先进制造技术

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出版者:北京大学出版社
作者:何涛
出品人:
页数:269
译者:
出版时间:2006-1
价格:27.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787301093061
丛书系列:
图书标签:
  • 先进制造
  • 智能制造
  • 工业4
  • 0
  • 数字化转型
  • 生产技术
  • 工艺技术
  • 自动化
  • 精密制造
  • 新兴技术
  • 工业工程
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具体描述

先进制造是具有“大制造、全过程、多学科”的一门科学、技术、艺术、商务。本书是一本介绍先进制造科学与技术的总论型教材。它以先进制造科学和技术理论为基础,以先进制造技术的体系结构为总框架,对制造及制造系统本质、先进设计群、制造理念和模式、先进制造中的管理模式、新一代加工技术进行了介绍,使机械相关学科的学生能全面、系统地认识先进制造技术。

现代材料科学与工程:探索物质世界的奥秘与未来 这本书籍深入剖析了现代材料科学与工程领域的最新进展与前沿技术,旨在为读者构建一个全面、系统的知识框架。我们将从材料的微观结构入手,逐步深入到宏观性能的调控,最终聚焦于材料在各个关键领域的创新应用。 第一部分:材料的微观世界与本征性质 本部分将带领读者穿越原子与分子的尺度,探索物质构成的基本原理。我们将详细介绍晶体结构、非晶态结构以及它们如何影响材料的力学、热学、电学和磁学等基本性质。 晶体学基础与衍射技术: 深入理解晶格、点阵、晶面和晶向的概念,以及X射线衍射、电子衍射等关键技术如何揭示材料的精细结构。我们将探讨位错、晶界等晶体缺陷对材料性能的影响,以及如何通过控制缺陷来优化材料。 电子结构与量子力学: 阐述材料的电子结构如何决定其电学和光学性质。我们将介绍能带理论、费米能级等核心概念,并探讨量子效应在纳米材料和新型功能材料中的作用。 表面与界面科学: 深入研究材料表面和界面的独特性质,以及它们在催化、吸附、腐蚀等过程中的关键作用。我们将介绍表面分析技术,如扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM),以及表面改性技术。 第二部分:先进材料的合成、制备与表征 本部分将聚焦于各类先进材料的创新性制备方法和先进的表征技术,揭示如何将理论知识转化为实际可用的材料。 金属材料的冶金学与合金设计: 探讨钢铁、铝合金、钛合金等传统金属材料的强化机制、相变过程以及现代合金设计理念。我们将介绍粉末冶金、增材制造(3D打印)等新兴的金属材料制备技术。 陶瓷材料的结构、性能与应用: 深入研究陶瓷的晶体结构、烧结过程以及其优异的耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性。我们将介绍氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等,并重点探讨其在航空航天、电子器件、生物医学等领域的应用。 高分子材料的结构-性能关系与功能化: 剖析高分子链结构、结晶度、分子量分布等因素如何影响高分子材料的力学性能、热性能和化学稳定性。我们将介绍聚合方法、共混改性、复合材料等技术,并重点关注智能高分子、生物可降解高分子等功能化材料。 复合材料的界面设计与增强机制: 探讨纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料等的设计原理,以及界面相在传递载荷、提升整体性能中的作用。我们将介绍先进的增强体材料(如碳纤维、陶瓷纤维)和基体材料(如聚合物、金属、陶瓷)的结合技术。 纳米材料的制备与性能调控: 详细介绍纳米颗粒、纳米线、纳米管、量子点等纳米材料的制备方法,如化学合成法、物理气相沉积法等。我们将探讨尺寸效应、量子尺寸效应等纳米材料的独特性能,以及其在催化、传感、储能等领域的巨大潜力。 先进表征技术: 介绍扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱等关键表征技术,以及它们如何用于分析材料的微观结构、表面化学成分和电子态。 第三部分:功能材料及其前沿应用 本部分将把目光投向具有特殊功能性的材料,探索它们在未来科技发展中的驱动作用。 半导体材料与电子信息技术: 深入研究硅基半导体、化合物半导体以及新型宽禁带半导体(如SiC、GaN)的特性,以及它们在集成电路、光电子器件、功率电子等领域的关键应用。我们将探讨量子点、二维材料(如石墨烯、MoS2)在下一代电子器件中的前景。 磁性材料与信息存储: 剖析铁磁性、反铁磁性、超顺磁性等不同磁性现象的本质,以及磁性材料在数据存储、传感器、医疗成像等领域的应用。我们将介绍磁记录介质、巨磁电阻材料、自旋电子材料等。 光学材料与光电子技术: 探讨透明材料、发光材料、激光材料、非线性光学材料等在光学通信、显示技术、照明、激光加工等领域的应用。我们将介绍光纤、LED、OLED、光伏材料等。 能源材料与可持续发展: 重点关注在新能源开发和利用中起核心作用的材料,包括锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、储氢材料等。我们将探讨这些材料的电化学性能、离子导电性、光电转换效率等关键参数。 生物医用材料与健康科学: 介绍用于植入、诊断、药物递送等领域的生物相容性材料,如生物陶瓷、生物高分子、金属生物材料等。我们将探讨材料的生物降解性、生物活性以及与人体组织的相互作用。 智能材料与自适应系统: 探索形状记忆合金、压电陶瓷、热敏高分子、液晶等能够响应外界刺激并发生可逆变化的智能材料,以及它们在传感器、执行器、仿生结构等领域的创新应用。 这本书籍力求以严谨的科学态度、清晰的逻辑结构,融合理论与实践,为读者提供一份关于现代材料科学与工程的深度导览。无论您是材料领域的专业研究者、工程师,还是对物质世界充满好奇的学习者,都能从中获得宝贵的知识和启迪。

