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出版者:江苏科技

作者:鲁植雄

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2007-1

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787534551369

丛书系列:

图书标签:

• 汽车电控
• 柴油机
• 故障诊断
• 汽车维修
• 发动机
• 电控系统
• 汽车技术
• 工程技术
• 机械工程
• 汽车工程

现代机械设计与制造前沿技术 内容提要 本书深入探讨了当代机械设计与制造领域的前沿技术、核心原理及创新应用，旨在为工程技术人员、研究人员和高等院校师生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考著作。全书围绕“智能化、绿色化、高性能化”三大发展主线，系统梳理了从基础理论到尖端技术的演进脉络。 第一部分：先进设计理论与方法 第一章：基于仿真的多物理场耦合设计 本章聚焦于现代机械系统设计中不可或缺的仿真技术。详细阐述了有限元分析（FEA）、计算流体力学（CFD）在复杂结构应力分析、热传递及流体动力学优化中的应用。重点剖析了多物理场耦合问题（如电磁-结构耦合、热-流体-结构耦合）的建模策略和求解技术。内容涵盖非线性材料本构模型的建立、接触算法的改进、以及如何利用多物理场仿真有效预测产品在极端工况下的性能，从而指导结构优化，减少物理样机迭代次数。 第二章：拓扑优化与增材制造协同设计（DfAM） 本章深入探讨了拓扑优化技术如何驱动结构轻量化和性能提升。讲解了基于应力约束、频率约束、气动/水动效率等目标的拓扑优化算法，包括密度法、水平集法和进化算法的应用。更重要的是，本章将拓扑优化结果与增材制造（3D打印）技术相结合，详细介绍了增材制造工艺对设计自由度的解放，以及如何克服增材制造过程中的残余应力、孔隙率等问题，实现设计意图的精确落地。内容还涉及复杂晶格结构和点阵材料的生成与力学性能评估。 第三章：可靠性与耐久性设计 可靠性工程是机械产品生命周期管理的核心。本章系统介绍了随机振动分析、疲劳寿命预测的最新进展。详述了基于概率和不确定性的设计（Probabilistic Design），以及如何利用先进的损伤容限设计理念来评估和提高结构在服役过程中的安全性。内容特别关注了高频接触、滑动磨损累积的建模方法，以及对关键连接点的多尺度疲劳分析技术。 第二部分：智能制造与过程控制 第四章：工业机器人与柔性制造系统 本章全面介绍了新一代工业机器人的关键技术，包括高精度伺服驱动系统、高动态响应控制器设计，以及机器人的运动学和动力学建模。重点阐述了如何构建灵活、可重构的柔性制造系统（FMS），实现小批量、多品种的快速生产切换。内容覆盖了机器人视觉引导下的精确装配、力控技术在打磨和精密加工中的应用，以及系统集成和调度优化算法。 第五章：先进切削与超精密加工技术 本章聚焦于传统和非传统加工方法的突破。在切削加工方面，详细分析了高速加工（HSM）中的颤振抑制技术、刀具路径的智能规划，以及切削力、温度的实时监测与反馈控制。在超精密加工方面，系统介绍了电火花加工（EDM）、激光加工、磁流变抛光（MRF）等技术在微纳尺度零件制造中的应用，以及如何控制表面粗糙度和微观形貌。 第六章：数字孪生在制造流程中的应用 数字孪生（Digital Twin）是实现智能制造的关键桥梁。本章详细阐述了如何构建高保真度的物理实体孪生模型，涵盖几何模型、物理模型和行为模型的实时映射。内容包括传感器数据融合技术、孪生模型的数据驱动校准方法，以及利用数字孪生进行远程诊断、预测性维护和生产流程优化，实现从设计到生产的全生命周期可视化和可预测性管理。 第三部分：新材料与功能部件 第七章：高性能复合材料结构设计与分析 本章探讨了碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维复合材料等在新兴领域的应用。详细讲解了层合板的失效理论、界面粘接的力学分析，以及复合材料结构的损伤检测技术（如声发射、超声波C扫描）。内容重点关注了复合材料在航空航天、高速轨道交通中的应用时，如何解决其各向异性带来的设计挑战。 第八章：智能材料与驱动系统 本章关注那些能对外界刺激做出响应的功能性材料及其驱动应用。深入研究了压电材料、形状记忆合金（SMA）的本构关系和驱动特性。讲解了如何设计基于这些智能材料的传感器、执行器和主动减振系统，实现对机械结构的自适应控制。内容涉及智能流体（如磁流变液、电磁流变液）在可变阻尼器中的应用研究。 第九章：新型传动与机构学 本章回顾并展望了新型传动系统的发展方向。详细分析了行星齿轮传动的高效性与紧凑性设计，以及无接触传动技术（如磁力耦合器）在隔离环境和高转速应用中的优势。在机构学方面，重点探讨了并联机构、欠驱动系统和新型空间机构的运动学和动力学建模，及其在精密定位和快速操作中的潜力。 总结 本书通过对上述九大模块的深入剖析，系统地勾勒出当代机械设计与制造技术图谱的宏观轮廓。它不仅注重理论的严谨性，更强调先进技术在解决实际工程难题中的应用转化，是追求技术创新的工程技术人员案头必备的工具书。

