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出版者:中国计划出版社

作者:汪恺

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2004-5

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787801772947

丛书系列:

图书标签:

• 公差
• 几何公差
• GD&T
• 尺寸公差
• 机械设计
• 工程制图
• 质量控制
• 制造
• 技术标准
• 精密测量

图书简介：跨学科的结构与功能探秘 本书聚焦于材料科学、工程设计以及生物力学领域中，结构与功能之间复杂而精妙的相互作用。我们深入探讨了如何通过精确地控制物质的微观与宏观结构，来实现特定乃至超越预期的宏观功能。全书采用跨学科的视角，旨在为结构设计者、材料科学家以及力学分析师提供一套全面而系统的理论框架和应用指导。 第一部分：基础理论与结构表征 本书的开篇部分奠定了坚实的理论基础，详细阐述了描述和量化结构特征的各种数学工具和实验技术。 第一章：结构空间与拓扑描述 本章首先区分了理想结构、随机结构与真实结构的本质差异。我们引入了拓扑不变量的概念，用以描述结构在连续形变下保持不变的关键特征，如连通性、孔隙率和界面结构。重点讨论了如何使用欧拉示性数来表征多孔介质和晶格结构的内在几何性质。 随后，我们详细介绍了分形几何在描述自然界和工程材料中不规则边界与表面形貌方面的强大能力。通过计算豪斯多夫维数和盒计数维数，读者将学会如何量化表面粗糙度及其对传热、扩散过程的影响。 第二章：先进的结构表征技术 本章侧重于现代实验技术如何揭示材料内部的真实结构。我们不仅涵盖了传统的电子显微镜（SEM/TEM）在成像方面的最新进展，更深入探讨了同步辐射X射线断层扫描（SR-CT）在三维无损重建复杂内部结构中的关键作用。对于动态过程的捕捉，我们引入了在役（In-Situ）拉伸与压缩测试中同步进行的微观结构观测方法，展示了如何实时跟踪裂纹萌生、晶粒演化等过程。 此外，本章还介绍了小角散射（SAXS/SANS）技术，它对于揭示纳米尺度下聚合物链缠结、胶体聚集体尺寸分布以及复合材料界面敏感性至关重要。读者将学习如何根据散射曲线的反演结果，推导出粒径分布函数和形状因子。 第二部分：结构与力学性能的耦合 本部分是全书的核心，探讨了结构参数如何直接决定材料和部件的机械响应，特别是对极端载荷和疲劳寿命的影响。 第三章：晶体塑性与晶界工程 针对金属和陶瓷材料，本章摒弃了传统的宏观本构关系，转而从晶体滑移系统、位错源和位错塞积的角度解析塑性变形。我们详细分析了晶界在限制位错运动和诱导二次相变中的双重角色。通过晶体塑性有限元模型（CPFEM），我们模拟了多晶体材料在不同应力状态下的局部应变集中现象，并论证了优化晶界类型和几何形状对提高材料延展性的潜力。 第四章：复合材料的层状与界面力学 复合材料的设计是结构功能耦合的典范。本章着重讨论了纤维增强复合材料的界面脱粘机制。我们运用能量释放率（G）和应力强度因子（K）的理论，分析了不同铺层角度对层间剪切强度和抗冲击性能的敏感性。引入内聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM），用于精确模拟纤维与基体之间载荷传递的渐进过程，从而预测宏观层合板的失效路径。 第五章：软物质的自适应与弛豫行为 对于聚合物、水凝胶和生物组织等软物质，结构变化往往是时间依赖性的。本章探讨了粘弹性和粘塑性的本构描述，如Kelvin-Voigt和Maxwell模型在不同时间尺度上的适用性。特别关注了动态机械分析（DMA）如何通过测量储能模量和损耗模量，揭示高分子网络中的链段运动和玻璃化转变温度的结构依赖性。 第三部分：功能导向的结构设计 本部分将理论转化为设计实践，聚焦于如何通过结构创新来实现特定目标功能，例如高效传热、电磁屏蔽或生物相容性。 第六章：热传导结构的优化 热管理是现代电子设备和能源系统的关键挑战。本章深入研究了声子输运理论在固体热导中的作用，特别是对于晶体结构中晶格缺陷和晶界散射的量化分析。对于泡沫和多孔材料，我们分析了固-气界面处的Knudsen效应，并提出了通过引入定向的热二极管结构（单向导热）来打破热流对称性的设计策略。 第七章：拓扑优化与增材制造的融合 现代结构设计不再局限于传统减材制造的约束。本章详细介绍了基于应力约束的拓扑优化算法，如何通过迭代过程生成满足特定载荷要求的最轻量化结构。随后，我们将重点放在增材制造（3D打印）技术对这些优化结构的实现能力上。讨论了选择性激光熔化（SLM）过程中残余应力的形成机制及其对最终结构完整性的影响，强调了打印路径和热梯度对微观组织演化的控制。 第八章：生物医学结构中的尺度效应 生物系统是自然界中结构与功能完美融合的实例。本章以骨骼和软骨为例，探讨了从纳米尺度的胶原纤维排列到微米尺度的小梁（Trabecular）网络如何共同决定其优异的抗疲劳性能。我们介绍了机械生物学的研究方法，分析了流体剪切力如何通过多孔弹性模型作用于细胞外基质，从而调控组织的生长与重塑。 结语：未来的结构科学 本书的结论部分展望了结构与功能研究的前沿方向，包括活体材料的动态重构、自修复结构的设计原理，以及利用人工智能辅助结构模拟，以期在更广阔的参数空间中发现性能更优异的新型结构体系。本书旨在激励读者，将结构视为实现功能的蓝图，而非仅仅是承载载荷的载体。

