工程设计图学基础

工程设计图学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:上海交大
作者:杨培中
出品人:
页数:289
译者:
出版时间:2007-9
价格:30.00元
装帧:平装
isbn号码:9787313049421
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

工程图学是高等工科院校的一门技术基础课程。工程图样是“工程界的语言”,它是表达和交流设计思想的重要工具。传统的工程图学课程着重讲授形体的图形表达方法。随着计算机图形学的发展,二维和三维设计造型软件的功能越来越强大,因此计算机图形学与工程图学的结合成为图学发展的必然趋势。

本书以设计为主线,以传统的工程图学和现代计算机图形学为工具,强调空间思维、三维建模以及工程软件应用能力的培养。注重计算机图形处理的基本算法、图形变换的基本方法以及曲线曲面造型和三维建模技术。书中采用AutoCAD软件绘制工程图样,采用Unigraphics软件进行曲线曲面造型和三维造型。为了适应新形势下与国际接轨,书中对部分专业术语进行了英文注释。

本书采用了最新的国家标准。

本书为2006年普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

《建筑结构设计原理与实践》:面向未来建造的精深指南 本书旨在为建筑工程领域的专业人士、高级学生以及对复杂结构系统有深入研究需求的读者,提供一套全面、深入且极具实践指导意义的结构设计理论与应用体系。我们跳出了基础制图与二维表达的范畴,直抵现代建筑结构设计的核心——如何利用先进的分析工具和材料科学知识,创造出既安全可靠又富有创新性的三维实体建筑。 第一部分:结构分析的深化——从静力到动力 本书伊始,便对结构分析的基础概念进行了批判性回顾与深化。我们不再满足于简支梁的基本弯矩图,而是将焦点置于高阶结构体系的数学建模。 第一章:弹性理论的拓展现值与矩阵分析 本章深入探讨了连续介质力学在结构工程中的应用基础。详细阐述了平面问题和三维问题的应力应变关系(弹性张量),并引入了刚度法(有限元分析的前身)的矩阵推导过程。读者将学习如何建立复杂框架结构的整体刚度矩阵,并掌握使用软件进行位移法和荷载法的集成计算。重点分析了温度应力、预应力对结构内力场分布的微妙影响,并讨论了结构在非均匀荷载作用下的应力奇点及其处理策略。 第二章:结构动力学基础与地震工程概论 在现代工程中,结构抵抗水平荷载的能力是至关重要的。本章系统地介绍了结构的自由振动和受迫振动理论。涵盖了单自由度与多自由度系统的振型分析、固有频率的确定(特征值问题),以及阻尼比对响应的影响。随后,我们进入地震工程的核心:反应谱理论的推导、时程分析的应用,以及如何根据规范(如Eurocode 8或ASCE 7)确定设计地震作用。我们详细解析了模态叠加法的适用范围及局限性,并探讨了基础隔震与主动控制系统的基本设计思路。 