农业机械计算机辅助分析和设计

农业机械计算机辅助分析和设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:赵匀
出品人:
页数:164
译者:
出版时间:1998-07
价格:15.50
装帧:平装
isbn号码:9787302029250
丛书系列:
图书标签:
  • 农业机械
  • 计算机辅助设计
  • 计算机辅助分析
  • CAD
  • CAE
  • 农业工程
  • 机械工程
  • 仿真技术
  • 优化设计
  • 数值计算
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具体描述

内容简介

本书是《计算机在农业工程中的应用丛书》之一。论述了从耕作、收获到农产品加工的各种农机具的

计算机模拟分析和参数优化。通过实例培养读者分析实际问题,建模、编程和处理与分析实验结果的能

力。

全书共9章,内容包括:计算机辅助分析基础,电路模拟,物料的线、面和空间运动学和动力学分析,

农机平面与空间常用机构的运动学和动力学分析,犁的空间力系和结构参数计算机分析,农机系统问题

的计算机模拟分析以及平面连杆机构的综合。

读者对象:农机专业科技人员和高等院校农机专业师生。

《农业机械计算机辅助分析与设计》是一本专注于利用现代计算机技术优化农业机械研发流程的深度探讨。本书并非简单罗列现有农业机械的制造手册,而是致力于解析计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)以及计算机辅助制造(CAM)等核心技术如何在农业机械的整个生命周期中发挥关键作用,从概念设计、结构优化、性能仿真到制造工艺规划,都提供了一套系统性的方法论。 本书详细阐述了如何运用参数化建模技术,实现复杂农机部件的高效几何描述与修改,从而加速设计迭代。读者将深入了解如何借助有限元分析(FEA)来模拟农机在各种工况下的受力、应变及疲劳寿命,例如拖拉机的驱动桥在重载下的应力分布,收割机的割台在不同作物密度下的结构稳定性,或是播种机的传动系统在高速运转时的动态响应。书中不仅会展示理论分析框架,更会结合实际案例,指导读者如何选择合适的仿真模型、设置边界条件以及解读仿真结果,以确保设计满足严苛的农业作业需求。 在性能仿真方面,本书会重点介绍计算流体动力学(CFD)在空气动力学设计中的应用,例如优化拖拉机的空气动力学外形以降低风阻,提高燃油经济性;分析喷雾机的喷雾轨迹和雾滴分布,以提高农药利用率并减少环境污染。此外,还将涉及振动分析和噪声控制技术,以提升农机操作的舒适性和可靠性,例如对联合收割机行走系统进行减振设计,降低驾驶员的疲劳强度。 本书还强调了多体动力学(MBD)在农机运动学和动力学仿真中的重要性。通过MBD分析,可以精确模拟农机复杂机构的运动规律,预测其在不同地形条件下的行走稳定性、操纵性以及作业效率,例如对挖掘机动臂的运动轨迹进行优化,以提高作业精度和效率;分析拖拉机挂接农具时的耦合动力学行为,确保稳定性和安全性。 在制造工艺方面,本书将介绍如何将设计模型无缝过渡到制造环节。包括如何利用CAM技术生成数控机床的加工路径,实现高精度、高效率的零部件制造;如何应用3D打印等增材制造技术,快速制造复杂结构的农机原型或关键部件,缩短研发周期并降低制造成本。书中还会探讨数字化制造和智能制造在现代农机生产中的应用,例如机器人自动化装配、质量在线检测等。 此外,本书还将涵盖一些前沿的计算机辅助技术在农业机械设计领域的应用,例如基于人工智能(AI)的参数优化算法,可以自动探索最优设计参数空间,提高设计的智能化水平;虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术在农机人机交互界面设计和操作培训中的应用,提升用户体验和培训效率。 总而言之,《农业机械计算机辅助分析与设计》为读者提供了一个全面而深入的视角,理解和掌握如何运用最前沿的计算机技术,驱动农业机械的设计、分析与制造进入一个更高效、更智能、更精密的时代,从而为现代农业的可持续发展提供坚实的科技支撑。它旨在培养具有国际视野和创新能力的农业机械工程师,能够应对未来农业机械发展中的各种挑战。