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读后感

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用户评价

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我一直对“新材料”及其在制造业中的应用抱有浓厚的兴趣,这本书的标题让我觉得很有可能包含这方面的内容。我期待书中能够介绍一些颠覆性的新材料,比如高性能复合材料、纳米材料、智能材料等,以及它们是如何突破传统材料的局限,为产品带来全新的性能和可能性。我希望能够了解到,这些新材料是如何与先进制造技术相结合,例如,如何利用3D打印技术制造复杂形状的碳纤维复合材料部件,或者如何通过精确控制纳米材料的结构,实现超强的导电性或导热性。书中是否会探讨这些新材料在航空航天、汽车、电子、能源等领域的具体应用案例,以及它们如何推动相关行业的技术进步?我还在思考,新材料的研发和应用,是否也面临着成本、加工工艺、以及可持续性等方面的挑战?我希望这本书能够为我提供一个关于新材料与先进制造技术协同发展的深度视角,让我能够更好地理解未来的产品将拥有怎样的无限可能。

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我迫不及待地想阅读书中关于“质量管理与过程控制”的章节。在先进制造技术领域,产品的精度和可靠性至关重要。我希望书中能够介绍,如何利用各种先进的检测技术和数据分析方法,实现对生产过程的实时监控和精确控制,从而确保产品质量的稳定性和一致性。我还在思考,无损检测技术(NDT)在其中扮演的角色,它如何能够在外力作用下,检测出材料内部的缺陷,而又不损坏被测物体?此外,我希望能够了解到,如何利用统计过程控制(SPC)等方法,识别和消除生产过程中的变异,从而持续改进产品质量。书中是否会探讨,人工智能和机器学习在质量检测和过程优化方面的最新进展?例如,如何利用AI算法,对海量的检测数据进行分析,从而发现潜在的质量问题,并提前进行预警?我希望这本书能够为我提供关于如何建立一套更加智能、高效、可追溯的质量管理体系的深刻见解,从而确保先进制造技术所生产出的产品,能够达到最高的品质标准。

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这本书的标题“先进制造技术”本身就充满了科技感和未来感,我期待它能够带领我探索那些正在改变世界的力量。我猜想书中关于“数字化工厂”或“智能车间”的部分会非常详实。我希望能够了解,数字化技术是如何渗透到制造的每一个环节,从产品设计、工艺规划,到生产执行、质量控制,再到物流管理和售后服务。书中是否会详细介绍“数字孪生”的概念,以及它如何通过构建物理实体的虚拟模型,实现对生产过程的实时监控、仿真和优化?我还在思考,物联网(IoT)在数字化工厂中的作用,各种传感器和设备是如何连接起来,实现数据的互联互通,从而为智能决策提供基础?此外,云计算和边缘计算又将在其中扮演怎样的角色?它们如何支持海量数据的存储和处理,以及实现低延迟的实时响应?我希望从书中能够获得一种清晰的脉络,理解数字化工厂是如何通过整合各种先进技术,构建一个高度自动化、信息化、智能化的生产环境,从而提升企业的整体竞争力。