第二部分:先进材料与新型构件的设计 本书的第二部分,将理论分析与工程材料的实际性能紧密结合,关注于高效率、高性能结构元件的设计与细节构造。 第三章:钢结构的高级设计与疲劳评估 本章超越了传统的极限状态设计(LSD),重点研究疲劳和断裂力学在钢结构设计中的作用。详细介绍了焊缝的疲劳寿命预测模型(如S-N曲线法),以及如何根据荷载谱确定关键节点的许用应力范围。对于高强度螺栓连接,我们不仅讨论了抗滑移承载力,更深入分析了其在反复荷载作用下的刚度退化。同时,本章也包含冷弯型钢的局部和整体屈曲设计,以及爆炸冲击荷载下钢结构的非线性动力响应。 第四章:高性能混凝土与预应力结构 针对大跨度与高耸建筑,本章聚焦于高性能混凝土(HPC)的应用。内容包括HPC的配合比设计对耐久性和早期强度的影响、收缩徐变效应的长期荷载分析。在预应力结构设计方面,详细阐述了有粘结与无粘结预应力体系的张拉控制、应力损失的精确计算,以及在后张法构件中锚具的长期松弛与摩擦损失的量化模型。此外,我们还探讨了预应力混凝土的抗剪承载力的增量分析方法。 第五章:组合结构与混合体系的耦合分析 组合结构是当前工程实践中的主流。本章着重于钢-混凝土组合梁和核心筒体系的相互作用分析。讨论了剪力连接件的设计(如栓钉)如何保证整体性,以及在多层结构中楼板与主体的协同工作机制。特别关注了叠合剪力墙的受力性能测试数据解读,以及如何通过界面处理来控制组合构件的受力转移过程,实现效率最大化。 第三部分:特殊结构体系与现代建造挑战 面对日益复杂的建筑形态和对可持续性的要求,本部分深入探讨了对传统设计方法提出挑战的结构类型。 第六章:超高层建筑的抗风工程与舒适性设计 超高层建筑的设计核心在于风荷载的精确模拟和控制。本章详细介绍了风洞试验的尺度效应与数据解读,以及CFD(计算流体力学)模拟在预测风压分布中的应用。核心内容在于动态风荷载作用下的加速度响应分析,如何运用调谐式或液体式阻尼器进行结构减振,以满足人因工程学对短期运动不适度的要求。同时,也涵盖了巨型结构体系(如伸臂桁架和核心筒-外围柱系统)的内力重分配机制。 第七章:桥梁结构设计与荷载不确定性 本章侧重于大型桥梁结构,特别是斜拉桥和悬索桥的设计。强调了极限状态设计与使用极限状态的平衡。内容包括:索力与下拉的平衡分析、桥面系与主梁的动力耦合、以及车辆荷载的移动效应。我们特别关注了桥梁的长期健康监测(SHM)系统数据如何反哺于桥梁的二次评估与运维设计。 第八章:结构优化、可靠性与寿命预测 本书的收官部分,将设计理念提升至可靠性工程的高度。探讨了概率极限状态设计(PSFD)的基本框架,如何通过荷载分项系数和材料分项系数的校准,实现结构风险的量化控制。引入了拓扑优化和形状优化在结构初步设计阶段的应用,旨在用最少的材料实现最优的力学性能。最后,探讨了结构全寿命周期(LCA)评估中的可靠性指标,确保设计方案的可持续性和经济性。 --- 本书内容紧密围绕结构行为的内在规律、先进的数学工具应用和复杂工程问题的系统解决方案展开,致力于培养读者从宏观力学原理出发,推导至细部构造节点的综合工程判断能力。其深度与广度,远远超越了对工程图纸规范和基本绘制方法的教学范畴。