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我个人对汽车技术的兴趣源于对机械结构的迷恋，但我一直对电子控制部分感到头疼，觉得那是现代汽车的“阿喀琉斯之踵”，难以捉摸。读了这本书的某个章节后，我对这种“黑箱”的恐惧感消减了不少。作者在讲解传感器信号失真的处理时，展现了一种近乎艺术性的分析方法。他不仅仅是告诉你“信号超限”该怎么处理，而是细致地分析了信号线对地短路、对电源短路、开路以及接触不良时，ECU在不同采样周期内可能记录下的数值特征。这些特征的描述极其细腻，仿佛作者把自己的思维过程完全摊开在你面前。这种深入到信号层面的剖析，极大地提升了诊断的精准度。它教会我的不是“修好它”，而是“理解它为何会坏，以及为什么现在这样表现”。整本书的语言风格非常沉稳、严谨，用词精准，没有半点浮夸的宣传语，完全依靠内容的扎实来赢得读者的尊重。对于想从“换件师傅”晋升为“系统分析师”的人来说，这本书的价值是无可估量的。

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这本书的排版和装帧质量也值得一提。在如此厚重的技术资料中，能够保持纸张的韧度和印刷的清晰度实属不易。我经常需要带着工具箱在各种工况恶劣的车间里翻阅资料，很多书很快就因为翻折和油污而变得残破不堪。这本书的用纸似乎更耐用一些，而且索引和术语表的设置非常人性化。最让我感到惊喜的是，在对一些特定电磁阀的脉冲宽度调制（PWM）控制进行描述时，书中附带了一个小的对比表格，将不同工作频率下的占空比与阀门开启时间的对应关系清晰列出，并标注了标准工作范围。这个表格对于进行实时数据流分析的技师来说，简直是“神来之笔”。它立刻将抽象的电压值和实际的机械动作联系了起来。这种为实战人员着想的设计细节，贯穿了全书始终，让人感受到作者团队对目标读者的深刻关怀。这本书确实是一本能真正沉下心来，细细品味和反复研读的专业书籍。

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作为一名在技术培训机构任教多年的讲师，我一直在寻找一本既能满足理论深度，又能紧密贴合一线维修实际需求的教材。市面上很多教材要么过于偏重理论公式推导，让学生望而却步；要么就是过于侧重快速修复，牺牲了对原理的理解。这本书的平衡把握得恰到好处。它在描述电控系统响应速度和精度时，会适当地引用一些电磁学和控制工程的基本概念，但绝不纠缠于复杂的数学推导，而是立刻将其转化为实际的参数变化和现象描述。比如，在讲解喷油脉宽与燃烧效率的关系时，作者没有用一堆微分方程吓唬人，而是直接展示了不同负载下喷油压力波动对排放物的影响曲线。这种“学以致用”的导向性，使得学生在学习过程中始终能保持强烈的目的感。我计划将这本书中的部分章节拆分，作为我们高级诊断课程的辅助读物，相信能显著提升学员对电控系统底层逻辑的掌握程度。这本书的结构严谨，逻辑自洽，非常适合作为深度学习的参考资料。

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我最近刚好接手了一个项目，需要对一批老旧工程机械的动力系统进行现代化改造，尤其是针对排放控制和燃油经济性方面的问题进行优化。市面上很多资料都是针对乘用车或轻型商用车的，对于重型柴油机，尤其是那些带有一系列复杂的后处理系统的机型，深入剖析的资料实在太少了。这本册子简直就是雪中送炭。它花了大篇幅介绍的不仅仅是传感器和执行器的故障排查，更深入探讨了ECU决策逻辑在不同工况下的变化规律，这一点至关重要。我特别欣赏其中关于CAN总线通信故障诊断的部分，作者用流程图的方式将通信中断、数据延迟、校验错误等情况下的定位思路梳理得井井有条，甚至提到了特定诊断仪工具的特定指令集。读完这部分，我感觉自己对“黑匣子”内部的运作机制有了更深层次的洞察力，不再是简单地依据故障码去更换部件，而是真正理解了系统出错的根本原因。这本书的价值，已经超越了一本单纯的工具书，更像是一份经过时间检验的、包含了无数弯路的经验总结报告。

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这本书的封面设计着实抓人眼球，那种金属质感的涂装，加上一些复杂的电路图纹理，立刻就给人一种专业、硬核的感觉。我原本以为这会是一本非常枯燥的技术手册，光是看到“电控”两个字就有点头疼。但是翻开目录后，惊喜地发现它的编排逻辑非常清晰，像一条条理顺畅的河流，引着你从基础概念一步步深入到复杂系统的剖析。作者显然对柴油机的工作原理有着极其深刻的理解，不仅仅停留在理论层面，更多的是结合了实际的维修案例进行讲解。例如，在讲述高压共轨系统的调试步骤时，书中详细列举了不同品牌设备在面对同一故障代码时可能采取的差异化诊断路径，这种实用性是我在其他同类书籍中很少见到的。那种对细节的把控，让人感觉作者就是站在你旁边手把手指导的资深技师。书中的图表绘制精良，很多三维透视图将原本抽象的内部结构展现得一目了然，大大降低了学习曲线，即便是一个刚接触这个领域的门外汉，也能迅速建立起系统的认知框架。对于我这种需要快速掌握实操技能的人来说，这本书无疑是一本难得的“武功秘籍”。

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