图解机械基础知识入门

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出版者:
作者:小峰龙男
出品人:
页数:207
译者:
出版时间:2012-5
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787111372042
丛书系列:最易读懂的理工科基础丛书
图书标签:
  • 机械
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具体描述

《图解机械基础知识入门》以图解的形式,深入浅出地介绍了机械的基础知识。现代机械工程学是在以力学、材料、结构、运行原理、控制等为基础的原有机械工程学上,融合了电子技术、计算机技术、生命科学技术之后形成的新领域。《图解机械基础知识入门》内容包括家庭中使用的机器、出行使用的机器、机械做功的原理、小型摩托车无级变速器和摩托车的内部结构、关于机械的信息交流是从图样开始的、与机械有关的力、产品的制造方法与所用材料、动力机械的结构。

机械设计基础:从理论到实践的全面解析 本书特色: 本书旨在为工程技术人员、机械设计初学者以及相关专业学生提供一套系统、深入且实用的机械设计理论与实践指南。不同于侧重基础概念的入门读物,本书更强调将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。内容涵盖了机械设计中的核心模块,通过详实的案例分析和图文并茂的讲解,帮助读者构建坚实的知识体系,并掌握现代机械设计流程与规范。 第一部分:材料力学与结构强度分析 本部分是机械设计的基础。我们首先系统回顾了材料的基本力学性能,重点阐述了应力、应变的概念及其测量方法。内容深入探讨了静载荷、变载荷下的材料行为,包括弹性变形、塑性变形、疲劳极限和蠕变现象。 应力分析与应变测量: 详细讲解了二维和三维应力状态下的莫尔圆原理,以及如何通过应变片进行实际结构应变场分析。重点分析了复杂载荷组合下的等效应力计算,为后续的强度校核奠定基础。 结构失效模式与预防: 深入分析了拉伸、压缩、弯曲、扭转以及组合载荷下的失效模式。书中不仅提供了经典的许用应力法,还引入了基于能量的失效理论(如冯·米塞斯、特雷斯卡准则),并结合实际工程中的断裂韧性与断口分析,指导读者如何准确预测和避免结构失效。 疲劳设计与寿命预测: 疲劳是机械零部件最常见的失效形式之一。本章详述了S-N曲线、 ε-N曲线的绘制与应用,重点讲解了修正系数(如尺寸效应、表面处理、交变载荷类型)对疲劳寿命的影响。引入了Miner线性累积损伤理论和更精确的断裂力学方法(如应力强度因子 $K_I$, $K_{II}$, $K_{III}$),用以指导裂纹扩展的寿命预测和安全评估。 第二部分:连接件设计与装配技术 连接是实现机械功能的基础。本部分着重于各类永久性与非永久性连接件的设计、计算及优化。 螺纹连接与预紧力控制: 区别于简单的强度计算,本章详细阐述了螺纹连接的受力特性(轴向力、摩擦力、自锁性)。