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頁數:233

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出版時間:2005-7

價格:19.50元

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isbn號碼:9787040163315

叢書系列:

圖書標籤:

• SolidWorks
• 三維造型
• 機械設計
• CAD
• 工程圖
• 計算機輔助設計
• SolidWorks 2004
• 軟件教程
• 工業設計
• 建模

《機械設計與製造前沿技術探索：麵嚮21世紀的工程實踐指南》 圖書簡介 本書是一部集理論深度與工程實踐於一體的綜閤性技術著作，旨在為機械工程、先進製造技術及相關領域的工程師、研發人員和高年級學生提供一個全麵、前瞻性的技術視野和實用的操作指南。我們聚焦於21世紀以來，特彆是近十年間，驅動現代工業進步的核心技術革新，而非特定軟件版本的操作指南。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論的深化到尖端應用的拓展，共分為六大部分，近三十章內容，旨在構建一個完整的現代機械工程知識體係框架。 --- 第一部分：現代機械設計理論的深化與擴展 本部分著重於傳統機械設計理論在麵對新材料、復雜載荷和高性能需求時所經曆的理論革新與深化。 第一章：材料科學在新一代機械結構中的應用 本章深入探討瞭高性能工程塑料、復閤材料（如碳縴維增強聚閤物、金屬基復閤材料）以及新型金屬閤金（如高熵閤金、形狀記憶閤金）的力學特性、失效模式及適用性。重點分析瞭如何利用材料的各嚮異性、韌性與疲勞壽命數據，指導結構設計，超越傳統材料數據庫的局限。 第二章：高級結構動力學與振動控製 超越基本的模態分析，本章詳細闡述瞭非綫性動力學、隨機振動理論在高速精密設備中的應用。內容包括隨機有限元方法（RFEM）的應用，以及主動、被動及半主動減振技術，特彆是針對高速主軸、精密機床和航空航天結構中的振動抑製策略。 第三章：接觸與摩擦學：從宏觀到納觀 詳細剖析瞭復雜接觸麵的應力分布、滑動磨損機製和潤滑理論的最新進展。引入瞭赫茲接觸理論的修正模型，並探討瞭錶麵工程技術（如PVD/CVD塗層、激光熔覆）對提高部件耐磨性和降低摩擦係數的實際效果。 第四章：可靠性工程與壽命預測的概率方法 本章側重於基於物理損傷模型（Physics of Failure, PoF）的可靠性預測，區彆於傳統的基於經驗數據的威布爾分布分析。探討瞭如何結閤實時健康監測數據，運用貝葉斯網絡進行結構壽命的動態評估。 --- 第二部分：先進製造工藝與數字化集成 本部分的核心在於探討如何通過革命性的製造技術實現設計意圖的精確落地，並實現設計與製造過程的無縫集成。 第五章：增材製造（3D打印）的工藝控製與後處理 本書詳細介紹瞭選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）等金屬增材製造的關鍵工藝參數控製，如激光功率、掃描速度、粉末床管理。重點分析瞭增材製造件的殘餘應力、各嚮異性及熱處理對最終力學性能的影響。 第六章：精密減材製造與超精密加工技術 涵蓋瞭高速切削（HSC）、五軸/多軸聯動加工的刀具路徑優化算法。特彆對電火花加工（EDM）和激光加工在微納結構製造中的應用進行瞭深入解析，包括錶麵粗糙度的控製和微小誤差的補償。 第七章：製造過程的仿真與數字孿生 本章介紹瞭製造過程仿真（如鑄造、焊接、成形）如何融入設計驗證流程。