具体描述
《MSC.MARC在材料加工工程中的应用》主要介绍MSC.MARC在材料加工工程中的应用及其相关的技术问题，特别是对塑性加工成型过程中的典型应用作了重点讲解。全书以应用为主，理论为辅，既注重MSC.MARC基本原理与使用方法，又强调提高实际工程应用分析能力。
《MSC.MARC在材料加工工程中的应用》所有案例皆来自实际工程项目，不仅包括具体的建模过程，还包括具体的模拟结果分析与技术处理。全书共分13章，介绍有限元技术在材料加工工程中的应用状况，有限元法的一些基本原理与MSC.MARC在材料加工中的一些常用技术，分别从板材成型、型材成型、轧制成型、液压成型、锻造成型、热处理、焊接等方面介绍MSC.MARC在材料加工工程中的典型应用案例，并给出全部命令流流程和相应的子程序代码。读者通过《MSC.MARC在材料加工工程中的应用》的学习，可以掌握有限元法解决实际工程问题的关键技术，学会应用本专业知识分析问题、解决问题，将理论分析与工程实践紧密衔接在一起。《MSC.MARC在材料加工工程中的应用》附带所有案例的模型文件，读者可以在中国水电水利出版社网站下载。
《MSC.MARC在材料加工工程中的应用》既适合作为材料加工工程专业的本科生与研究生教材，也可作为相关企事业工程技术人员应用参考书，还可作为MSC.MARC有限元分析软件的高级培训教材。
《精密加工中的先进磨粒技术与表面完整性控制》 图书简介 本书深入探讨了在现代制造业，尤其是在高精度、高性能零部件加工领域中，磨粒技术所扮演的关键角色及其发展前沿。全书聚焦于如何通过精确控制磨粒的性质、磨削过程的参数以及材料与磨具之间的相互作用，来实现对工件表面完整性和尺寸精度的极致追求。 第一部分：磨粒材料的演进与特性解析 本部分首先对传统磨料（如刚玉、碳化硅）的微观结构、晶格特性及其在不同材料加工中的表现进行了系统梳理。随后，重点介绍了第二代、第三代超硬磨料的发展历程和核心技术。 纳米结构磨料的制备与应用： 详细分析了立方氮化硼（cBN）和合成金刚石在纳米尺度下的形貌控制技术。探讨了如何通过控制晶体尺寸、缺陷密度以及表面活性基团，来优化其在硬脆材料（如陶瓷、硬质合金）和高温合金（如镍基、钴基合金）切削中的磨损机制和切削性能。阐述了微粉化、定向排列以及复合磨料的制备工艺，例如金属结合剂中掺杂硬质纳米颗粒以增强磨具的耐磨性。 新型非氧化物磨料的性能评估： 针对先进复合材料和难加工材料的加工需求，本书对氮化硼、碳化硅的改性技术进行了深入研究。讨论了化学气相沉积（CVD）和高温高压（HPHT）法制备高纯度、低微观缺陷磨料的技术细节，并量化了这些结构优化对磨削比、砂轮寿命以及加工表面粗糙度的影响。 第二部分：磨削工艺的动力学建模与过程优化 本章侧重于从物理和力学的角度解析磨削过程，并构建精确的数学模型来指导工艺优化。 磨损机制的精细化分析： 深入研究了磨粒与工件材料之间的三向作用力——切削力、摩擦力和结合力。通过高精度力传感器和原位观测技术，揭示了微观切削过程中材料的塑性变形、微裂纹扩展、甚至相变（如高温合金中的脆性层形成）的物理过程。特别分析了电化学机械抛光（ECMP）和电解磨削（ELID）中，电化学作用对磨削去除率和表面损伤层的控制机理。 热力耦合效应与热损伤控制： 详细讨论了高速、高比率磨削中产生的巨大热负荷。构建了基于有限元分析（FEA）的热传导模型，预测砂轮表面、工件表面及切屑中的瞬态温度分布。着重阐述了如何通过优化进给速度、砂轮转速比（V_s/V_w）以及冷却液的性质（润湿性、导热性），将热影响区（HAZ）的深度控制在亚微米级别，避免产生热应力导致的微裂纹或残余奥氏体转化。 磨具的动态特性与再生磨损： 探讨了砂轮在不同加工阶段的动态刚度变化。分析了磨具自身的“自锐化”特性和“钝化”过程。介绍了在线修整技术（如金刚石修整、电解修整）对磨粒几何形状的精确重塑，确保磨削刃的有效性和一致性。 第三部分：表面完整性（SI）的量化表征与控制 本部分是全书的核心，旨在从宏观到微观层面全面评估并保障加工后的表面质量。 表面形貌的精密测量技术： 详细介绍了先进的表面计量学方法。涵盖了接触式轮廓仪、非接触式白光干涉仪、原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）在分析表面粗糙度（Ra, Rz, Rk）、波纹度以及材料去除模式（切削、犁沟、嵌入）中的应用。强调了表面微观残余应力对零件疲劳寿命的决定性影响。 亚表面损伤（Subsurface Damage, SSD）的表征： 深入分析了SSD的产生机理，包括微裂纹、位错密度增加和晶粒重构。重点介绍了针对不同材料的SSD评估技术，如X射线衍射（XRD）分析残余应力和晶格畸变、透射电子显微镜（TEM）对晶界和亚结构变化的观察，以及电化学抛光后的截面分析法。 零损伤加工策略的构建： 提出了通过组合加工技术实现表面损伤最小化的策略。例如，将低损伤磨削（如电解磨削）与后处理技术（如低应力研磨、磁流变抛光MRF）相结合。探讨了基于实时反馈控制的磨削参数调整系统，用以实时补偿磨损和温度波动，从而维持恒定的损伤深度。 第四部分：特定材料体系的精密加工挑战 本书最后一部分将理论应用于实践，针对当前工程中最具挑战性的材料体系，提供具体的加工解决方案。 航空航天用高温合金的磨削： 重点分析了镍基、铁基高温合金在磨削过程中因高温导致的粘结磨损和化学反应。提出了使用PCD或类金刚石涂层砂轮，并结合惰性气体或特殊冷却剂（如矿物油基）来抑制氧化和粘结的策略。 先进陶瓷与复合材料的加工： 讨论了氧化锆、氮化硅等高硬度陶瓷的脆性断裂机制。提出了利用超精细磨粒和低进给率的“微量切削”理念，并详细阐述了超声波辅助磨削（USG）在降低切削力、减少径向载荷方面的优势。 生物医用材料的无污染加工： 针对钛合金和钴铬合金植入物的表面生物相容性要求，探讨了如何通过精密的化学机械抛光（CMP）实现极高的光洁度（<5 nm Ra）和无金属污染的表面，确保表面不产生高应力层，避免离子释放和加速腐蚀。 本书内容结构严谨，理论推导与工程实例紧密结合，旨在为从事精密机械制造、材料工程、表面工程领域的工程师、研究人员及高校师生提供一本全面、深入的专业参考书。
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