重点讲解了预紧力的施加、保持与测量技术,包括扭矩法、转角法和拉伸法。针对高可靠性要求的连接(如航空航天、重型机械),引入了螺栓的静力学和动力学预紧力损失分析模型。 焊接连接的强度与变形控制: 焊接是现代制造业中不可或缺的连接方式。内容涵盖了TIG、MIG、埋弧焊等主流工艺的特点,以及焊缝的疲劳强度校核。尤其关注焊接残余应力对结构整体性能的影响,并介绍了消除或减轻残余应力的热处理和机械松弛技术。 键、销与铆接设计: 针对不同工况下的扭矩传递需求,详细对比了平键、花键、锥键的承载能力和装配精度要求。铆接部分侧重于对薄壁结构和异种材料连接的适用性分析,以及铆接质量的无损检测方法。 第三部分:运动与传动系统设计 本部分聚焦于如何高效、可靠地实现机械能的传递和运动的转换。 齿轮传动系统设计与优化: 齿轮设计是本章的核心。内容从直齿圆柱齿轮开始,深入到斜齿、人字齿轮的轴向力处理。详细讲解了ISO标准和AGMA标准下的几何参数计算、强度校核(弯曲疲劳和接触疲劳),以及齿面接触斑点的分析。引入了齿轮的润滑理论,讨论了齿轮箱的噪音与振动控制技术。 带传动与链传动选型: 比较了V型带、同步带和链条传动在不同中心距、功率和转速下的适用性。重点分析了带传动的初拉力计算、打滑现象的预防,以及链传动传动比的周期性变化对振动的影响。 滚动与滑动轴承设计: 本章详细区分了滚动轴承(球轴承、滚子轴承)和滑动轴承(滑动轴承、柔性轴承)的应用场景。对于滚动轴承,重点介绍了根据疲劳寿命(L10寿命)和等效动载荷的选型方法;对于滑动轴承,深入探讨了静压润滑理论、油膜厚度的临界值,以及轴瓦材料的选择。 第四部分:机械系统动态分析与可靠性工程 现代机械设计要求系统具备高可靠性和良好的动态性能。 机械振动基础: 讲解了单自由度和多自由度系统的自由振动与强迫振动分析。重点阐述了振动测量技术(加速度计、频谱分析)和固有频率的计算。针对转子系统,详细分析了临界转速的概念及其对系统寿命的影响。 机械系统可靠性评估: 本章引入了可靠性工程的量化工具。介绍了故障率函数 ($lambda(t)$)、可靠度函数 ($R(t)$) 和平均寿命 ($ ext{MTBF}$) 的计算。内容涵盖了FMEA(失效模式与影响分析)和FTA(故障树分析)在设计阶段的应用,以系统性地识别和消除潜在的薄弱环节。 摩擦、磨损与润滑技术: 深入探讨了机械接触表面的摩擦特性(库仑摩擦、粘滞摩擦)和磨损机理(磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损)。详细介绍了润滑剂的分类、性能指标以及润滑体系的选择,包括边界润滑、流体润滑和固体润滑在极端工况下的应用。 本书面向读者: 从事机械设备、自动化生产线、工具设备研发的工程师。 高等院校机械工程、车辆工程、材料科学等相关专业的本科高年级学生及研究生。 希望系统性提升专业技能,从“会画图”迈向“会设计”的技术人员。 全书理论深度适中,案例丰富,注重将经典设计规范与最新的工程实践相结合,是理解和掌握现代机械设计原理的必备参考书。