重點闡述瞭“數字孿生”的概念，即如何構建一個與物理實體同步演化的虛擬模型，用於實時監控、預測和優化生産流程。 --- 第三部分：現代機械係統中的控製與集成 本部分關注於機械係統如何通過先進的傳感、控製和信息技術實現智能化。 第八章：嵌入式係統與實時控製 討論瞭高性能微控製器（MCU）和現場可編程門陣列（FPGA）在復雜機械運動控製中的應用。內容包括實時操作係統（RTOS）的選擇、運動控製算法（如PID的變種、前饋控製）的實現與調試。 第九章：傳感器技術與狀態監測（PHM） 詳細介紹瞭先進的非接觸式和接觸式傳感器技術，如激光多普勒測振儀、光縴傳感器在結構健康監測中的應用。著重講解瞭如何從原始信號中提取特徵，並利用機器學習技術進行故障診斷和剩餘壽命預測。 第十章：機電一體化係統中的耦閤分析 分析瞭電磁、流體和機械運動之間的復雜耦閤問題。例如，如何通過有限元分析（FEA）模擬電磁驅動器在高速運動中的熱-力-電耦閤效應，優化執行器的性能。 --- 第四部分：計算機輔助工程（CAE）的高級應用 本部分超越基礎模型的建立，探討如何利用CAE工具解決更復雜的工程難題。 第十一章：非綫性有限元分析的高級技術 深入講解瞭接觸分析（大變形、摩擦模型）、材料本構模型的選擇（超彈性、粘塑性）以及隱式/顯式求解器的適用場景。內容還包括網格重建策略和自適應網格細化技術。 第十二章：多物理場耦閤仿真（Multiphysics） 重點解析瞭熱-流-固（Thermal-Fluid-Structure Interaction, FSI）耦閤分析在換熱器設計、發動機部件冷卻中的應用。此外，還介紹瞭電磁-結構耦閤在電機設計優化中的實踐案例。 第十三章：拓撲優化與生成式設計原理 本章介紹瞭基於應力、剛度或頻率約束的結構拓撲優化方法。著重討論瞭如何將優化結果轉化為可製造的CAD幾何模型，並介紹瞭生成式設計流程中，設計空間探索與約束管理的策略。 --- 第五部分：新興應用領域中的機械設計挑戰 本部分探討瞭機械工程原理在麵嚮未來的高技術領域中的具體體現。 第十四章：微納尺度機械係統的設計 聚焦於MEMS/NEMS器件的設計挑戰，包括靜電力、範德華力等微觀作用力的建模，以及光刻工藝對器件性能的影響。 第十五章：柔性機器人與軟體機構學 介紹瞭柔性鉸鏈設計、氣動人工肌肉（PAM）驅動原理，以及如何利用Continuum Mechanics（連續介質力學）來分析和控製高度可變形結構。 第十六章：麵嚮極端環境的結構熱管理 探討瞭在深空、深海或高功率密度應用中，如何通過熱管、相變材料（PCM）和輻射散熱技術，實現對電子設備和關鍵結構的熱量有效控製。 --- 第六部分：工程實踐與項目管理方法論 本書的最後一部分將理論與工程管理實踐相結閤，強調高效的項目交付能力。 第十七章：産品全生命周期管理（PLM）與數據治理 闡述瞭PLM係統如何貫穿産品從概念設計、工程分析、製造到維護的整個流程，確保工程數據的版本控製、追溯性和共享性。 第十八章：工程項目中的風險評估與管理 介紹瞭幾種量化的風險評估工具（如FMEA、FTA），並結閤實際案例，說明如何在設計迭代中主動識彆和降低技術風險。 第十九章：國際標準與知識産權保護 簡要概述瞭重要的國際機械設計標準（如ISO、ASME係列標準）的應用原則，以及在數字化設計成果中知識産權保護的技術措施。 --- 通過對上述模塊的深入學習和實踐，讀者將能夠建立起一個超越特定軟件工具的、麵嚮未來挑戰的、堅實的現代機械工程知識基礎。本書強調的是“為什麼”和“如何更好地做”，而非僅僅是“如何操作某個按鈕”。

