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出版者:

作者:李晓村

出品人:

页数:136

译者:

出版时间:2009-5

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787113097424

丛书系列:

图书标签:

• 机车
• 铁路技术
• 交通运输
• 机械工程
• 车辆工程
• 内燃机
• 电力机车
• 动车组
• 技术创新
• 行业标准

飞驰的脉搏：现代工业设计与可持续发展的前沿探索 一本深入剖析当代工业产品设计哲学、材料科学革新与绿色制造实践的权威著作 内容提要： 本书聚焦于当前全球工业设计领域最前沿的趋势、挑战与机遇，旨在为设计师、工程师、制造商以及相关政策制定者提供一个全面、深入的理论框架与实践指南。我们跳脱出传统以功能和美学为核心的二元对立，转向探讨如何在日益复杂的全球化背景下，实现工业产品的长期价值、环境责任与用户体验的完美融合。 全书共分为六大部分，系统阐述了从设计思维的转变到未来生产模式的演进。 --- 第一部分：设计哲学的重构——从“物”到“系统” 本部分深入探讨了驱动当代工业设计范式转移的核心思潮。我们不再将产品视为孤立的客体，而是将其置于一个宏大的生命周期系统中进行考察。 1. 价值导向设计（Value-Driven Design, VDD）： 剖析如何超越单纯的成本效益分析，将社会效益、情感联结和维护便捷性纳入设计初期决策。重点分析了“使用权而非所有权”的商业模式（如产品即服务，PaaS）对产品耐用性和模块化提出的新要求。 2. 人类中心与伦理设计： 探讨如何将人类工效学、认知心理学与新兴的伦理考量（如数据隐私、算法偏见在智能产品中的体现）相结合。介绍了“包容性设计”（Inclusive Design）的最新实践，确保设计成果能服务于更广泛的人群，并讨论了对“过度设计”和“技术堆砌”的反思。 3. 适应性与动态形态学： 考察能够根据环境变化、用户需求变化而进行自我调整或升级的产品的设计原则。这包括软件定义硬件（Software-Defined Hardware）的接口设计，以及如何通过结构冗余和柔性材料实现产品的“可塑性”。 --- 第二部分：材料革命与循环经济的工程学基础 材料是工业产品的骨架。本部分详尽梳理了推动可持续制造和高性能化进程的关键材料科学突破及其在设计层面的转化应用。 1. 新型复合材料的结构优化： 重点分析了自修复聚合物、碳纳米管增强材料以及生物基复合材料（如纤维素基塑料）的力学性能、老化机制及其在承重结构中的应用潜力。强调了如何设计这些材料的“可逆连接”，以利于未来的拆解和分离。 2. 增材制造（3D打印）的极限扩展： 探讨多材料打印、梯度材料结构设计（Functionally Graded Materials, FGM）在实现轻量化和性能集成方面的突破。案例研究集中于拓扑优化（Topology Optimization）在复杂几何形状下的实际制造约束与优化策略。 3. 深度循环与“摇篮到摇篮”（C2C）的量化指标： 不仅介绍材料的回收率，更侧重于“物质的价值保留率”（Value Retention Rate, VRR）。