作者简介

目录信息

前言
书中出现的卡通人物介绍
001 电热水瓶之一 翻倒后也能保证安全的阀门结构
002 电热水瓶之二 自动关闭阀门的结构
003 电热水瓶之三 泵和电动机
004 电热水瓶之四 泵的结构
005 电热水瓶之五 我们身边的控制
006 电热水瓶之六 微处理器和传感器
007 洗衣机之一 各种各样的传感器
008 洗衣机之二 测量水量的传感器
009 洗衣机之三 传感器与安全措施
010 洗衣机之四 驱动器
011 家庭安全系统之一 火灾警报器 热量监测
012 家庭安全系统之二 火灾警报器 烟雾监测
013 吸热的热泵之一 空调器与电冰箱的运行原理
014 吸热的热泵之二 空调器与电冰箱的结构
015 轻松上坡的电动自行车之一 等差作用的原理
016 轻松上坡的电动自行车之二 单向离合器与传感器
017 大厦自动门的安全装置结构 传感器与门自动开关装置
018 其他形式的自动门 电车和公交车
019 电力机车在长轨上平稳行驶 钢轨的焊接方法
020 线路、路面和自行车的倾斜 弯道与圆周运动
021 钢丝绳曳引式电梯的结构 曳引式与滑轮
022 液压式电梯的结构 液压传动装置
023 身边的小型水力发电厂 自动水龙头
024 从水深1000m 处抽水的实际扬程 深层海水
025 自行车的运转原理 连杆机构
026 自行车制动装置的结构 各种各样的制动装置
027 用制动器减速的原理 能量转换
028 上坡与加速时站起来骑车的效果 转动与转矩
029 骑自行车所做的功 做功与动力
030 能够反映转动比的速度比 变速器
031 不易变形的三角结构 自行车的车架结构
032 图示:车轴上的载荷之一 桁架上的反作用力
033 图示:车轴上的载荷之二 桁架的支点反作用力
034 图示:作用于车架上的力之一 桁架的内力(应力)
035 图示:作用于车架上的力之二 桁架的内力(应力)
036 自行车是支撑起来的装置 辐条周边构件
037 小型摩托车的变速器之一 传动带式CVT (无级变速器)的简介
038 小型摩托车的变速器之二 主动轮的运转
039 小型摩托车的变速器之三 离合器和从动轮的运转
040 小型摩托车的发动机之一 破损的齿轮
041 小型摩托车的发动机之二 变速器
042 小型摩托车的发动机之三 多片摩擦离合器
043 小型摩托车的发动机之四 发动机的结构
044 小型摩托车的发动机之五 气门的开关机构
045 小型摩托车的发动机之六 气门的组成
046 小型摩托车的发动机之七 气缸的结构
047 小型摩托车的发动机之八 油泵
048 让他人理解自己设计的关键是画出最直观的设计图 透视图
049 作图时不能依靠感觉要遵循原理 透视图法
050 表现光效果的阴影添加 投影法
051 机械图样的基础 第三角法投影图
052 画示意图的要点是画椭圆 圆的斜投影图
053 剖开物体 截断与剖面图
054 表现曲面组合的方法 相贯体
055 V形铁的制图之一 两图视
056 V形铁的制图之二 标题栏的信息
057 V形铁的制图之三 各种加工指示符号
058 小型千斤顶的制图之一 组装图和零件图
059 小型千斤顶的制图之二 图样和加工方法
060 小型千斤顶的制图之三 表示形状的规则
061 在电梯里感受体重的变化 力的构成
062 力的单位是牛顿(N)秤的单位是千克(kg ) 力的单位与表示符号
063 扳手长度与作用力的关系 扭矩和力矩
064 移动物体是机器做功 功与动力
065 物体从静止到运动 摩擦和斜面
066 将物体吊起来的装置 滑轮和功
067 即使是铁也会拉伸和扭曲 力与变形
068 材料也有应力 载荷与强度
069 把横向零件变纵向 形状与强度
070 金属也会怕冷和怕热 材料与热
071 滚动制造的螺钉 轧制(滚轧)
072 敲打出来的坚固零件 锻造
073 这个小小的凹陷是加工的痕迹 薄钢板的焊接
074 棒状零件的加工方法 车床
075 加工齿轮的方法 轮齿的切削方法(切齿法)
076 将金属熔化后铸造复杂形状的产品 铸造
077 用很薄的材料造出坚硬的型材 轧制、拉制、挤压
078 加工平滑表面的方法 磨削、超声波
079 能够不断改变自身性能的材料 精密陶瓷
080 家庭生活中经常用到的各种材料 不锈钢与防锈铝
081 用简单的结构控制旋转 凸轮
082 并不只是用于紧固的零件 螺栓
083 传递旋转的必需品 齿轮
084 公转并自转的齿轮 行星齿轮
085 将动力传送到远处传动带和链条
086 分离动力后仍然旋转 离合器
087 机械安全的守护者 制动器
088 平滑地改变转速的装置 CVT (无级变速器)
089 做往复运动的机械结构 连杆
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是一名即将进入大学学习机械工程专业的学生,迫切需要一个能够打好基础的读物。《图解机械基础知识入门》这本书完全超出了我的预期。它不仅仅是简单的介绍,更是一种深入浅出的教学方式。我尤其对书中关于“流体力学”的章节印象深刻。在讲解伯努利原理时,书中通过图示展示了流体在不同截面的速度和压强变化,例如,管道中流速加快的地方,压强会降低。这个原理在很多工程领域都有广泛的应用,比如飞机机翼的设计就是利用了这一原理。书中还通过水流通过不同形状的喷嘴时的速度变化,以及风洞实验的模拟图,让我对空气动力学有了初步的认识。此外,这本书在讲解“振动与波”的章节时,也做得非常出色。它通过模拟弹簧振子、单摆的运动轨迹,以及波的传播示意图,让我理解了周期性运动和波动的基本概念。我被书中关于共振现象的图解深深吸引,它展示了当驱动频率与物体固有频率相同时,振幅会急剧增大,这在很多工程应用中都需要特别注意,以避免灾难性的后果。这本书的语言风格非常清晰、简洁,而且没有过多使用专业术语,即使是初学者也能轻松理解。我觉得这本教材为我后续的专业学习奠定了坚实的基础。