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用户评价

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这本书的插图和图例真是绝了,尤其是在讲解那些复杂的机械结构时,作者似乎能看透初学者的思维盲区,总能在最需要帮助的地方给出清晰、直观的视觉解释。我记得有一次我在自学一个关于齿轮传动的章节,那些文字描述得再详细,也不如书里那个三维剖视图来得透彻。它不仅展示了零件的相对位置,连啮合的动态过程都仿佛跃然纸上。特别是关于工程制图的国家标准(比如ISO和ANSI的对比),作者没有生硬地罗列规则,而是结合实际的零件图和装配图,告诉你为什么那样标注是规范的,那样做能避免多大的返工风险。这种“知其所以然”的教学方式,让我觉得这不是在啃一本教材,而是在学习一门实用的工艺语言。遗憾的是,对于一些特定行业的深化应用,比如航空航天或者微电子的精密制造,内容稍微显得有些泛化,如果能加入一些针对性的案例分析,比如复杂曲面的建模思路或者公差配合的极限情况讨论,那就更完美了。不过话说回来,作为入门级的基石读物,它已经成功地为我打下了一个非常坚实的理论和实践框架。

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这本书的阅读体验,得益于其排版和用词的克制。它没有用太多华而不实的形容词来渲染“工程设计”的神秘感,而是保持了一种冷静、客观、严谨的学术语调。文字描述简洁有力,没有过多的冗余信息干扰我的注意力。尤其是在探讨不同绘图软件(比如提及了CAD的基本逻辑)与传统手工绘图之间的异同时,作者清晰地划分了两者在思维方式上的继承与变革,而不是简单地推荐某个软件。这保证了本书知识的“保质期”,即使未来软件界面更新换代,其底层的几何原理依然适用。我个人非常欣赏它在介绍新材料对绘图要求影响时所体现出的前瞻性,比如复合材料的铺层表示法,虽然只是一笔带过,但足以打开我们对传统金属加工思维的限制。如果能增加一个附录,整理一下历年来行业标准修订的重点变化,那就更显贴心了。

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我必须赞扬作者在“技术表达的严谨性”方面所体现出的专业素养。这本书不仅仅是教你“画图”,更是在灌输一种“精确沟通”的职业精神。在讲解尺寸标注的章节,作者用了大量的篇幅去区分什么是“必要尺寸”和“冗余尺寸”,什么是“基准”和“参考”。这种对细节的吹毛求疵,让我意识到,工程图纸的每一个符号、每一条线段,背后都蕴含着巨大的经济和安全责任。比如,在讲解形位公差(GD&T)时,虽然内容不算特别深入,但它成功地建立了“功能决定几何要求”的核心观念,让我明白为什么某些表面需要严格的垂直度,而另一些只需要粗糙度等级。这种思维模式的转变,比单纯记住符号的含义重要得多。当然,对于初学者来说,GD&T的深入理解还需要更多专业参考书的配合,但这本教材无疑是那座最好的“引桥”,它让你知道这个知识体系的存在,并指明了通往它的正确方向。

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说实话,我拿到这本书时,原本预期会是一本枯燥的工具书,但读下来感觉更像是一部系统性的“工程思维训练手册”。它的价值不仅仅在于传授绘图技巧,更在于培养一种空间想象力和逻辑分析能力。比如在解析复杂装配体的分解图时,作者会引导你先识别运动副和固定基准,然后逐步拆解。这种系统性的分析方法,在我处理其他非绘图类的问题时也开始潜移默化地发挥作用。书中关于工艺路线图和流程图的讲解,虽然不是核心内容,但它巧妙地将“设计”与“制造”连接起来,让我从一开始就认识到设计必须面向可制造性。唯一的不足可能在于,对于一些跨学科的知识点,比如基础的材料力学对结构强度的暗示,只是点到为止,如果能稍微加强这部分关联性,让读者更深刻地理解“为什么这样设计是合理的”,这本书的综合价值会再上一个台阶。总而言之,它是一本真正值得反复研读的实践指南。

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这本书的结构编排,简直是一次精妙的“思维导图”式引导。它不像某些教科书那样堆砌知识点,而是遵循着从宏观概念到微观细节的逻辑链条,层层递进,步步为营。最让我印象深刻的是它对“视图的产生与投影”这一基础概念的处理。作者没有急于进入三视图的绘制,而是先花篇幅讨论了物体空间关系、观察者视点对信息获取的重要性,甚至用到了类似光学原理的比喻。这种哲学层面的铺垫,让我对后续的“画什么”和“怎么画”有了更深层次的理解。当我开始接触到断面图和局部放大图时,我能立刻明白这些特殊视图存在的目的——是为了解决信息不对称的问题。而且,全书的术语一致性做得非常好,每次引入新概念都会用加粗字体强调,并在页脚或侧边栏做了简短的释义,这对于我这种需要频繁查阅和对照的读者来说,极大地提高了阅读效率。如果说有什么美中不足,那就是习题部分略显保守,多为基础的二维绘图练习,缺少一些需要综合运用几何变换和空间想象力的综合性设计小任务。

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