机械设计基础学习与训练指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:吕慧瑛编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787302054924

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械工程
• 工程基础
• 学习指南
• 训练
• 习题
• 入门
• 教材
• 设计基础
• 工业工程

好的，这是一份不包含《机械设计基础学习与训练指导》一书内容的，关于另一本虚构图书的详细简介，力求自然、详尽，避免任何痕迹。 --- 《现代制造工艺优化与智能控制》 第一部分：绪论与制造系统基础 第一章 现代制造的挑战与机遇 本章首先深入剖析了当前全球制造业面临的核心挑战，包括全球供应链的脆弱性、对可持续性和绿色制造的迫切需求，以及工业4.0技术对传统生产模式的颠覆性影响。我们探讨了如何通过精益化思维与数字化转型相结合，构建更具韧性、更高效率的制造系统。重点阐述了智能制造的内涵，区别于自动化（Automation）的本质区别，强调了信息物理系统（CPS）在实现高级集成方面的关键作用。 第二章 制造系统的建模与仿真基础 本章聚焦于对复杂制造流程进行科学描述的理论工具。我们详细介绍了离散事件仿真（DES）在工厂流程分析中的应用，并引入了基于智能体的建模方法（Agent-Based Modeling, ABM），用于模拟人员、设备和物料之间的动态交互。内容涵盖了系统性能指标的量化（如OEE、吞吐量、在制品库存），以及如何利用仿真工具进行“假设分析”（What-If Analysis），从而优化车间布局和资源调度策略。同时，讨论了数字孪生（Digital Twin）的概念框架，并展示了其在实时监控和预测性维护中的初步应用案例。 第二部分：先进加工工艺的理论与实践 第三章 高效切削加工的理论深入 本章超越了基础的切削参数计算，深入探讨了现代高速、高精度切削过程中的热力学、摩擦学和塑性变形机制。重点分析了刀具与工件界面处的微观接触行为，特别是使用新型难加工材料（如镍基高温合金、钛合金）时，如何通过优化切削参数和冷却润滑策略来控制残余应力和表面完整性。详细解析了切削力、振动与颤振的非线性动力学模型，为高精度磨削和高速铣削的工艺参数自适应调整奠定了理论基础。 第四章 新型增材制造（AM）的材料科学与工艺控制 本章全面覆盖了主流的增材制造技术，包括选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）以及粘合剂喷射（Binder Jetting）技术。核心内容集中于工艺过程中的能量输入控制与材料冶金行为。我们详细研究了激光扫描策略对熔池形貌、孔隙率和晶粒结构的影响，并引入了热传导有限元模型来预测打印过程中的残余应力分布。此外，本章还探讨了多材料打印的可能性及其在功能梯度材料（FGM）制造中的应用。 第五章 表面工程技术与功能化制造 本章关注如何通过先进的表面处理技术赋予零部件特定功能。内容涵盖了物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）在高耐磨涂层（如TiN, DLC）制备中的工艺窗口优化。特别强调了激光熔覆（Laser Cladding）技术在修复和功能化大尺寸零部件上的优势，并阐述了如何通过控制送粉速率、激光功率和扫描速度实现涂层厚度和结合强度的精确控制。 第三部分：制造过程的智能控制与优化 第六章 过程参数的实时质量监控与预测 本章核心在于利用传感器技术和数据分析手段实现对制造过程的“眼睛”和“大脑”。详细介绍了内嵌式传感器（如声发射、红外热成像）在磨削和车削过程中的数据采集与特征提取方法。重点阐述了基于机器学习（ML）的质量预测模型构建，例如如何利用支持向量机（SVM）或深度神经网络（DNN）实时判断工件是否将超出公差范围，从而在缺陷形成前进行干预。 第七章 自适应与闭环反馈控制系统设计 本章将理论控制工程知识应用于具体的机械加工场景。我们深入研究了基于PID控制、模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）以及模型预测控制（MPC）的自适应系统。以CNC机床的实时误差补偿为例，展示了如何集成刀具磨损监测数据，构建一个闭环系统，使机床能够根据实时磨损情况自动调整进给速度和切削深度，确保加工精度的一致性。 第八章 生产调度的智能优化算法 在多品种、小批量的柔性制造环境下，生产调度的复杂性呈指数级增长。本章摒弃了传统的静态调度方法，转而介绍进化计算（Evolutionary Computation）在解决复杂的作业车间调度问题（Job Shop Scheduling Problem, JSSP）中的应用。详细分析了遗传算法（GA）和粒子群优化（PSO）在最小化总完工时间、均衡设备负荷等目标函数优化中的性能比较与参数调优策略。 第四部分：集成化与未来展望 第九章 工业物联网（IIoT）在车间中的部署 本章探讨了实现车间数据互联互通的必要技术栈。内容包括OPC UA等工业通信协议的选型与实施，边缘计算（Edge Computing）在降低云端负载、实现低延迟决策中的作用。重点分析了如何构建一个安全、可靠的工业数据采集架构，为上层制造执行系统（MES）和企业资源规划（ERP）系统提供高可信度的数据源。 第十章 绿色制造与可持续性优化 本章回归到环境责任和资源效率的主题。我们分析了如何通过工艺优化（如干式或微量润滑切削）来减少切削液的使用和废弃物排放。内容还包括对设备能耗的精细化建模与监控，探讨了如何利用AI算法识别设备在不同工况下的能耗“热点”，并制定出节能的运行策略，实现经济效益与环境效益的双赢。 --- 适用对象： 本书适合机械工程、制造工程、自动化以及工业工程专业的高年级本科生、研究生，以及致力于在高端制造领域进行工艺研发与系统集成的工程师和技术人员参考使用。它旨在提供从微观材料行为到宏观系统调度的全面、深入的视角。

