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出版者:华中理工大学出版社

作者:胥北澜 编

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:2005-9

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787560935102

丛书系列:

图书标签:

• 工程制图
• 机械制图
• 建筑制图
• 图学
• 工程基础
• 制图规范
• CAD
• 绘图
• 技术图纸
• 工程绘图

好的，这是一本名为《现代机械设计与优化》的图书简介，内容涵盖了前沿的机械设计理论、先进的制造技术、以及工程应用中的优化策略，力求为读者提供全面而深入的指导。 --- 《现代机械设计与优化》 内容提要 本书旨在全面深入地探讨现代机械设计领域的核心理论、方法与实践，特别关注如何将前沿的科学技术融入到工程实践中，实现产品性能的最大化和资源消耗的最小化。全书系统地涵盖了从基础理论构建到复杂系统集成的全过程，内容紧密结合当前工业界对高精度、高效率、高可靠性设备的需求。 本书结构清晰，逻辑严密，从机械设计的基本原理出发，逐步深入到先进的材料选择、结构动态分析、可靠性评估以及智能化设计等方面，是机械工程专业学生、工程师、以及从事机械研发人员的理想参考书。 第一部分：机械设计基础与理论深化 第一章：现代机械设计概述与方法论 本章首先回顾了传统机械设计的基本流程和思维模式，并着重介绍了面向21世纪的现代设计理念，如基于模型的系统工程（MBSE）和全生命周期设计（Life Cycle Design）。详细阐述了如何将用户需求转化为明确的技术指标，并构建多层次的设计目标体系。强调了系统思维在复杂机械设计中的决定性作用，包括对人机工程学、环境适应性以及可制造性（DFM）的早期考量。 第二章：先进工程材料与性能调控 材料是机械设计的物质基础。本章深入探讨了在极端工况下（如高温、高压、强腐蚀环境）表现优异的新型工程材料。内容涵盖了高性能合金（如镍基高温合金、铝锂合金）、先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料CFRP）的微观结构、力学性能以及失效机理。重点讨论了表面工程技术，如热喷涂、PVD/CVD涂层，如何通过表层强化来显著提升零部件的耐磨损和抗疲劳性能，从而延长设备使用寿命。 第三章：机械零部件的精确强度与刚度分析 本章超越了传统的许用应力法，详细介绍了基于断裂力学和疲劳寿命预测的现代强度分析方法。引入了线弹性断裂力学的基础概念，用于评估裂纹的萌生与扩展风险。在刚度方面，系统阐述了有限元分析（FEA）在复杂结构静力学、模态分析及稳态热应力分析中的应用。特别强调了如何根据FEA结果优化截面形状、加强关键节点，以满足特定工况下的刚度要求，同时兼顾轻量化目标。 第二部分：动态特性、可靠性与控制集成 第四章：机械系统的动力学行为与振动控制 机械系统的动态特性直接决定了其运行平稳性和精度。本章深入剖析了多自由度系统的振动理论，包括自由振动、强迫振动及随机振动分析。详细介绍了如何利用动力学模型识别系统的固有频率和振型，并阐述了主动和被动减振降噪技术。内容涵盖了粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）的设计原理及其在大型结构稳定中的应用。 第五章：机械系统可靠性工程与寿命预测 可靠性是现代高端装备的核心指标。本章系统介绍了可靠性理论的基础，包括概率分布函数（如Weibull分布）在描述随机失效中的应用。详细讲解了加速寿命试验（ALT）的设计方法，以及如何利用统计数据对零部件进行寿命预测。此外，引入了基于状态的健康监测（Condition-Based Monitoring, CBM）策略，通过传感器数据实时评估设备健康状态，指导预防性维护，实现从“定期维护”到“按需维护”的转变。 第六章：机电一体化设计与控制集成 现代机械系统无不涉及精确的运动控制。本章重点讨论了如何将传感器、执行器、驱动器与机械结构进行有效集成。内容包括伺服系统选型、运动学和动力学逆解的应用，以及嵌入式系统在控制回路中的作用。探讨了高精度定位机构（如直线电机、滚珠丝杠驱动系统）的设计优化，以及如何通过先进的控制算法（如自适应控制、鲁棒控制）来补偿机械系统的非线性误差和外部扰动。 第三部分：创新设计与优化方法 第七章：面向制造的创新设计（DFM/DFA） 设计必须充分考虑制造的实际约束和效率。本章详细阐述了面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）原则。内容包括对切削加工、铸造、焊接和增材制造（3D打印）工艺能力的理解，以及如何选择合适的工艺路线来降低制造成本和缩短生产周期。重点讨论了如何通过简化装配步骤、使用通用化连接件来优化装配过程。 第八章：拓扑优化与轻量化设计 拓扑优化是实现结构“以最少的材料实现最大的性能”的关键技术。本章系统介绍了固体力学中的拓扑优化理论基础，包括均匀应变能密度准则和密度法。详细指导读者如何利用商业软件进行结构拓扑优化，生成符合设计意图的材料分布。同时，探讨了如何将拓扑优化结果与增材制造技术相结合，创造出传统工艺无法实现的复杂、仿生结构，实现极致的轻量化设计。 第九章：参数化设计与多目标优化 针对复杂机械系统内部参数间的耦合关系，本章介绍了参数化建模技术和多目标优化算法。阐述了如何构建设计变量、约束条件和目标函数（如最小重量、最大刚度、最低成本）。重点介绍了进化算法（如NSGA-II）和代理模型（如Kriging模型）在处理高维非线性优化问题中的高效应用，帮助设计者在多个相互冲突的目标之间找到最优的帕累托前沿解。 结语 本书强调理论与实践的紧密结合，每一章节都辅以具体的工程案例分析，旨在培养读者独立分析和解决复杂机械工程问题的能力，引领读者掌握面向未来的智能、高效、绿色的机械设计与优化前沿技术。

