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出版者:

作者:张云杰

出品人:

页数:367

译者:

出版时间:2006-3

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787503842573

丛书系列:

图书标签:

• UG NX3
• 机械设计
• 中文版
• CAD
• CAM
• 工程软件
• 制造业
• 设计
• 教程
• 数字化设计
• 工业设计

机械设计领域的权威指南：深入探索前沿技术与实践应用 本书聚焦于现代机械设计领域的核心概念、先进技术和工程实践，旨在为机械工程师、设计人员以及相关专业学生提供一套全面、深入且极具操作性的知识体系。全书内容紧密结合当前工业界对高效能、高精度和智能化设计的迫切需求，内容涵盖了从基础理论到复杂系统集成的多个层面。 第一部分：机械设计基础与理论的深化 本部分内容着重于夯实读者在机械设计领域不可或缺的理论基础。我们摒弃了过于浅显的入门介绍，转而深入探讨材料科学在结构设计中的决策作用。详细分析了各类工程材料（包括高性能合金、复合材料及先进高分子材料）的力学性能、疲劳特性、蠕变行为以及在极端环境（如高温、高压、腐蚀环境）下的失效模式。通过引入最新的断裂力学和可靠性工程理论，指导设计者如何进行科学的寿命预测和风险评估。 在静力学和动力学分析方面，本书提供了更精细化的建模方法。除了传统的刚体分析，我们重点阐述了柔性体动力学在高速精密机械系统中的应用，包括如何精确计算和抑制振动、如何设计有效的减振降噪结构。书中详细介绍了模态分析、瞬态响应分析的关键步骤和结果解读，并结合实际案例，展示了如何通过结构优化来提高系统的动态性能和工作稳定性。 第二部分：现代制造与集成化设计方法 面对“工业4.0”和智能制造的浪潮，本书将设计与制造的深度融合作为核心议题。我们详细介绍了增材制造（3D打印）技术对传统设计思维的颠覆性影响，特别是在拓扑优化和复杂几何结构实现方面的潜力。书中提供了针对不同增材制造工艺（如SLM、EBM、SLA）的设计规范和后处理要求，帮助读者构建“为制造而设计”（Design for Manufacturing, DFM）的新范式。 在几何建模与仿真方面，本书超越了基础的参数化建模，深入探讨了自由曲面设计、点云数据处理在逆向工程中的应用。针对复杂装配体，我们引入了先进的公差与配合分析方法，包括统计公差分析（Tolerancing Stack-up Analysis）和对零部件间功能性相互作用的仿真。对于产品生命周期管理（PLM），本书提供了如何构建集成化数据库、实现设计数据高效流转的系统化方法论。 第三部分：高级结构分析与优化技术 本部分是全书技术深度最高的章节之一，专注于提升设计的性能极限。有限元分析（FEA）不再仅仅是应力校验工具，而是提升设计效率的核心引擎。书中详细讲解了非线性有限元分析（如大变形、接触、材料非线性）的实施细节，特别是针对涉及复杂边界条件的工程问题，提供了高级单元选择、网格划分策略和求解器选择的专业建议。 拓扑优化和形状优化是实现轻量化和高性能结构的关键技术。本书系统地介绍了基于密度的拓扑优化算法（SIMP法等）的原理，并指导读者如何根据载荷条件、制造约束和设计目标来定义有效的优化问题。此外，本书还探讨了多物理场耦合分析（如热-结构耦合、流-固耦合）在精密仪器和能源设备设计中的应用，强调了跨学科分析的集成性。 第四部分：精密机械系统设计与控制集成 精密运动系统的设计是现代机械技术皇冠上的明珠。本部分聚焦于高精度传动机构、运动控制与系统集成。详细分析了滚珠丝杠、行星齿轮组、谐波减速器等精密传动元件的误差来源、补偿技术及寿命评估。针对直线运动系统，深入探讨了空气轴承和磁悬浮技术在超精密加工和测量设备中的应用原理和系统集成挑战。 运动控制方面，本书侧重于机械结构与控制算法的协同设计。介绍了先进的伺服控制策略（如自适应控制、模糊控制）如何与机械系统的固有特性相结合，以实现更高的动态响应速度和更低的定位误差。特别关注了基于实时反馈的结构误差补偿技术，帮助设计者构建出具有高鲁棒性和自适应能力的智能机械系统。 第五部分：专业化应用案例与未来趋势 为增强理论与实践的联系，本书提供了多个跨行业的深度案例研究，包括高端数控机床的动态性能优化、航空航天结构件的轻量化设计、以及生物医学设备中的微纳机构设计。这些案例不仅展示了设计流程，更体现了在实际工程限制下进行权衡决策的艺术。 最后，本书对机械设计领域的未来发展趋势进行了展望，重点分析了人工智能在设计迭代加速、故障预测性维护（PdM）系统构建中的作用，以及可持续设计（Design for Sustainability）在材料选择和产品回收中的重要性。 本书内容结构严谨、技术深度适中偏高，适合具有一定机械设计基础，希望在理论深度和前沿技术应用方面寻求突破的专业人士。它不仅仅是一本参考手册，更是一份推动设计思维升级的实践指南。