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我一直对各种精密的机械制造工艺,如数控加工、3D打印等非常着迷,并渴望了解它们背后的机械基础。《图解机械基础知识入门》这本书以其丰富的图解和清晰的讲解,为我提供了深入的理解。它将复杂的机械制造过程,通过生动的插图和简洁的文字,变得非常易于理解。我尤其对书中关于“数控加工”的讲解非常感兴趣。书中详细介绍了数控机床的基本结构,如主轴、刀架、进给系统等,以及它们是如何通过数控指令协同工作的。它还展示了G代码和M代码的基本含义,以及它们在控制刀具运动和机床功能方面的作用。我被书中关于三轴联动加工的图解所吸引,它展示了刀具如何在X、Y、Z三个轴上同时运动,从而加工出复杂的三维曲面。此外,书中还涉及了“3D打印”技术,解释了不同3D打印方法的原理,如FDM、SLA、SLS等,以及它们在原型制造和定制化生产方面的应用。这本书让我觉得,机械工程是连接数字世界和物理世界的桥梁,先进的制造技术离不开扎实的机械基础。

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这本书的封面设计非常吸引人,一看就知道是为初学者量身打造的。那种简洁明快的风格,以及封面插画的细致程度,都让我对里面的内容充满了期待。我一直对机械工程有着浓厚的兴趣,但由于缺乏基础知识,很多复杂的理论和概念对我来说就像天书一样。这次能有机会接触到这本《图解机械基础知识入门》,我感觉自己终于找到了打开机械世界大门的钥匙。我尤其喜欢它那种由浅入深,层层递进的讲解方式,从最基本的原理讲起,然后逐步深入到更复杂的应用。这种循序渐进的学习方法,对于我这种零基础的读者来说,简直是福音。每一章节都配有大量的图解,这些图解不仅清晰直观,而且非常有条理,能够帮助我更好地理解那些抽象的机械概念。我记得在学习“力与运动”这一章节时,书中通过形象的图示,生动地展示了杠杆原理、滑轮组的省力机制,甚至还有各种齿轮的啮合方式。我感觉自己仿佛置身于一个巨大的机械车间,亲眼看着这些零件如何协同工作,发出和谐的“咔哒”声。特别是书中对摩擦力的讲解,不仅仅是简单的公式推导,还结合了生活中的例子,比如鞋底的纹路是为了增加摩擦力,避免滑倒。这种贴近生活的讲解方式,让我觉得机械知识不再是枯燥的理论,而是与我们息息相关的实用技能。我迫不及待地想要深入阅读下去,去探索更多关于机械的奥秘。

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作为一名在校的大学生,我正在努力学习机械设计相关知识,并寻找能够辅助我理解课堂内容的书籍。《图解机械基础知识入门》这本书对我的学习非常有帮助。它以其丰富的图解和清晰的逻辑,帮助我更好地掌握了机械设计的核心概念。我尤其对书中关于“结构设计”的章节印象深刻。书中通过对比不同结构的应力分布,以及材料在受力状态下的变形情况,让我理解了结构强度和刚度的重要性。例如,它会展示梁在受弯曲时的应力集中区域,以及如何通过优化结构形状来提高其承载能力。书中还介绍了各种连接方式,如焊接、铆接、螺纹连接,并分析了它们各自的优缺点和适用范围。我甚至学习了如何计算连接处的强度,以确保结构的可靠性。此外,书中还涉及了“公差与配合”的概念,通过各种图形和尺寸标注,让我理解了零件加工的精度要求,以及不同配合精度对机械部件工作性能的影响。这本书让我觉得,机械设计是一门既有理论深度,又充满实践智慧的学科。

