。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版风格可谓是极简主义美学的典范，大量的留白不仅减轻了视觉疲劳，更重要的是，它有效地将重点信息凸显了出来。公式和图表的布局安排得非常科学，关键变量的定义和单位标注清晰可见，很少出现需要在页眉页脚或脚注中来回跳转查找的情况。图表的质量尤其值得称赞，那些二维和三维的结构示意图，线条流畅，标注精准，即便是复杂的装配关系，也能一目了然。我特别喜欢其中穿插的那些手绘风格的示意草图，它们不像是冷冰冰的计算机渲染图，反而带着一种亲切的、富有灵性的笔触，仿佛是设计师在白板上勾勒出的初步构想，这种“人情味”的呈现方式，无疑拉近了读者与设计过程的距离。在需要集中精力理解复杂数学模型的时刻，这种清爽的视觉环境，为心智的聚焦提供了必要的物理保障。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，配上烫金的字体，立刻就给人一种专业、可靠的感觉。内页的纸张选择也很考究，摸上去光滑细腻，即使用签字笔书写也不会洇墨，这对于需要频繁翻阅和做笔记的读者来说，简直是太友好了。特别是那种细微的磨砂质感，握在手里的时候，总能让人心情平静下来，感觉自己手里拿的不是一本普通的参考资料，而是一件精心打磨的工具。装订工艺也是无可挑剔，即便是把书完全摊平，书脊也不会有任何松动的迹象，这在经常需要查阅特定章节时，是一个非常实用的优点。而且，这本书的开本尺寸拿捏得恰到好处，既保证了版面内容的充实，又方便携带，即便是塞进稍微有点满的背包里，也不会显得过于笨重。从拿到书的那一刻起，就能感受到出版方在细节上倾注的心血，这种对物理实体的尊重，让阅读体验在信息获取之前，就已经得到了极大的提升。这本书拿在手里，就像是拥有一位沉默但可靠的导师，光是它的存在感，就足以让人对手中的学习任务多一分敬畏和投入。

评分☆☆☆☆☆

总体而言，这本书对于提升实际工程能力有着不可替代的助益，它成功的秘诀在于完美地平衡了理论的深度与实践的广度。它没有停留在停留在“理想化”的课堂模型上，而是深入到了“实际制造公差”、“表面粗糙度要求”乃至“成本控制”这些常常被理论书籍边缘化的实际约束条件。比如，书中有一章专门讨论了不同加工工艺对零件最终几何精度的影响，并给出了相应的系数修正建议，这对于指导后续的生产跟进工作具有极强的指导意义。阅读完毕后，我感觉自己不仅仅是学到了一套设计方法论，更是构建了一个更加成熟、更贴近现实的工程思维框架。这本书不应该仅仅被束之高阁，而应该被放在工作台边最容易取到的位置，成为遇到设计瓶颈时，可以随时求助的、最值得信赖的参谋。它对于任何渴望从理论学习者蜕变为合格实践者的读者来说，都是一份厚礼。

评分☆☆☆☆☆

我花了一整晚的时间通读了这本书的绪论部分，感觉作者在构建知识体系的逻辑性上，展现了大师级的掌控力。他并非简单地罗列公式和设计步骤，而是巧妙地将理论的起源、演变脉络，与实际工程应用中的痛点紧密结合起来。尤其是在阐述那些复杂的受力分析模型时，作者并没有直接抛出最终结论，而是采用了一种层层递进的“问题-假设-验证-优化”的叙事结构，这使得即便是初次接触这些概念的读者，也能顺理而上，理解其背后的物理意义，而不是死记硬背。书中对于材料性能的讨论也极其到位，不仅列举了标准数据，更深入分析了环境温度、载荷频率等非理想因素对材料特性的实际影响，这种对“真实世界”的关注，是教科书常常忽略但至关重要的部分。这种写作手法，让阅读过程变成了一种主动的探索和思考，而不是被动地接受灌输，极大地激发了读者的求知欲和批判性思维能力。

评分☆☆☆☆☆

翻阅到中后段涉及具体机械部件设计的部分时，我深切体会到了作者在案例选择上的独到眼光。他挑选的都是在现代工业设计中高频出现的典型结构，比如精密轴承组的选型与校核，或者复杂齿轮箱的动态平衡处理。这些案例的普适性非常强，几乎可以作为每一个设计项目的起点模板。更难能可贵的是，书中对每一个设计决策的“为什么”都进行了详尽的解释，例如，为什么在这个特定的载荷条件下，选择A方案的静力学安全系数更高，但B方案在长期疲劳寿命上更具优势。这种权衡和取舍的思维过程，对于培养工程师的综合判断力至关重要。它教会的不仅仅是“如何设计”，更是“如何像一位工程师那样思考和决策”。在很多章节后面附带的“设计陷阱警示”栏目，更是像一位经验丰富的前辈在耳边提醒，避免了许多新手常犯的低级错误，这份实践智慧的价值，远超书本本身的定价。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