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实战层面的内容编排，是这本书给我最大的惊喜之一。很多教材虽然理论扎实，但一到实际应用和工程实践环节就显得捉襟见肘，仿佛理论脱离了现实。然而，这本书巧妙地将课堂知识与工业现场的实际需求紧密结合起来。它收录了相当多具有代表性的工程案例，这些案例的选择非常贴合当前制造业的主流趋势，不只是停留在陈旧的范例上。更重要的是，书中对于这些案例的分析，不是简单地给出最终答案，而是详细展示了从初始需求分析、方案比选、到具体参数计算和结构优化的全过程。这种“带着镣铐跳舞”式的讲解，让读者能真切地体会到工程设计中的约束条件和取舍之道。跟随书中的步骤走一遍，就像参与了一次真实的、从零开始的项目设计，极大地提升了解决实际问题的信心和能力。

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这本书的理论阐述部分，逻辑性构建得异常清晰，结构严谨得就像一台精密的机械装置。它并没有一上来就抛出那些晦涩难懂的公式和概念，而是采取了一种由浅入深、循序渐进的教学方式。初学者往往最怕遇到那种教科书式的、堆砌术语的写作风格，但这本书的作者显然深谙此道，他更像是为初学者定制了一位耐心的私人教师。每一个知识点之间的过渡都衔接得非常自然，仿佛在讲述一个完整的故事，从基础概念的引入，到原理的剖析，再到实际应用中的案例分析，层层递进，环环相扣。读完一个章节，你不会有那种知识点零散的感觉，而是能构建起一个完整的知识体系框架。尤其是对一些关键性的力学分析和设计准则的讲解，作者总是能用最贴近实际的语言去解释其背后的物理意义，而不是单纯地罗列数学表达式，这极大地降低了理解门槛，让复杂的理论变得生动起来。

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这本书的印刷质量着实让人眼前一亮。拿到手里，首先感受到的是那种扎实的纸张质感，不是那种廉价的、一摸就皱的纸张，而是带有一定厚度和韧性的，翻阅起来感觉非常舒服。装帧设计也相当用心，封面设计简洁大方，没有过度花哨的图案，重点突出，让人一眼就能抓住核心。内页的排版更是体现了出版方的专业性，字体大小适中，行间距处理得当，即便是长时间阅读也不会觉得眼睛很累。尤其值得称赞的是那些图表的绘制，线条清晰、比例准确，各种剖视图、装配图都标注得一目了然，对于理解复杂的机械结构来说，这简直是事半功倍。很多同类书籍在这一点上做得不够细致，往往因为图示模糊不清而让人抓耳挠腮，但这本书在这方面做得非常到位，可以说是对读者阅读体验的极大尊重。这种对细节的关注，往往是区分一本优秀教材和普通参考书的关键所在，让人感觉作者和编辑在编写过程中是真正站在学习者的角度去考量的。

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这本书的配套资源和学习辅助系统，可以说是“超值加分项”。我特别喜欢它在每个章节末尾设置的那些“自我检测”环节，这些题目设计得非常巧妙，它们不仅仅是简单的知识点复述，很多都需要读者进行综合运用和简单的分析判断才能作答。这种强迫性的回顾和应用练习，有效地巩固了学习效果，避免了“读完就忘”的现象。此外，如果它还配备了线上资源库或者习题解析文档，那就更完美了。这种互动式的学习体验，远比单向的阅读有效得多。它让学习过程不再是枯燥的吸收，而变成了一个积极探索、不断试错并最终掌握知识的主动过程，充分调动了读者的学习积极性。

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我注意到这本书在对一些经典设计方法和新技术的融合上，处理得非常得体和平衡。它没有盲目追逐那些尚不成熟的前沿概念，导致内容失焦；也没有固步自封，仅仅停留在传统的机械设计范畴内。相反，它在讲解传统设计理论（比如各种机构的运动分析、材料选择的经验法则）的同时，也适当地引入了现代化的设计理念，例如对可靠性设计、人机工程学基础知识的介绍，甚至涉及到一些有限元分析（FEA）的基础概念在设计初期的指导作用。这种“经典与现代”的有机结合，使得这本书既能打下坚实的传统基础，又能让读者对未来技术发展方向有所预见。它培养的不是一个只会套公式的计算员，而是一个具备全面视野的工程师思维模式。

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