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作为一名对机械修复和维护感兴趣的爱好者,我一直在寻找一本能够帮助我理解机械设备工作原理的书籍。《图解机械基础知识入门》这本书的出现,无疑为我提供了宝贵的知识。它以其直观的图解和清晰的讲解,让我能够更好地理解机械故障的可能原因和修复方法。我尤其对书中关于“润滑与磨损”的章节印象深刻。书中详细介绍了不同类型的润滑剂,以及它们在减少摩擦、降低磨损方面的作用。它还展示了不同运动副在缺乏润滑时产生的磨损痕迹,以及这些磨损如何导致机械性能的下降。我甚至学习了如何根据工作条件选择合适的润滑剂,并掌握了基本的润滑维护技巧。此外,书中还涉及了“轴类零件的失效分析”,包括疲劳断裂、应力腐蚀等常见失效模式,并配以详细的失效痕迹图解,让我能够通过观察断裂面的形态来判断失效原因。这本书让我觉得,了解机械的运作原理,是进行有效维护和修复的关键。

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我一直对各种精密的机械装置,比如钟表、相机、航天器等充满好奇,并渴望了解它们背后的原理。《图解机械基础知识入门》这本书以其图文并茂的风格,满足了我的这种好奇心。它将抽象的机械概念,通过生动的插图和简洁的文字,变得非常容易理解。我特别喜欢书中关于“轴承”的讲解。书中详细介绍了不同类型轴承(如滚动轴承、滑动轴承)的结构、工作原理以及它们在不同应用场景下的选择依据。它通过分解图,让我看到了轴承内部滚珠或滚子的精确排列,以及它们是如何减少摩擦,支撑旋转部件的。我还了解了不同润滑方式对轴承性能的影响,以及轴承磨损的常见原因。此外,书中还涉及了“密封技术”,解释了各种密封件(如O型圈、油封)的工作原理,以及它们在防止流体泄漏、隔离污染物方面的重要性。这些细节让我深刻体会到,机械设计的精妙之处在于对每一个微小部件的精益求精。这本书让我觉得,原来那些看似复杂的机械,其核心原理是可以如此清晰地被揭示出来的。

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作为一名对工程学充满热情但又缺乏专业背景的爱好者,我一直在寻找一本能够系统性地介绍机械基础知识的书籍。《图解机械基础知识入门》这本书无疑是一本非常出色的入门读物。它以其精美的插图和清晰的解释,将机械工程的各个方面呈现得淋漓尽致。我尤其被书中关于“热处理”部分的图解所吸引。书中通过对比不同热处理工艺(如退火、淬火、回火)后金属材料的金相组织变化,以及这些变化对材料力学性能的影响,让我对材料的强化机理有了深刻的理解。它还展示了不同温度下金属晶格的形态,以及冷却速度对晶粒大小的影响。这种深入浅出的讲解方式,让原本晦涩的材料科学知识变得易于接受。此外,书中还涉及了机械加工的各种工艺,如车削、铣削、钻削、磨削等,并配以大量的工艺流程图和刀具示意图,让我了解了工件是如何通过这些加工方法被制造出来的。这本书让我觉得,机械工程不仅仅是设计和理论,更是对物质世界深刻的理解和巧妙的运用。

