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出版者:中国水利水电出版社

作者:艾建春

出品人:

页数:236 页

译者:

出版时间:2007年

价格:25.0

装帧:平装

isbn号码:9787875084472

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
• 实训
• 教程
• 电路分析
• 电工基础
• 电子基础
• 技能培训
• 职业教育
• DIY

好的，这是一本关于现代机械设计与制造技术的图书简介，内容详实，旨在为读者提供前沿的理论指导和实用的工程实践经验。 --- 现代机械设计与制造技术：面向智能制造时代的系统化解决方案 图书定位： 本书聚焦于当前全球工业界热点——工业4.0和智能制造背景下的机械工程核心技术，旨在构建一套从概念设计、材料选择、结构优化到先进制造工艺的完整知识体系。它不仅仅是传统机械原理的简单复述，而是深度融合了数字化、智能化、绿色化要求的综合性教材与参考手册。 目标读者： 机械工程、工业工程、自动化、材料科学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及在航空航天、汽车制造、高端装备、精密仪器等行业从事研发、设计、工艺规划的工程师和技术人员。 --- 第一部分：前沿设计理念与数字化基础 本部分着重于介绍在快速迭代和高精度要求下，现代机械系统所必须遵循的设计范式和数字化工具链。 第一章：智能产品全生命周期管理（PLM）与系统工程 探讨如何将机械设计从传统的瀑布模型转变为基于需求的、迭代式的系统工程方法。详细介绍需求获取、系统分解、虚拟样机构建及设计验证的流程。重点剖析了数字主线（Digital Thread）的构建，确保从概念到报废的每一个环节数据的一致性与可追溯性。 第二章：人机工程学在机械设计中的应用 超越基础的尺寸适配，深入研究如何通过认知负荷分析、交互界面设计和操作动力学评估，提升复杂机械（如工业机器人、人机协作系统）的操作安全性和效率。引入沉浸式环境（VR/AR）在设计评估中的实际案例。 第三章：先进仿真技术与多物理场耦合分析 系统介绍有限元分析（FEA）的高级应用，特别是针对非线性材料行为、接触动力学和疲劳寿命预测。重点阐述计算流体力学（CFD）在冷却系统、气动噪声控制中的精确建模，以及如何进行多物理场（如热-力-电磁）的协同仿真，以优化复杂系统的性能边界。 第四章：增材制造（AM）的设计原则与拓扑优化 阐释增材制造技术（如SLM、EBM）对传统设计思维的颠覆性影响。详细介绍点阵结构设计、晶格优化以及如何利用密度启发式拓扑优化算法生成轻量化、高强度的仿生结构。同时，讨论AM工艺参数对残余应力和微观组织的影响。 --- 第二部分：先进材料与结构可靠性分析 本部分深入探讨在极端工况（高温、高压、高腐蚀、高应力）下，工程材料的选择、性能表征及结构耐久性保障。 第五章：高性能工程材料的选型与特性 全面覆盖现代机械所需的核心材料体系： 高温合金与陶瓷基复合材料（CMCs）：在燃气轮机和宇航领域的应用。 先进高强度钢与轻量化金属（如镁合金、铝锂合金）：在汽车与轨道交通中的应用，侧重于焊接、连接技术的兼容性。 智能材料与形状记忆合金（SMA）：作为执行器和传感器在自适应结构中的集成方案。 第六章：断裂力学与结构疲劳寿命预测 这是保障结构安全的核心章节。详细介绍线性弹性断裂力学（LEFM）和弹塑性断裂力学（EPFM）。重点讲解应力强度因子（K）和J积分的计算方法，以及如何结合损伤容限设计（Damage Tolerance）理念，进行多循环疲劳（MCLF）寿命的精确评估。 第七章：表面工程与摩擦学控制 探讨如何通过表面处理技术（如PVD/CVD涂层、激光熔覆）来提升零件的耐磨损、抗腐蚀性能。深入分析接触表面在动态载荷下的摩擦学行为，介绍润滑剂的最新发展及微纳米结构表面对减少磨损的积极作用。 --- 第三部分：智能制造与先进加工工艺 本部分聚焦于如何将设计成果高效、精确地转化为物理产品，强调数字化制造的集成与控制。 第八章：数控加工的高级编程与误差补偿 系统介绍五轴及以上联动数控加工的刀具路径规划策略，尤其关注复杂曲面和自由曲面的高效切削。深入探讨机床误差模型识别与在位误差补偿技术，确保“零缺陷”制造的实现。 第九章：柔性制造系统（FMS）与自动化集成 讲解如何构建高度自动化的生产线。涵盖机器人路径规划、离线编程（OLP）以及视觉检测系统在装配与质量控制中的应用。重点阐述制造执行系统（MES）如何与ERP、PLM系统无缝对接，实现车间数据流的实时监控与决策。 第十十章：先进连接技术与无损检测（NDT） 在多材料结构日益普及的背景下，传统连接方式面临挑战。本章详细介绍激光焊接、搅拌摩擦焊（FSW）等先进连接技术，并阐述超声波、射线、涡流等无损检测技术在复杂结构内部缺陷（如孔隙、分层、微裂纹）识别中的精确应用。 第十一章：工业物联网（IIoT）与制造过程的数字化孪生（Digital Twin） 这是面向未来制造的核心。讲解如何通过传感器网络采集机床、工件和环境数据，并利用边缘计算进行实时分析。重点阐述数字孪生的构建流程，如何通过虚拟模型实时映射和预测物理实体（如正在加工的零件）的当前状态和未来性能，实现制造过程的闭环控制与优化。 --- 本书特色总结： 理论与实践紧密结合： 每章均配有贴近工业前沿的案例分析和软件应用指导。 强调跨学科融合： 深度整合了材料科学、控制理论、信息技术与传统机械工程的知识体系。 面向未来趋势： 将智能制造、数据驱动决策和可持续设计理念贯穿始终。 阅读本书，读者将能够掌握一套面向未来复杂工程挑战的系统性设计与制造工具箱。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳中带着一丝现代气息的封面配色，立刻就抓住了我的注意力。拿到手上，分量感十足，感觉就知道这是一本用料扎实、内容丰富的专业书籍。内页的纸张质量也相当不错，印刷清晰，字迹锐利，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是它的排版布局，章节之间的逻辑衔接非常顺畅，图文并茂的展示方式极大地提升了阅读体验。那些复杂的电路图和元器件符号，在清晰的黑白和彩色插图中得到了完美的呈现，即便是初学者也能迅速找到重点。作者在细节处理上花费了很多心思，比如关键概念的加粗、难点部分的注解，都体现了编写者对读者学习路径的深切理解。整体而言，从拿起来到翻开阅读，这本书给我的第一印象是：这是一本经过精心打磨，旨在提供卓越阅读体验的专业工具书。这种对物理形态的重视，往往预示着内部内容的严谨和深度，让人对接下来的学习充满了期待。