详细介绍了如何通过分子标记、数字护照（Digital Product Passport）技术追踪材料的来源和状态，为高价值材料的闭环回收提供工程保障。 --- 第三部分：智能制造与柔性生产线的重构 本部分聚焦于工业4.0和5.0背景下，生产制造端如何响应快速迭代的设计需求和个性化定制的挑战。 1. 数字孪生（Digital Twin）在产品生命周期管理中的应用： 阐述了如何利用高保真度的数字模型预测产品在实际使用中的性能衰减、维护需求，并反馈至下一代设计的优化。重点分析了传感器数据集成与仿真模型的校准流程。 2. 模块化与平台化策略的深化： 探讨如何在保持高度定制化的同时，通过标准化的接口和半成品的共享库来降低生产复杂度和库存风险。这包括对连接器标准、能源接口和通信协议的跨行业协调。 3. 人机协作（Cobotics）在装配环节的集成： 分析了协作机器人（Cobots）在精细装配、质量检测和物料搬运中扮演的角色。设计目标不再是完全替代人工，而是通过优化人机交互界面（HMI）和工作站布局，提升整体生产线的安全性和效率。 --- 第四部分：能源效率与嵌入式系统的可持续性 现代工业产品，尤其是消费电子、交通工具和智能家居设备，其能耗管理和嵌入式软件的生命周期直接决定了产品的整体环境足迹。 1. 低功耗设计与能效优化： 深入研究了从微处理器层面的指令集优化到系统层面的动态电压与频率调节（DVFS）技术。讨论了如何量化和报告产品在待机、峰值和平均使用状态下的能耗特性。 2. 软件与硬件的解耦策略： 针对电子产品快速淘汰的痛点，本章论述了如何通过标准化的总线架构和抽象化的驱动层设计，实现硬件的长期使用与软件功能的持续更新，从而延长电子设备的使用寿命。 3. 安全可靠的能源存储集成： 探讨了下一代电池技术（如固态电池、钠离子电池）的封装设计挑战，特别是如何确保在产品生命周期末端，电池的安全移除、隔离和梯次利用流程的标准化。 --- 第五部分：用户体验的深度沉浸与情感反馈 本部分将关注点转向产品与使用者的深层互动，探讨如何设计出能够引发用户长期依恋、并鼓励负责任使用的产品。 1. 耐用性美学（Aesthetics of Durability）： 分析了“使用痕迹”如何被设计成一种正向的用户体验元素，而非缺陷。探讨了对氧化、磨损、色彩变化进行引导性设计（Patina Design）的艺术与技术。 2. 维护与修复的赋权设计： 详述了如何设计工具、手册和物理结构，使用户能够安全、简便地进行日常维护和简单维修。案例涵盖了模块化拆解结构的可视化引导和“可被修理”的设计声明。 3. 数字化反馈与行为塑造： 考察智能产品如何通过非侵入性的界面设计，向用户传达其资源消耗、维护需求和产品健康状况，从而潜移默化地引导用户采取更可持续的使用行为。 --- 第六部分：跨领域的融合与未来展望 本章对前述内容进行总结，并展望下一代工业设计可能面临的宏观挑战，特别是应对气候变化和资源稀缺的创新路径。 本书不仅是一本理论参考书，更是一份行动指南，旨在激发新一代的工业创造者，以更宏大的视角和更负责任的态度，去设计我们赖以生存的世界。它要求从业者不仅要精通技术，更要洞察社会、经济和生态的复杂耦合关系。