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作为一名对机械制造充满好奇心但又毫无经验的爱好者,我一直渴望找到一本能够真正引领我入门的书籍。读过《图解机械基础知识入门》之后,我可以说,我的愿望得到了极大的满足。这本书最大的优点在于其“图解”的特色。它不是那种堆砌公式和文字的传统教科书,而是将复杂的机械原理通过精美、准确的插图呈现出来。我特别欣赏作者在解释“材料力学”部分时所用的方法。在讲解应力、应变以及材料的屈服点和断裂点时,书中通过对比不同材料在受力后的变形情况,辅以曲线图,让我对材料的特性有了直观的认识。例如,它会展示钢材和橡胶在受到相同拉力时的不同反应,以及它们在超过弹性极限后会发生怎样的永久变形。这些图解不仅美观,而且信息量巨大,能够帮助我快速理解那些通常需要大量数学计算才能掌握的概念。此外,书中还穿插了许多实际应用的案例,比如桥梁的结构设计、汽车发动机的工作原理等,这些都让我深刻体会到机械知识在现实世界中的重要性。我尤其被关于“热力学”部分的讲解所吸引,书中用生动的图示解释了内燃机的工作循环,从进气、压缩、做功到排气,每一个环节都清晰可见,让我仿佛亲眼看到活塞在气缸内上下运动,将热能转化为机械能。这本书让我觉得,原来枯燥的机械工程可以如此有趣,如此触手可及。

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我一直对自动化和机器人技术非常着迷,并希望了解支撑这些技术背后的机械原理。《图解机械基础知识入门》这本书以其深入浅出的讲解方式,为我打开了通往这个领域的大门。它将复杂的机械概念,通过精美的图解和简洁的文字,变得非常易于理解。我尤其对书中关于“传感器与执行器”的讲解非常感兴趣。书中详细介绍了各种常见的机械传感器,如位移传感器、速度传感器、力传感器等,以及它们的工作原理和在自动化系统中的应用。例如,它会展示霍尔效应传感器如何检测磁场变化,从而实现非接触式的位置检测。同时,书中还介绍了各种执行器,如电动机、液压缸、气动马达等,以及它们如何将电能、液压能或气压能转化为机械运动。我被书中关于步进电机驱动方式的图解所吸引,它展示了如何通过精确控制电机的旋转角度,来实现高精度的定位。这本书让我觉得,机械工程是实现智能化的基础,没有扎实的机械基础,就无法构建复杂的自动化系统。

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我一直对各种机械设备非常着迷,从家电到工业机器,它们是如何运作的,我总是充满好奇。《图解机械基础知识入门》这本书正好满足了我的求知欲。它以一种非常直观和易懂的方式,将复杂的机械原理一一呈现。我特别喜欢书中关于“传动系统”的讲解。从最基础的皮带传动、链条传动,到复杂的齿轮传动、蜗轮蜗杆传动,书中都配有详细的分解图和工作示意图,让我能够清楚地看到动力是如何从一个部件传递到另一个部件的。书中关于不同类型齿轮的讲解,比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮,以及它们在不同传动场景下的应用,都让我受益匪浅。我甚至还学会了如何根据传动比来选择合适的齿轮组合,以实现不同的速度和扭矩输出。此外,书中还涉及了液压和气动传动,通过生动的插图,我理解了油泵如何提供动力,液压缸如何将液压能转化为直线运动,以及气动系统在自动化生产中的应用。这本书不仅仅是理论知识的堆砌,更是通过大量的图示和实例,将抽象的机械原理具象化,让我能够“看到”机械的运作过程。

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尽管是一本面向基础的书,看完还是有些收获的。当然作为专业书籍不可能所有的都那么轻松,还是要鼓励自己明年继续前进鸭!

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尽管是一本面向基础的书,看完还是有些收获的。当然作为专业书籍不可能所有的都那么轻松,还是要鼓励自己明年继续前进鸭!

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尽管是一本面向基础的书,看完还是有些收获的。当然作为专业书籍不可能所有的都那么轻松,还是要鼓励自己明年继续前进鸭!

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尽管是一本面向基础的书,看完还是有些收获的。当然作为专业书籍不可能所有的都那么轻松,还是要鼓励自己明年继续前进鸭!

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尽管是一本面向基础的书,看完还是有些收获的。当然作为专业书籍不可能所有的都那么轻松,还是要鼓励自己明年继续前进鸭!

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