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这本书在工具和方法的介绍上，体现出一种非常现代化的工程思维。它没有把电子技术视为孤立的理论知识堆砌，而是将软件仿真和虚拟实验平台整合进了学习体验中。例如，在介绍放大电路的频率响应时，书里不仅提供了理论计算公式，还明确指导读者如何使用特定的仿真软件来搭建电路模型，观察伯德图（Bode Plot）的动态变化。这种软硬件结合的学习模式，极大地弥补了传统实验设备资源有限的不足。通过仿真，我可以轻松地改变参数，观察瞬时结果，从而建立起对电路性能的直观感受，这是纯粹纸面学习难以企及的。此外，它对常用测量仪器的操作规范和注意事项也介绍得非常细致，比如示波器的探头衰减设置、万用表的档位选择等，这些看似琐碎但极其关键的操作细节，使得读者在真正接触硬件时能够少走弯路，避免因操作不当而得出错误结论。这本书真正做到了将理论学习与现代工程实践紧密相连。

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我最欣赏这本教材的一点是它对基础理论与实际应用之间这种微妙平衡的把握。很多技术书籍要么过于偏重晦涩的数学推导，让人望而却步，要么又流于表面的操作介绍，缺乏原理的支撑。然而，这本书似乎找到了一个完美的黄金分割点。它不是简单地罗列公式，而是巧妙地将每一个核心概念融入到一个具体的应用场景中去解析。比如，在讲解晶体管的开关特性时，作者并没有直接抛出复杂的载流子迁移率理论，而是通过一个实际的数字逻辑门电路实例，循序渐进地引导我们理解其工作原理。这种“知其然，更知其所以然”的教学方法，极大地增强了知识的内化过程。它让我感觉自己不是在被动接受知识灌输，而是在一个经验丰富的导师的带领下，一步步探索和构建对电子世界的认知框架。这种以应用为导向的理论讲解，让那些原本看似高不可攀的物理定律，变得触手可及，充满了实用价值。

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这本书在知识更新的迭代速度上做得非常出色，这一点对于快速发展的电子技术领域来说至关重要。我注意到，它并没有仅仅停留在经典的、已经被淘汰的器件和技术上，而是非常及时地引入了一些当前工业界广泛应用的新技术和新标准。例如，在讲述电源管理部分时，对新型的开关模式电源（SMPS）拓扑结构进行了详尽的分析，并且提到了当前主流的半导体材料在效率提升上的最新进展。这种与时俱进的态度，让这本书不仅仅是一本教科书，更像是一本具有前瞻性的参考手册。我特别喜欢其中关于故障诊断和排除的章节，它不像其他书那样只是提供理想化的电路分析，而是结合了实际生产线和维修车间中常见的“非理想”情况，比如元件老化、虚焊、噪声干扰等，并给出了系统性的排查步骤。这表明编者拥有丰富的实战经验，确保了读者学到的知识是真正能够落地解决实际问题的“硬核”技能。

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从教学组织和学习路径设计的角度来看，这本书的结构简直是为自学者量身定做的。它的难度递进设计非常科学合理，几乎没有学习的断层。每一章的开头都会清晰地列出本章要掌握的核心目标和前置知识点回顾，这能帮助我快速进入学习状态，并及时查漏补缺。章节末尾的习题设计更是亮点，它们不仅仅是简单地重复课本内容，而是设置了不同层次的挑战性。有些题目是计算验证，有些则需要综合运用多个章节的知识进行分析设计，甚至还有一些开放性的讨论题，引导我们去思考不同设计选择背后的权衡（Trade-offs）。当我尝试解决那些需要综合分析的难题时，会发现它们是真正意义上的“能力检测器”。更棒的是，如果我遇到困难，书中提供的详细解题思路（而非仅仅是最终答案）总能帮我拨开迷雾，重新找回解决问题的信心。这种被精心规划的学习路径，极大地提高了我的学习效率和持续动力。

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