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说实话，当我翻开这本书时，我对它的第一印象是“太厚实了”，但翻阅几页后，我发现这种厚度完全是内容充实的结果，而不是注水。这本书的实用性是毋庸置疑的，但更让我惊喜的是，它似乎还偷偷地融入了一些设计美学和标准化思维的培养。它不仅仅是在教你如何“画”，更是在教你如何“思考”一个结构应该如何被表达才能最高效、最清晰。比如，在讲到剖视图的绘制时，它不仅展示了全剖、半剖，还深入讨论了阶梯剖和旋转剖的应用场景，并且给出了不同剖切方式对零件表达侧重点的影响。这种细致入微的比较，让我在选择制图方法时有了更多的依据。我特别喜欢它在章节末尾设置的“常见错误分析”板块，每一个错误都配有正确的图例，直观地展示了不规范画法可能带来的实际制造隐患。这对于我这种需要经常审核下属图纸的人来说，简直是排雷神器。它培养的不是一个制图员，而是一个具备严谨态度的工程师。

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这本书给我的感受是，它非常贴合当前工业界最新的标准和技术发展趋势。我发现里面关于曲面绘制和三维模型的表达方法，已经与最新的CAD软件输出习惯高度吻合，而不是停留在老旧的手工绘图时代。例如，在处理复杂的曲面过渡和倒角标注时，书中的示例图清晰地展示了如何结合现代工程制图的习惯来简化视图，同时保证信息的完整性。我最近在接触一个涉及到钣金件的设计项目，过去我对钣金图的展开视图总是感到很吃力，但这本书里专门有一章详细讲解了钣金件的视图组织和尺寸标注，特别是关于折弯位置和半径的控制，让我茅塞顿开。它似乎预设了读者会使用现代化的设计工具，并指导读者如何利用这些工具的优势来优化图纸的表达效果。相比于市面上很多内容陈旧的书籍，这本《工程制图》展现出了极强的生命力和前瞻性，读起来完全没有“过时感”。

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这本书简直是我的救命稻草！我之前对机械设计完全是摸不着头脑，看那些复杂的图纸就头疼，感觉自己像是面对着一本外星语天书。我尝试过网上看一些零散的教程，但总是抓不住重点，知识点东一块西一块的，拼凑不出一个完整的体系。直到我拿到了这本《工程制图》，里面的讲解简直是把枯燥的制图规范讲得生动有趣。它不是那种只罗列规则的工具书，而是非常注重原理的阐述，让你明白为什么要这样画，背后的逻辑是什么。比如，它对投影法的解释，用了非常形象的比喻，一下子就打通了我对三视图转换的认知障碍。这本书的排版也很用心，图例清晰明了，对比度适中，长时间阅读眼睛也不会太累。我最欣赏的是它涵盖的知识面非常广，从基础的线条、视图，到复杂的机械零件图、装配图，再到一些专业性更强的标注方法，都讲得深入浅出。我已经把书里的所有练习题都做了一遍，感觉自己的空间想象能力都有了显著提升，现在看别人的设计图纸，也能很快抓住核心结构了。对于初学者来说，这本书绝对是打地基的首选。

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我必须说，这本书的深度超出了我的预期，我原本以为它会停留在基础知识的介绍层面，但它显然是为有一定基础、想进一步精进的工程师量身打造的。这本书在处理复杂结构表达和工程公差配合时，展现出了极高的专业水准。特别是关于形位公差（GD&T）的那几个章节，作者没有采用那种冷冰冰的规范条文堆砌，而是结合了大量的实际案例和三维模型图示来解释每一个符号的实际意义和对加工精度的要求。我记得有一次我们项目组在讨论一个关键配合件的图纸时，因为对一个基准特征的理解出现偏差，导致返工。后来我翻阅这本书的相应章节，发现作者对“基准的选取原则”和“基准的传递”进行了非常透彻的论述，一下子就明白了我们当时错在哪里。这本书的图例不仅仅是图纸本身，还穿插了许多“为什么”的剖析，这对于提升工程思维至关重要。它更像是一位资深工程师在手把手地指导你如何将设计意图准确无误地传递给制造部门，而不是简单地教你如何画线。对于工作多年的技术人员来说，它是一本能帮你查漏补缺、提升规范意识的宝典。

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这本书的语言风格出乎意料地平易近人，它在保持专业严谨性的同时，极大地降低了工程制图这门学科的学习门槛。我之前对公差配合的理解总是停留在“只要数字能对上就好”的粗浅层面，但这本书用非常清晰的、类似讲故事的方式解释了“为什么一个零件的尺寸需要有上下限，而不是一个固定值”。它把尺寸公差和几何公差之间的内在联系阐述得非常透彻，例如，讲解配合时，它会用生活中的例子来类比配合的松紧程度，让你立刻就能理解过盈配合和间隙配合的物理含义。而且，这本书的结构设计非常巧妙，它是螺旋上升的，基础概念先铺垫好，然后每一章都会在上一章的基础上增加新的复杂元素，学习起来很有节奏感，不会感到突然的知识断层。看完这本书，我感觉自己不再是机械地复制图纸上的符号，而是真正理解了每个尺寸和符号背后所蕴含的制造和装配意图，这对我后续从事质量控制工作有巨大的帮助。

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考神，让我过吧！

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