作者简介

目录信息

目录
1 概论
1.1 概述
1.2 本书的目的和内容
1.3 农机CAA过程
1.4 农机理论分析的一般特点
1.5 计算机模拟
参考文献
2 计算机辅助分析基础
2.1 概述
2.2 方程求根
2.3 数值积分
2.4 常微分方程数值解法
2.5 第二类拉格朗日方程
2.6 刚体相对运动微分方程及其应用
2.7 计算机绘图
2.8 矩阵法在机构学中的应用
2.9 算法和语言
参考文献
3 电路模拟
3.1 概述
3.2 电路模拟和逻辑对应关系
3.3 人机工程电路模拟实例
参考文献
4 物料的线、面和空间运动学和动力学分析
4.1 概述
4.2 质点的定轨迹运动学和动力学分析实例
4.3 物料平面运动学和动力学分析
4.4 物料的空间运动学和动力学分析
参考文献
5 农机平面常用机构的运动学和动力学分析
5.1 概述
5.2 建立计算机模型的若干规定
5.3 建立机构计算机模型的方法
5.4 建立机构动力学模型的几个问题的解决方法
5.5 小型收割机切割机构惯性力平衡
5.6 曲柄摇杆式水稻分插机构的运动学和动力学分析
5.7 偏心齿轮行星系水稻分插机构的分析与综合
5.8 曲柄滑道机构的运动学和动力学分析及应用
参考文献
6 农机空间常用机构运动学和动力学分析
6.1 概述
6.2 东风联合收割机曲柄连杆切割机构的动力学平衡分析
6.3 摆环式切割机构的运动学和动力学分析
7 犁的空间力系和结构参数计算机分析
7.1 概述
7.2 对传统图解法的理论质疑
7.3 高度调节悬挂犁受力和结构参数分析
7.4 力位调节悬挂犁受力和结构参数分析
7.5 牵引犁受力和结构参数分析
7.6 半悬挂犁受力和结构参数分析
参考文献
8 农机系统问题的计算机模拟分析
8.1 概述
8.2 机构系统计算机模拟
8.3 热传导系统计算机模拟
参考文献
9 平面连杆机构的综合
9.1 概述
9.2 二杆组的综合方法
9.3 二位置刚体导引铰链四杆机构的设计
9.4 三位置刚体导引铰链四杆机构的设计
9.5 四位置刚体导引铰链四杆机构的设计
9.6 三位置刚体导引曲柄滑块机构的设计
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的阅读体验比我预期的要轻松得多,尽管书名听起来有些技术性,但作者的叙述方式非常生动,引人入胜。我尤其喜欢书中那些案例分析,它们就像一个个精彩的故事,讲述了在实际农业生产中,如何利用计算机辅助设计来解决各种挑战。举个例子,书中详细阐述了针对不同地形和作物需求的拖拉机设计优化过程,通过模拟不同土壤阻力、坡度和负载,工程师能够精确调整车架结构、悬挂系统以及动力输出,从而实现最佳的作业效率和燃油经济性。这让我意识到,我们日常生活中习以为常的农机,背后凝聚了多少智慧和心血。而且,书中也提到了仿真技术如何帮助减少原型制作的成本和时间,这对于新技术的推广和应用至关重要。我发现,这本书不仅仅是写给专业的工程师看的,对于任何想要了解现代农业机械研发流程的读者来说,都是一本非常宝贵的入门读物。它就像一本“幕后揭秘”的书,让我们得以窥见那些隐藏在光鲜农机背后的技术细节。

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这本书真是让我大开眼界,虽然我不是直接做农业机械设计的,但作为一名对自动化和智能化农业感兴趣的普通读者,这本书提供了一个非常扎实的理论基础。我一直觉得现代农业离不开科技,而这本书恰恰揭示了“看不见”的技术是如何支撑起“看得见”的农业机械的。它深入浅出地讲解了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)在农业机械领域的应用,这让我对传统印象中笨重的农机有了全新的认识。比如,书中提到的有限元分析(FEA)技术,让我明白原来工程师们可以通过计算机模拟来预测农机在各种极端工况下的受力情况,从而优化设计,提高耐久性和可靠性。这不仅仅是关于画图,更是关于用科学的方法来解决实际问题。读这本书,我感觉就像是进入了一个高科技的实验室,看到了无数工程师如何通过精密的计算和模拟,把一个想法变成能够服务于田间的强大工具。它让我看到了农业机械发展的未来方向,不仅仅是提高效率,更是朝着更智能、更精准、更可持续的方向发展。这本书让我对“农业科技”这个词有了更深刻的理解,不再是简单的“大棚”或者“无人机”,而是背后那些复杂的计算和设计原理。

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坦白说,我一开始对这本书的期望值并不高,以为会是一本枯燥的技术手册,但事实证明我完全错了。这本书的叙述方式非常具有逻辑性,循序渐进地带领读者进入计算机辅助分析和设计的奇妙世界。我特别欣赏书中关于人机工程学在农机设计中的应用这一部分。作者通过分析操作员的身体结构、视觉感知以及长时间工作的疲劳度,来指导如何设计更符合人体工学的驾驶室、控制面板和座椅。这让我意识到,一个好的农机设计,不仅要考虑机械性能,更要关注人的感受和舒适度。书中提到的一些设计原则,比如如何优化操作杆的力度和行程,如何设计清晰直观的显示界面,都让我觉得非常实用。这本书让我明白,科学的工具不仅仅是为了解决技术难题,更是为了让技术更好地服务于人。

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这本书为我打开了一扇通往农业机械设计新世界的大门,让我对这个领域有了全新的认识。我一直以为农业机械的设计就是经验之谈,但这本书让我看到了科学计算和计算机模拟在其中扮演的至关重要的角色。特别是关于优化设计策略的论述,让我了解到如何利用参数化建模和多目标优化技术,在保证性能的前提下,最大限度地降低材料成本和制造难度。书中还涉及了例如疲劳寿命分析和可靠性工程等内容,让我明白设计一台能够长期稳定工作的农机是多么不容易,需要考虑多少潜在的失效模式,并提前采取预防措施。这本书的价值在于,它不仅仅传授了知识,更重要的是启发了思维,让我看到了科技如何赋能传统农业,推动其向更高质量、更可持续的方向发展。

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这本书的深度和广度都让我印象深刻,它不仅仅停留在概念层面,而是真正深入到了技术细节,并且将这些技术与实际的农业应用紧密结合。我虽然不是这个领域的专业人士,但对其中的一些分析方法产生了浓厚的兴趣,比如数值模拟在分析农机作业时的震动和噪声问题上的应用。书中详细介绍了如何通过建模和求解,来预测机械在高速运转或复杂环境下产生的噪音源,以及如何通过调整部件的材料、形状和布局来有效降低噪音,这对于改善作业环境和保护操作人员的健康非常有意义。此外,书中对材料力学和动力学在农机设计中的应用也有精彩的阐述,比如如何选择合适的材料来承受高强度的冲击和磨损,以及如何设计出能够稳定工作的传动系统。读完后,我感觉自己对农业机械的理解上升了一个层次,不再是简单的“铁疙瘩”,而是充满智慧和科学的精密系统。

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