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这本《机车新技术》的书，拿到手沉甸甸的，光是封面那种磨砂的质感，就透着一股子专业和严谨。我本来对现代机车技术也就是略有耳闻，知道里面涉及很多复杂的机械原理和电子控制，但这本书的内容深度完全超出了我的预期。它没有过多地去纠结于那些基础的内燃机工作原理的重复叙述，而是直接切入了时下最前沿的技术变革点，比如最新的动力传输系统，那块关于混合动力和纯电驱动模块的章节，简直是干货满满。作者对电驱动系统的能量回收效率优化、电池热管理系统（BMS）的算法解读，写得细致入微，甚至引用了具体的工程案例数据来佐证观点。我印象特别深刻的是其中一章专门讲解了先进的材料科学在减轻车身重量和提高结构强度的应用，提到了一种新型的碳纤维复合材料在特定受力部件上的应用效果，那段描述，读起来就像是工程师在跟你面对面交流，充满了对技术细节的热情和精准的把握。整本书的行文流畅，逻辑性极强，但同时又保持了高度的学术性，对于想深入了解未来机车发展方向的人来说，这绝对是一本不容错过的案头工具书，绝对值得我花时间去仔细研读其中的每一条技术规范和理论推导。

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这本书在排版和图表的运用上，也体现出对专业读者群体的充分尊重。我非常欣赏它在关键数据展示上的克制与精准。它不像一些流行科普读物那样充斥着大量夸张的、缺乏具体数据支撑的图片，而是大量采用了结构清晰的工程剖面图、参数对比曲线图和系统框图。比如，在讲解新型悬挂系统的电磁液压控制算法时，作者提供的那个多维度的反馈回路图，虽然初看有点复杂，但一旦结合上下文的文字解释，就能立刻洞察到控制系统的核心逻辑和响应特性。这种“图文并茂”不是表面的装饰，而是深层技术的有效辅助。很多时候，一张精准的图表能胜过千言万语的描述，这本书深谙此道。它要求读者具备一定的专业基础，但也用最直观、最精确的方式，帮助你攻克那些技术上的“硬骨头”，对于需要快速掌握某个子系统核心原理的工程师或高级爱好者来说，这本参考书的效率和可靠性是毋庸置疑的。

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说实话，这本书的封面设计我一开始觉得有点过于“硬核”，字体和排版都带着一股子浓厚的教科书气息，让我有点担心内容会枯燥乏味，毕竟新技术名词堆砌起来很容易让人望而却步。然而，当我翻开那些关于人机交互界面（HMI）的章节时，我发现我的顾虑完全是多余的。作者在阐述那些复杂的软件和算法集成时，并没有采用那种冷冰冰的理论陈述，反而运用了大量的类比和场景化的描述，使得即便是对编程不太精通的读者，也能大致理解新的智能辅助系统是如何实时监测骑手状态并作出反馈的。比如，书中对“自适应巡航控制”在不同天气、不同路况下的决策逻辑分析，简直是精彩绝伦，它不仅仅描述了“做什么”，更深入探讨了“为什么这么做”背后的决策树模型。这种将冰冷的技术语言，转化为具有画面感的叙述方式，极大地提升了阅读体验。我甚至觉得，这本书的某些章节，已经超越了一本纯粹的技术手册的范畴，更像是一部关于未来交通体验的哲学思考录，它让我开始重新审视人与机器之间那种日益紧密的协同关系。

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初读这本书时，我被其中对“可持续发展”与“高性能”如何在新一代机车设计中并存的探讨深深吸引住了。我原本以为追求极致的动力性能必然要以牺牲环境友好为代价，但这本书提供了一种非常具有说服力的反驳视角。作者花费了大量篇幅去解析先进的燃烧管理系统和尾气后处理技术，特别是针对非均质燃烧（HCCI）在摩托车引擎上的应用前景，这部分内容简直是教科书级别的深度解析。他不仅展示了如何通过精确控制进气和喷油时序来最大化燃烧效率和降低污染物排放，还结合了流体力学模拟的结果来解释燃烧室内气流场的复杂变化。读完这一部分，我感觉自己对内燃机的“潜力”有了全新的认识，它并非是即将被淘汰的技术，而是在新技术的加持下，焕发出强大的生命力。这种将环保诉求与工程实现紧密结合的论述方式，让我对未来机车的“绿色高性能”方向充满了信心和期待，这绝非是空洞的口号，而是基于扎实技术数据支撑的未来蓝图。

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这本书的结构安排，颇有些让人“耳目一新”的感觉，它没有按照传统的“从古至今”的线性时间轴来梳理技术发展，而是采取了一种高度模块化、专题化的编排方式。每一章都像是一个独立而完整的技术专题研究报告。比如，我最感兴趣的一块内容是关于车辆网络安全（Cybersecurity）的探讨，这一部分的内容深度，绝对是市面上许多通用技术读物无法比拟的。它详细剖析了CAN总线、以太网等车载通信协议容易遭受的攻击类型，并给出了相应的加密和冗余备份方案的实施细节。这些内容读起来，让人有一种身处尖端安全实验室的感觉，每一个术语背后都代表着巨大的研发投入和严苛的测试标准。更难得的是，作者在分析这些前沿安全技术时，并没有停留在理论层面，还穿插了对相关国际标准（如ISO/SAE 21434）的解读，这对于正在从事相关领域设计或审计工作的人来说，简直是雪中送炭，它为你架设好了一座从理论到实践落地的桥梁，让原本抽象的概念变得具体可操作，非常实用。

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