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這本書簡直是CAD學習的寶典！我是一名機械設計專業的學生，在接觸SolidWorks的初期，市麵上很多教材要麼太偏理論，要麼對初學者不夠友好。但這本書不一樣，它的內容組織結構非常清晰，從最基礎的草圖繪製到復雜的麯麵建模，循序漸進，每一步都有詳實的圖文說明。特彆是對於2004這個版本，雖然現在看來軟件界麵有所更新，但其核心的設計理念和操作邏輯在這本書裏講解得非常透徹。我記得第一次嘗試用它來完成一個復雜的裝配體時，遇到瞭不少睏難，但翻閱這本書的相應章節，作者的講解方式總是能讓我豁然開朗。書中大量采用瞭實際案例，而不是空泛的理論推導，這一點對於我們動手能力要求很高的學習者來說太重要瞭。我特彆喜歡它對參數化設計的深度剖析，讓我明白瞭如何構建一個易於修改和維護的模型，而不是做一次性設計。可以說，沒有這本書的引導，我可能需要花費數倍的時間纔能達到目前的熟練度。它不僅教你“怎麼做”，更教你“為什麼這麼做”，這是區分優秀教材和普通教程的關鍵所在。

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說實話，我接觸SolidWorks已經有些年頭瞭，但總感覺自己的建模能力停留在“能齣圖”的階段，離“精通設計”還有距離。偶然的機會翻到瞭這本書，它帶來的啓發是巨大的。這本書的亮點在於它對高級建模技術的講解，比如高級麯麵、鈑金件的復雜摺彎處理，以及如何利用有限元分析（FEA）的預備知識來優化結構強度。即便是對於我這種有一定基礎的用戶，書中一些關於“自頂嚮下設計”的策略論述，也讓我重新審視瞭自己過去的工作流程。作者在講述這些高級功能時，非常注重場景的代入感，總能將抽象的命令與實際的工程問題緊密結閤起來。舉個例子，書中分析瞭如何通過組閤使用“掃掠”和“造型視圖”來創建一個符閤空氣動力學要求的流綫型外殼，這個過程的分解和邏輯推導，清晰得讓人拍案叫絕。它不再是簡單的工具羅列，而是上升到瞭設計方法的層麵，幫助讀者建立起一套穩健的設計框架。

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拿到這本《SolidWorks 2004三維造型》的時候，我其實是帶著一絲懷疑的，畢竟是老版本的教材，會不會很多內容已經過時？但實際閱讀下來，我發現這完全是多慮瞭。這本書的魅力在於它對“設計思維”的強調，遠超齣瞭特定軟件版本的限製。作者似乎非常懂得初學者的痛點，對於那些初學者容易混淆的概念，比如特徵的父子關係、參考平麵的選取原則等，都用非常生動且易於理解的方式進行瞭闡述。我尤其欣賞它在“工程圖繪製”這一模塊的處理方式。很多教材往往一帶而過，但這本書卻花瞭大量篇幅講解視圖的投影規則、尺寸標注的規範性以及如何高效地生成BOM錶。這對於我這種需要將設計成果轉化為實際生産圖紙的人來說，簡直是雪中送炭。書中的配色和版式設計也十分考究，長時間閱讀也不會感到視覺疲勞，這在技術書籍中是難能可貴的。它更像是一位經驗豐富的老工程師在手把手地帶你入門，而不是冷冰冰的軟件說明手冊。

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這本《SolidWorks 2004三維造型》在我看來，更像是一本“設計哲學”的入門書，而不是單純的“軟件操作手冊”。我最欣賞的是它對“設計意圖”的堅持。在很多現代教程中，用戶隻會被教導去點擊哪個按鈕、輸入哪個數值，但這本書卻花瞭很多筆墨去討論為什麼需要創建某個基準麵，或者為什麼選擇某種特徵優先於另一種。這種對“底層邏輯”的深挖，極大地培養瞭讀者的獨立思考能力。比如，在講解零件建模時，書中反復強調要保持特徵樹的簡潔和邏輯性，並提供瞭多種優化特徵樹的對比案例，這對於我這種追求高效工作流的人來說，簡直是醍醐灌頂。對於那些想從“會用軟件”跨越到“精通設計”的讀者，這本書提供的思維工具遠比軟件本身的版本新舊重要得多。它就像一座燈塔，指引著你如何正確地使用工具去解決真實世界中的設計難題，其價值是跨越時代的。

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這本書給我的感覺是極其紮實和耐用，即便是對於那些已經習慣瞭新版本軟件的用戶，也值得收藏和研讀。它的篇幅適中，知識點密度卻非常高，沒有一句廢話。我最喜歡它在軟件安裝和環境配置部分的處理方式。在2004那個年代，軟件環境的配置常常是勸退初學者的第一道坎，但這本書把驅動程序、許可證設置，乃至常見錯誤的排查都做成瞭流程圖式的指南，非常清晰。再者，書中對一些經典機械零部件（如齒輪、軸承座）的建模案例分析，其深度和廣度令人稱贊。它不僅僅是教你如何畫齣這些零件，更是融入瞭機械設計中的一些基本常識，比如倒角的設置是為瞭避免應力集中，圓角的半徑大小需要考慮加工工藝等。這種跨學科的知識融閤，極大地提升瞭這本書的實用價值，讓讀者在學習軟件操作的同時，也潛移默化地提升瞭工程素養。

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