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作为一个在产品开发一线摸爬滚打多年的工程师，我深知“细节决定成败”的道理，而形位公差正是这些“细节”中的重中之重。《形状和位置公差》这本书，恰恰是将这些“细节”进行系统梳理和深度挖掘的典范。我最喜欢的是书中关于“基准”的讲解，无论是单个基准还是基准组合，书中都给出了详尽的图例和严谨的推导过程，让我对基准的选择、定义以及它们如何影响其他公差的评定有了更清晰的认识。 书中还穿插了大量的典型案例分析，这些案例覆盖了汽车零部件、航空航天、精密机械等多个领域，每个案例都详细分析了形位公差在具体产品中的应用，以及不当的公差设置可能导致的后果。例如，书中关于发动机曲轴连杆的形位公差设计，就生动地说明了微小的角度偏差如何影响发动机的平稳运行。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我能够将学到的知识立刻与工作中的实际问题联系起来，从而更好地解决问题。

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当我翻开《形状和位置公差》这本书时，就被其严谨的逻辑和清晰的结构所吸引。我是一名从事精密仪器制造的工程师，我们的产品对精度要求极高，形位公差是我们在设计和生产过程中必须严格控制的关键因素。这本书为我提供了一个非常系统化的学习框架。 书中对“基准体系”的建立和应用进行了非常详尽的阐述，基准体系的合理性直接影响到整个零件的加工精度和装配关系。我尤其欣赏书中关于“基准平移”、“基准转换”等概念的解释，这对于理解复杂的形位公差标注非常有帮助。此外，书中还分析了各种形位公差对零件功能的影响，例如，轮廓度公差对密封性能的影响，定位公差对轴承配合间隙的影响等等，这些都为我优化设计提供了宝贵的参考。

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在阅读《形状和位置公差》的过程中，我常常会陷入一种“恍然大悟”的状态。书中对于各种公差符号的含义、标注方式以及它们之间的相互关系，进行了非常细致的阐述。我特别喜欢书中关于“最大实体条件”和“最小实体条件”的解释，这对于理解可动配合零部件的公差要求至关重要，也常常是许多工程师容易混淆的地方。书中通过大量的图示和实例，将这些抽象的概念具象化，让我能够准确地把握其精髓。 我还注意到，这本书对于形位公差的测量方法也进行了深入的探讨。它不仅仅列举了各种测量仪器，更重要的是分析了不同测量方法对测量结果的影响，以及如何通过合理的测量策略来提高测量的准确性和可靠性。书中关于“探针补偿”、“测量路径优化”等内容，对于使用三坐标测量机的工程师来说，具有极高的参考价值。我甚至在书中找到了解决我们部门近期在某个复杂零件上遇到的测量难题的线索。

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坦白说，我对工程领域的很多书籍都持有批判性思维，因为很多时候它们过于理论化，与实际生产脱节。《形状和位置公差》这本书却给我带来了很大的惊喜。我是一名负责产品生命周期管理（PLM）的工程师，在工作中需要协调设计、制造、质量等多个部门，而形位公差的理解和应用是其中一个关键的环节。这本书以一种非常系统且实用的方式，将形位公差的知识传递给我。 我特别欣赏书中关于“公差链分析”的内容，这是确保复杂装配体能够顺利装配并满足功能要求的关键。书中详细介绍了如何建立公差链，如何进行累积误差分析，以及如何通过优化公差来控制最终的总偏差。这对于我协调各部门，制定合理的生产计划和质量控制策略非常有帮助。我甚至可以将书中介绍的分析方法，应用到我们的PLM系统中，进一步提升管理效率。

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这本书的阅读体验非常流畅，作者的语言风格既专业又不失可读性。我是一名对机械制造有浓厚兴趣的业余爱好者，虽然我没有专业的背景，但我一直在自学相关的知识。《形状和位置公差》这本书，就像是一本为我量身打造的入门指南。 我最喜欢的是书中关于“公差的理解与应用”的章节，它用通俗易懂的语言，解释了各种形位公差的含义，以及它们在日常生活中的应用。例如，书中用一把尺子的直度公差来类比直线度公差，用一个瓶盖的圆度公差来类比圆度公差。这种生活化的比喻，让我能够快速地理解抽象的工程概念。此外，书中还提供了一些简单的练习题，让我可以检验自己的学习成果，巩固所学知识。

