机械设计课程设计

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出版者:
作者:路永明
出品人:
页数:133
译者:
出版时间:1994-2
价格:12.00元
装帧:
isbn号码:9787563605781
丛书系列:
图书标签:
  • 机械设计
  • 课程设计
  • 机械工程
  • 设计基础
  • 机械原理
  • 工程图学
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具体描述

《现代工程材料与应用》 内容提要: 本书旨在系统性地介绍现代工程领域中最为关键的一类基础支撑——工程材料的种类、性能、制备工艺及其在具体工程实践中的应用。全书以材料科学的基本原理为核心,深入浅出地剖析了金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及复合材料等四大类主流材料的微观结构、宏观力学性能、热学、电学、化学特性,并结合当前高端制造、航空航天、新能源等前沿领域的需求,阐述了功能性材料(如智能材料、纳米材料)的发展趋势与应用潜力。 第一部分:材料科学基础与结构 本部分构筑了理解材料性能的理论基石。首先从原子尺度出发,详细讲解了晶体结构、晶格缺陷(点缺陷、线缺陷、面缺陷)对材料宏观性能的决定性影响。随后,深入探讨了固体材料的能带理论、化学键类型对材料导电性、导热性的内在机制的解释。重点阐述了材料的相变理论,包括固态相变、液固相变(凝固过程)以及热力学驱动下的微观组织演化,为后续理解材料的强化与改性奠定了基础。 第二部分:金属材料的深度解析 金属材料作为传统工业的支柱,本书给予了充分的篇幅。我们详尽分析了钢铁材料(碳素钢、合金钢、不锈钢)的平衡与非平衡相图(如Fe-C相图),并结合热处理工艺(退火、正火、淬火、回火、渗碳、氮化)对材料硬度、强度、韧性的精确调控机制。对于有色金属,如铝合金、镁合金、钛合金,本书着重讲解了其在轻量化结构中的应用优势,特别是其固溶强化、析出强化以及加工硬化机理。此外,书中还涵盖了金属的疲劳、蠕变、断裂韧性等关键服役性能的评估方法与寿命预测模型。 第三部分:高分子与陶瓷材料的特性 高分子材料部分聚焦于聚合物的分子结构(线型、支化、交联)如何决定其粘弹性行为。内容包括热塑性塑料与热固性树脂的加工成型工艺(注射成型、挤出、模压),以及橡胶材料的硫化与动态力学性能分析。对于先进工程陶瓷(如氧化铝、碳化硅、氮化硅),本书侧重于其高硬度、耐磨损和耐高温的特性,同时深入剖析了陶瓷材料的室温脆性难题及其通过引入第二相或优化晶界工程来提高断裂韧性的现代途径。 第四部分:复合材料的设计与制造 复合材料是实现材料性能定制化的关键技术。本书系统介绍了纤维增强复合材料(如碳纤维、玻璃纤维)和颗粒增强复合材料的力学行为。重点讲解了界面设计在传递载荷中的作用,并详细阐述了层合板的经典层合板理论(Classical Lamination Theory, CLT)在预测其复杂应力状态下的性能方面的应用。在制造工艺方面,涵盖了铺层技术、RTM(树脂传递模塑)以及先进的热压罐固化工艺,并讨论了其在大型结构件(如飞机机翼、风力发电机叶片)中的应用案例。 第五部分:功能材料与前沿方向 本章将目光投向未来。我们探讨了半导体材料(重点在硅基与第三代半导体GaN、SiC)的掺杂机制与器件应用。针对新能源领域,详细介绍了锂离子电池电极材料(正极、负极)的电化学性能与循环稳定性。此外,书中还对磁性材料(软磁与硬磁)、压电材料以及光电功能材料的基础物理原理及其在传感器、执行器中的集成应用进行了前瞻性的介绍。 本书特色: 本书不仅是一本材料科学的理论教材,更紧密结合现代工程设计的实际需求。结构清晰,逻辑严谨,配有大量的工程实例图表和数据分析,旨在培养读者从“选择材料”到“设计材料”的工程思维能力,使其能够胜任复杂工程环境下的材料选择、性能预测和失效分析工作。全书文字力求精准、专业,避免了过度概念化,强调材料结构、工艺与性能之间的内在联系。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格,如果用一个词来形容,那就是“疏离感”。它仿佛是从一份极为正式、甚至有些过时的政府报告中截取出来的片段,充满了晦涩的术语和冗长的陈述句,几乎看不到任何与工程实践中可能产生的“人性化”关怀。例如,当讨论到公差配合时,作者花费了大量篇幅来阐述国际标准制定的历史背景和哲学思考,这虽然在学术上有其价值,但对于一个急需知道“我的轴承座应该取什么配合”的工程师而言,这种历史回顾显得矫揉造作,甚至是浪费时间。我真正想知道的是,在面对温度变化范围在零下20到零上60摄氏度的环境中,如何平衡过盈配合带来的安装难度与工作时的间隙控制。书中对这种“极端但常见”情况的讨论,往往一笔带过,或者用一句“应根据具体条件进行修正”来敷衍了事。这种写作态度,让我感觉作者似乎并不完全理解现代工程设计中对效率和可操作性的迫切需求。它更像是一部为同行间的“智力展示”而作的文本,而非一本旨在普及和指导实践的工具书,阅读体验是沉闷而缺乏互动的。