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我非常期待这本书能够深入剖析“可持续制造”和“绿色制造”的理念。在全球环境问题日益严峻的今天,制造业的绿色转型势在必行。我希望书中能够介绍,先进制造技术是如何帮助企业减少能源消耗、降低污染物排放、以及提高资源利用效率的。我还在思考,这是否包括了循环经济的原则在制造过程中的应用,比如如何设计易于回收和再利用的产品,以及如何利用先进技术实现废弃物的再制造和价值再生?书中是否会提及,某些先进制造技术本身就具有环境友好的特性,例如增材制造相对于减材制造,能够显著减少材料浪费?我希望能够了解,企业在推行绿色制造的过程中,会面临哪些挑战,比如技术上的瓶颈、成本的投入,以及法规政策的影响?我希望这本书能够为我展现一条清晰的路径,指引制造业如何走向一个更加环保、可持续的未来,并且在经济效益和环境保护之间找到平衡点。

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我迫不及待地想要深入阅读这本书的关于“智能机器人”的部分。我一直对机器人技术在制造业中的应用感到着迷,尤其是在自动化和智能化生产方面。我期待书中能够详细介绍不同类型工业机器人的发展现状和未来趋势,比如协作机器人(Cobots)与传统工业机器人的区别,以及前者如何在人机协作的模式下,提高生产线的灵活性和安全性。我希望能够了解到,机器人不仅仅是简单地重复预设的动作,它们是否能够通过传感器感知周围环境,做出智能化的决策,甚至通过机器学习不断优化自身的动作和效率?书中是否会涉及机器人视觉技术,比如如何利用摄像头和图像识别算法,让机器人能够识别工件、进行精确抓取和装配,甚至进行质量检测?我一直在思考,当机器人与AI结合后,它们的能力将会得到怎样的飞跃?它们是否能够胜任更复杂的任务,比如在高度不确定的环境中进行操作,或者与人类工人协同完成高难度的装配任务?此外,我还在期待,书中是否会讨论到机器人应用的伦理和社会影响,例如对就业市场的影响,以及如何实现人与机器的和谐共存。我希望这本书能够提供一些关于未来机器人发展方向的深刻见解,让我能够更好地理解这个快速演进的领域。

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我被这本书中可能涵盖的“大数据与人工智能在制造领域的应用”深深吸引。在这个信息爆炸的时代,数据的重要性不言而喻,而AI更是被誉为“未来的能源”。我迫切想知道,海量制造数据是如何被收集、存储和处理的?书中是否会介绍各种传感器技术、物联网平台以及数据分析工具?我希望能深入理解,AI算法是如何被应用于优化生产流程、提高产品质量、预测设备故障,甚至实现智能化的生产调度和供应链管理。我特别好奇的是,AI在“质量检测”方面的应用,机器视觉和深度学习是否能够让AI拥有比人类更敏锐的“眼睛”,从而发现那些肉眼难以察觉的细微缺陷?此外,书中是否会讨论AI在“产品设计”方面的潜力,例如如何利用AI辅助工程师进行参数优化,甚至创造出全新的、更具创新性的设计?我还希望能够了解,在推动AI在制造领域应用的过程中,会遇到哪些挑战,比如数据隐私、算法的可靠性、以及如何培训和留住具备AI技能的人才。这本书能否为我揭示AI如何引领制造业迈向一个更加智能、高效、柔性的新时代?

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这本书的结构似乎是从基础理论走向实际应用,我非常欣赏这种循序渐进的讲解方式。我猜测书中关于“增材制造”的章节会非常精彩,毕竟3D打印技术在近些年发展迅猛,应用领域也越来越广泛。我希望能详细了解不同3D打印技术(如SLA、SLS、FDM等)的原理、优缺点,以及它们在金属、塑料、陶瓷等不同材料上的应用。我想知道,3D打印是如何实现复杂几何形状的制造,并且能够显著缩短产品开发周期和降低制造成本的。书中是否会探讨3D打印在航空航天、汽车、医疗等关键行业的具体应用案例?比如,在航空领域,3D打印如何制造轻量化、高性能的发动机部件,从而提高燃油效率?在医疗领域,3D打印如何实现个性化的假肢、植入物,甚至打印出具有生物功能的组织和器官?我还在思考,3D打印技术的未来发展方向是什么?是否会朝着更高的精度、更快的速度、更广泛的材料以及更低的成本迈进?我希望从书中获得一些关于3D打印技术发展瓶颈和未来突破口的信息,以便更好地理解这项技术对制造业的颠覆性影响。