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这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。我是一名对机械设计充满热情的研究生，正在为我的毕业论文收集资料。我一直在寻找一本能够全面、系统地介绍形位公差的书籍，而《形状和位置公差》正是我想象中的那本书。它不仅仅停留在理论层面，而是将理论与实践紧密结合，提供了大量的工程实例和案例分析。 我特别喜欢书中关于“公差设计原则”的章节，它详细阐述了在设计过程中如何根据零件的功能、配合要求、加工能力和经济性来选择最合适的公差。这对于我进行理论研究并将其转化为实际可行的设计方案至关重要。书中还对不同行业（如汽车、航空、电子）的形位公差应用进行了比较分析，这为我未来的研究方向提供了广阔的视野。

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作为一名资深的模具工程师，我对零部件的精度有着近乎苛刻的要求，而形位公差的掌握程度直接影响到模具的设计和制造精度。《形状和位置公差》这本书，就像是为我量身定做的一样。它不仅系统地梳理了各种形位公差的定义和标注方法，更深入地探讨了它们在模具设计中的具体应用。 我尤其关注书中关于“斜度”、“锥度”以及“定位公差”的讲解。在模具设计中，这些公差的控制直接影响到零件的脱模、配合以及最终产品的尺寸精度。书中通过大量的实例，展示了如何根据模具的工作原理来合理设置这些公差，以及如何通过优化设计来规避潜在的误差。此外，书中关于“检测规”的设计和应用，也为我提供了一些新的思路，以提高检测效率和准确性。

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《形状和位置公差》这本书，从拿到手的那一刻起，就给我一种厚重而专业的质感。我是一名资深的机械工程师，从事设计和制造行业已经超过二十年了，在这个过程中，我深切体会到尺寸公差和形位公差在产品质量控制中的至关重要性。虽然我在日常工作中已经积累了相当丰富的经验，但总觉得理论知识需要进一步系统化和深化，而这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的老前辈，用深入浅出的语言，为我剖析了形位公差的每一个细节。 我尤其欣赏书中对于各种形位公差的讲解，比如直线度、平面度、圆度、圆柱度、轮廓度、平行度、垂直度、角度、定位度、同轴度、对称度、跳动等等，书中都提供了清晰的定义、图示以及它们在实际工程中的应用案例。这些案例并非空穴来风，而是贴合了实际生产制造中可能遇到的各种情况，让我在理解理论概念的同时，也能立刻联想到自己曾经遇到的问题，并找到了解决思路。书中还详细阐述了不同公差类型的选择原则、评定方法以及它们对零部件功能和装配精度的影响，这对于我指导年轻工程师，制定更合理的公差标准非常有帮助。

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我本身是从事质量检验工作的，每天的工作都离不开对工程图纸的理解和对零部件尺寸的测量。在接触《形状和位置公差》这本书之前，我对形位公差的理解更多是基于经验和一些零散的资料，缺乏一个系统性的框架。《形状和位置公差》这本书正好弥补了我的这一不足。它从最基础的几何概念开始，逐步深入到各种复杂的形位公差类型，以及它们在不同行业和不同产品中的应用。 书中对于“基准参照”的讲解尤其让我印象深刻，基准的选取是否合理直接关系到零件的加工精度和装配关系。书中详细分析了不同类型的基准（点、线、面、组合基准）的选取原则，以及如何正确标注基准要素，确保了加工和检验的一致性。此外，书中关于“直接尺寸标注”和“形位公差标注”的结合方式，以及如何根据功能需求来确定公差等级，都为我的日常工作提供了非常宝贵的指导。

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这本书带给我的惊喜远不止于理论的讲解，更在于它对实际操作层面的深入探讨。在书中，我看到了关于公差分析的系统性方法，包括如何进行极限公差法、统计公差法以及蒙特卡洛模拟等。这些方法在产品设计早期至关重要，可以帮助我们预测产品在批量生产中可能出现的尺寸散布情况，从而提前优化设计，避免后期返工和不必要的成本。特别是书中关于测量设备的选择、测量方法的设计以及不确定度评定方面的论述，更是让我受益匪浅。很多时候，即使我们给出了精确的公差要求，如果测量方法不当，也会导致判定失误，影响产品质量。 此外，这本书还详细介绍了各种测量技术和仪器，例如三坐标测量机（CMM）、光学测量仪器、刀具测量仪等，并分析了它们在不同形位公差测量中的优缺点和适用范围。书中对于测量流程的规范化要求，也让我重新审视了我们公司内部的测量规程，并从中找到了可以改进的地方。我尤其欣赏书中关于“如何读懂工程图纸上的形位公差标注”的章节，它以一种非常有条理的方式，解析了复杂的标注符号，让初学者也能快速掌握。

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