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这本书的翻译质量，我必须给出一个复杂的评价。整体上来说，中文的表达是流畅的，专业术语的对应也基本准确，没有出现让人摸不着头脑的“中式英语”机器翻译腔调。但是，在涉及到一些非常精妙的、与用户界面交互相关的描述时，翻译的“信、达、雅”中，似乎更侧重于“信”（准确对应英文），而忽略了“达”（流畅易懂）。比如，对于某些特定操作的快捷键组合说明，原文可能使用了非常简练的动词短语，但在中文版中，为了追求字面上的精确，反而形成了一长串拗口的从句，读起来需要反复咀嚼才能理解作者到底让你点击哪个下拉菜单。这或许是早期引进技术书籍的通病。不过，书中在讲解高级特征（如变率扫描、截面驱动的拉伸等）时，作者用了很多篇幅去解释几何约束条件下的“求解失败”的可能性以及如何通过调整约束的优先级来解决问题，这一点非常宝贵，体现了作者对软件底层逻辑的深刻理解，而不是停留在表面操作层面，这让我在后续进行复杂结构设计时，少走了不少弯路。

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这本书的封面设计得相当有品味，那种沉稳的蓝色调，搭配着清晰的字体，一看就知道是面向专业人士的工具书，而不是那种浮夸的入门教材。我当初买它的时候，主要是冲着“UG NX3”这个版本去的，毕竟那时候很多老项目和设计规范还是基于这个平台来维护的。我当时最大的痛点在于对高级曲面造型模块的理解不够深入，尤其是那些复杂的自由曲面过渡和修补操作，总是感觉力不从心。拿到书后，我首先翻阅的是关于参数化建模的那几章，作者的讲解方式非常严谨，大量使用了截图和步骤分解，虽然看起来有点枯燥，但对于理解特征之间的逻辑关系非常有帮助。比如，书中对“父子关系”的解释，不仅仅停留在表面的拖拽，而是深入到了底层的数据关联性，这让我重新审视了自己在设计过程中过度依赖经验而非结构化思维的问题。美中不足的是，对于一些特定行业（比如汽车内饰或模具设计）的案例分析，篇幅略显不足，更多的是偏向于通用机械零部件的设计，但总体而言，作为一本技术参考手册，它的扎实程度是值得信赖的。

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这本书的配图质量，坦白讲，是让我略感失望的。虽然都是UG NX 3界面的截图，但分辨率和清晰度，放在今天来看，确实有些年代感了。在讲解复杂装配体的干涉检查和运动仿真部分时，很多细节的图标和菜单高亮显示得非常模糊，我不得不反复对照我电脑上运行的NX 3软件界面来确认作者指向的是哪个按钮。不过，抛开视觉上的陈旧感不谈，其逻辑流程的梳理是非常清晰的。作者似乎非常擅长将一个冗长复杂的操作流程，拆解成一系列简短、原子化的步骤。特别是关于“自顶向下设计”（Top-Down Design）的章节，通过一个大型设备模型的构建过程，展示了如何有效地管理组件间的引用和约束。我从中学习到的最重要的一个技巧是如何利用“替代项”（Substitute/Alternative Representation）来管理不同设计阶段的轻量化视图，这极大地改善了我在处理大型装配体时的系统反应速度，这是一个非常实用的工程优化点，很少在其他基础教程中被强调。

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我当初购买这本书的时候，恰逢公司进行了一次软件平台升级的过渡期，我们正在从一个较旧的CAD系统迁移到NX。因此，我更关注这本书中关于数据迁移和兼容性的内容。非常遗憾，这本书几乎完全聚焦于NX 3软件本身的功能实现，对于跨平台数据交换、STEP/IGES文件的导入导出优化处理，以及不同版本间数据兼容性的“坑”——比如几何精度丢失、特征识别失败等常见问题——几乎没有涉及。这本书的视角是完全“在软件内部”的。它细致地讲解了如何在NX环境内进行零件建模、特征编辑、工程图纸输出等一系列操作，但缺乏将CAD数据放入整个产品生命周期管理（PLM）流程中的视角。如果把这本书比作一个优秀的厨师手册，它会教你如何用最快的速度和最佳的刀工处理食材，但它不会告诉你如何去规划你的农场或者如何设计你的厨房布局。因此，对于我这种需要处理大量异构数据环境的工程师来说，它提供的帮助是有限的，更偏向于纯粹的设计执行层面。

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说实话，我对这本书的期望值其实是介于“教材”和“秘籍”之间的。我期待它能像一位经验丰富的前辈坐在旁边手把手教我，尤其是在处理那些设计“陷阱”和性能优化方面。这本书给我的感觉更像是一部详尽的、经过严格编纂的“工程标准汇编”。它的语言风格极其学术化，几乎看不到任何口语化的表达，每个术语的定义都力求精确到小数点后几位，这对于初学者来说可能略显劝退。我记得有一次为了解决一个曲面光顺性评估的问题，我翻阅了整整一个章节，书中提供了多种评估工具的启用方法和阈值设置标准，但对于“为什么选择这个阈值而不是那个”的实际工程考量，着墨不多。这说明这本书更侧重于“怎么做”（How-to），而不是“为什么这么做”（Why）。对于我这种已经有一定基础，但想把设计水平提升到“精益求精”层次的人来说，它提供了坚实的技术骨架，但血肉和灵魂还需要自己去填充。它更像是一本字典，而不是一本小说，需要你带着明确的问题去查阅，而不是从头读到尾。

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