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这本书的体量和内容的深度是我非常看重的,从书名来看,“先进制造技术”必然是一个庞大而复杂的领域。我猜测书中会有一个专门的章节来探讨“柔性制造”和“定制化生产”的理念。在过去,大规模标准化生产是主流,但随着消费者需求的多样化和个性化,制造业正面临着转型。我希望书中能够详细介绍,如何通过先进制造技术,实现生产线的快速切换和产品的个性化定制,而又不至于大幅增加生产成本。我还在思考,这是否与机器人技术、模块化生产线设计、以及智能排产系统等密切相关?书中是否会举例说明,某些企业是如何通过实施柔性制造,成功应对市场变化,并赢得客户青睐的?我尤其对“大规模定制”(Mass Customization)的实现路径感兴趣,它如何在满足个性化需求的同时,保持规模化生产的经济效益?我希望这本书能够为我提供一套关于如何构建柔性、高效、适应性强的制造系统的理论框架和实践指导。

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我翻开这本书,首先被其严谨的结构和清晰的逻辑所吸引。第一章就仿佛为我打开了一扇通往未来工厂的大门,它并没有直接罗列技术名词,而是从一个更宏观的层面,讲述了为什么先进制造技术如此重要,以及它如何应对当前全球经济和工业发展所面临的挑战,比如资源短缺、环境保护压力以及消费者日益增长的个性化需求。这本书并没有让我感到枯燥的技术术语堆砌,相反,它通过丰富的案例研究,将抽象的技术概念具象化。我特别感兴趣的是书中关于“工业4.0”及其核心要素的讨论,它不仅仅是一个口号,而是包含了一系列相互关联的技术和理念,例如物联网(IoT)、大数据分析、云计算、人工智能(AI)等等,这些技术是如何有机结合,实现生产过程的智能化和互联互通的。书中是否会深入分析这些技术在实际生产中的落地难点和解决方案?例如,如何构建一个可靠的物联网基础设施,如何处理海量数据并从中提取有价值的信息,如何训练出能够胜任复杂任务的AI模型,以及如何在云端高效地部署和管理制造相关的应用?我对书中提到的“预测性维护”尤为关注,想象一下,如果工厂的设备能够在故障发生前就收到预警,从而进行及时的维护,这将会为企业节省多少宝贵的时间和生产成本!此外,我还在思考,书中是否会探讨供应链的数字化转型,以及先进制造技术如何帮助企业构建更具韧性和敏捷性的供应链网络。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象,那是一种沉稳而又不失科技感的蓝色,配以简洁的几何线条,仿佛预示着书中将要探讨的精密与前沿。我一直对制造业的未来发展趋势充满好奇,特别是那些能够颠覆现有生产模式、提升效率和产品质量的“硬核”技术。从书名“先进制造技术”来看,这本书无疑正是我一直在寻找的宝藏。我期待它能带领我深入了解那些在幕后默默推动着我们生活便利化的前沿技术,比如3D打印的最新进展,它如何从最初的“玩具”制造商,成长为能够制造精密航空发动机零件和定制医疗植入物的关键力量。我还在想,书中会不会详细介绍增材制造(Additive Manufacturing)的不同工艺,比如选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)以及熔融沉积成型(FDM)等,并对比它们的优缺点、适用材料以及在不同行业中的应用案例?此外,对于那些我尚不了解的先进制造技术,比如数字孪生(Digital Twin)在优化生产流程、预测设备故障方面的作用,或者智能机器人如何在柔性生产线上实现高度自动化和个性化定制,我同样充满了极大的兴趣。我希望能从书中获得一种宏观的视角,理解这些技术是如何相互协同,共同构建起一个更加智能、高效、可持续的制造生态系统。这本书的篇幅看起来也相当可观,这让我感到欣慰,意味着内容会足够深入,不会流于表面,能够让我真正有所收获,而不是匆匆一瞥。我甚至在猜测,书中是否会涉及一些前沿材料科学的突破,比如高性能复合材料、纳米材料等,以及它们如何在先进制造技术中得到应用,进一步拓展了产品的性能边界。

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