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我带着一种审视行业标准的态度打开了这本书,期望能从中窥见一套成熟、可复制的设计方法论。毕竟,一个好的设计流程文档,应当能够帮助从业者避免重复犯错,提高设计效率和可靠性。然而,这本书更像是一系列孤立的设计案例的集合,每个案例虽然貌似都有一个明确的“目标产物”,但在“如何到达目标”的过程中,却显得杂乱无章。比如,在讨论到某个关键零部件的材料选择时,书中只是简单地罗列了几种可能选项,并附带了这些材料的拉伸强度数据,但对于不同工况(如冲击载荷、交变应力)下这些材料的适用性对比,却缺乏深入的探讨和明确的倾向性建议。这种“面面俱到”却又“一无是处”的描述,使得读者在实际应用时,依然需要回溯到更基础的材料科学或机械原理的教材中去寻找决策的依据。这本书未能成功地将那些基础的、分散的知识点整合成一个高效的决策工具。它更像是一本概念的“字典”,而非解决问题的“指南针”。对于那些希望通过这本书来规范自己工程实践,建立一套个人设计工作流的专业人士来说,这本书提供的帮助极其有限,更多的是激发了对现有设计规范的质疑,却没能给出替代性的、更优的方案。

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这本书的排版和插图质量,坦率地说,颇有些令人费解。如果你是那种习惯了高分辨率、色彩分明的现代技术文档的读者,那么你将在这里体验一次“复古”之旅。线条图的处理方式,很多地方显得过于简化,以至于在尝试理解某个复杂装配体的相对位置关系时,我不得不反复对照图纸上的标注,心中暗自揣测作者意图表达的那个“隐藏的”倒角或圆角究竟有多大的半径。更令人困惑的是,很多关键的公式推导过程,其逻辑跳跃之大,简直像是在考验读者的心算能力和对相关物理定律的预先掌握程度。它似乎默认读者已经拥有了远超普通工程专业的背景知识,可以自行填补那些被草率略过的中间步骤。我花费了大量时间,试图理清其中某一段关于静力平衡的论述,那段文字的组织结构松散,充满了迂回的修饰语,仿佛作者生怕直接给出答案会显得不够“学术”。这种表达方式,对于那些正在努力建立系统性工程思维的新手来说,无疑是设立了无数的知识壁垒。它没有提供那种层层递进、循序渐进的引导,而是直接抛出了一个需要读者自己去搭建的知识框架。阅读过程中,我感到自己像是在进行一场侦探游戏,努力从晦涩的文字和略显粗糙的图形中,拼凑出那个被刻意隐藏的设计真谛。

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从书籍的装帧和整体的“体感”来看,我很难将其与当代前沿的工程技术书籍归为一类。它没有采用当前主流设计书籍中常见的模块化学习结构,比如清晰的案例分析、可供下载的配套模型文件或者在线资源链接。相反,它是一本非常“自我完整”的纸质实体,仿佛它的知识体系在几十年前就已经被彻底固化,不需要任何外部的更新或佐证。这种封闭性,在快速迭代的机械设计领域是一个致命的弱点。比如,在提到快速成型技术对零件结构带来的设计自由度时,书中几乎没有涉及,对于诸如增材制造对传统应力集中点的重新评估等话题,也保持了令人费解的沉默。它更专注于那些用传统切削和铸造工艺可以完美解决的“经典”问题。因此,对于年轻的设计师而言,这本书提供的知识雷达扫描范围太窄,无法帮助他们预见未来十年设计领域可能发生的变化。它是一部历史记录,而非一份面向未来的设计蓝图,让我深感自己花费时间在这上面,所获得的“前沿竞争力”非常有限,更像是在巩固一些可能正在被淘汰的传统观念,让人感到一种知识储备的“滞后性”。

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这本书,初次拿到手时,那种厚重的纸张触感和油墨的清香,便勾起我对学生时代那些无休止的制图板和精密测量工具的回忆。我原本是冲着学习如何将理论知识转化为实际机械结构的热望来的,希望这本书能像一位经验丰富的老工程师,手把手地教我如何跨越设计规范与实际制造之间的鸿沟。然而,当我翻开目录,试图寻找那些关于关键受力分析、材料疲劳寿命预测,或是复杂联轴器选型与优化算法的详尽阐述时,却发现里面更多的是对一些基础几何形状的刻画,以及一些似乎脱离了现代工业背景的传统工艺流程的冗长描述。这让我感到一种强烈的失落感。它似乎更侧重于对一个“理想化”的机械零件进行学院派的、几乎是数学上的推导,而不是真正面对工厂车间里那些温度、振动、公差叠加等“野蛮”的现实挑战。我期待的不是一本理论教科书的再现,而是一本能够指导我解决“项目A”中那个传动比总是不对劲的实际问题的实战手册。那种感觉就像是,你问一个厨师如何做出米其林三星的菜肴,他却递给你一份关于如何种植小麦的古代农耕指南。书中缺乏对现代CAD/CAE软件在设计迭代中的应用深度解析,更别提什么敏捷设计流程的影子了,整体感觉像是一部沉睡在上世纪八十年代的设计规范集,虽然严谨,却与我目前面对的工程需求格格不入,让我不得不重新审视自己对“设计”二字的理解,并感到一阵知识更新的紧迫感。

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