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出版者:武漢理工大學齣版社

作者:趙紅霞

出品人:

頁數:147

译者:

出版時間:2005-9

價格:16.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787562920786

叢書系列:

圖書標籤:

• 英語
• 1
• 機械工程
• 專業英語
• 工科
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• 機械
• 工程
• 詞匯
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• 教材
• 高等教育

《現代機械設計與製造精要》 前言 在科技日新月異的今天，機械工程作為國民經濟的基石，其重要性愈發凸顯。從精密的航空航天設備到高效的工業自動化係統，再到我們日常生活中無處不在的傢用電器，機械工程的觸角幾乎延伸到瞭每一個角落。本書《現代機械設計與製造精要》旨在為機械工程領域的學習者、研究者及從業人員提供一本全麵、深入且實用的參考指南。我們力求在內容上兼顧理論深度與實踐應用，以嚴謹的科學態度和清晰的邏輯結構，係統闡述現代機械設計與製造的核心概念、關鍵技術與發展趨勢。 本書並非對某一特定細分領域的淺嘗輒止，而是著眼於機械工程知識體係的整體構建。我們深入探討瞭機械設計的基本原理，包括材料力學、結構分析、動力學仿真等，並結閤現代計算機輔助設計（CAD）和有限元分析（FEA）等先進工具，展示如何實現高效、可靠且性能優越的機械産品設計。同時，本書也詳盡介紹瞭現代製造技術的發展脈絡及其在實際生産中的應用，涵蓋瞭先進的加工工藝、智能化製造裝備、以及質量控製與優化方法。我們相信，一個優秀的設計必須與精良的製造相輔相成，纔能最終轉化為市場認可的優質産品。 本書最大的特點在於其係統性和前瞻性。我們不僅梳理瞭機械工程領域的基礎知識，更著力於展現其在當前和未來發展中的新動嚮，例如數字化轉型、綠色製造、智能製造以及新興材料的應用等。我們希望通過本書，能夠幫助讀者建立起一個全麵而深刻的理解，從而更好地應對未來機械工程領域所麵臨的挑戰與機遇。 第一章：機械設計基礎理論 revisited 本章將對機械設計的基礎理論進行係統性迴顧與深化。首先，我們將詳細解析材料力學中的應力、應變、彈性與塑性變形等核心概念，並通過大量實例分析，闡述其在構件強度、剛度與穩定性設計中的重要作用。讀者將學習如何運用斷裂力學、疲勞分析等理論，評估構件在復雜載荷條件下的可靠性，並掌握預測材料在長期服役過程中性能衰減的方法。 接著，本章將聚焦於機械係統的動力學行為。我們將深入探討振動理論，包括自由振動、受迫振動、阻尼振動及其在機械故障診斷與預測中的應用。通過對動力學方程的推導與求解，讀者將能理解不同機械構件的運動特性，並掌握設計減振降噪措施的關鍵技術。 此外，我們還將探討摩擦學在機械設計中的核心地位。摩擦、磨損與潤滑的機理及其對機械係統性能的影響將被深入剖析。本書將介紹各種潤滑材料的特性、選擇原則以及潤滑係統的設計要點，以期最大限度地降低能量損耗，延長機械部件的使用壽命。 最後，本章將介紹現代設計方法學。我們將討論可靠性設計、易維護性設計以及成本效益分析等概念，並強調在設計過程中集成全生命周期管理（PLM）理念的重要性。通過這些先進的設計理念，讀者將能創造齣更加人性化、經濟化且環境友好的機械産品。 第二章：先進的機械傳動與驅動技術 機械傳動與驅動係統是實現機械運動和能量轉換的核心。本章將以前瞻性的視角，深入探討現代機械傳動與驅動技術的發展。 首先，我們將對傳統的齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動進行原理性的梳理，並重點分析其在高性能化、小型化和高精度化方麵的最新進展。例如，高精度齒輪的製造工藝、新型復閤材料在帶傳動中的應用，以及低噪音、高效率鏈條的設計。 隨後，本章將重點介紹新型傳動技術。諧波減速器、行星減速器等高精密傳動裝置將在本章得到詳盡的闡述，包括其工作原理、結構特點、應用領域以及設計選型要點。磁力傳動技術，作為一種無接觸、無磨損的傳動方式，其優勢、挑戰以及在特殊環境下的應用前景也將被重點介紹。 在驅動技術方麵，本章將聚焦於現代電動機與液壓/氣動係統。我們將分析各種電動機（如永磁同步電機、直流無刷電機）的特性及其在伺服控製領域的應用。對於液壓與氣動係統，我們將深入探討其在節能、精密控製以及高功率輸齣方麵的最新發展，包括新型泵、閥和執行器的設計與應用。 此外，本書還將探討集成化驅動與傳動解決方案，例如機電一體化係統，它將機械、電子、信息技術融為一體，是實現高智能、高效率機械係統的關鍵。讀者將學習如何進行多學科交叉的設計，以實現傳動與驅動係統的最優匹配。 第三章：現代材料在機械工程中的應用 材料是機械工程的物質基礎，材料的革新直接推動著機械設計的進步。本章將深入探討現代材料在機械工程中的應用，並展望未來的發展趨勢。 我們將首先迴顧傳統工程材料的特性與應用，如碳鋼、不銹鋼、鋁閤金、鑄鐵等，並重點分析其在不同應用場景下的性能優勢與局限性。 隨後，本章將重點關注高性能工程材料。高強度閤金鋼、鈦閤金、高溫閤金等材料因其卓越的力學性能、耐腐蝕性和耐高溫性，在航空航天、能源、醫療等領域有著廣泛的應用。本書將詳細介紹這些材料的微觀結構、力學性能以及熱處理工藝，並提供實際應用案例。 復閤材料作為一類具有革命性潛力的新型材料，將在本章獲得重點闡述。縴維增強復閤材料（如碳縴維、玻璃縴維復閤材料）、金屬基復閤材料、陶瓷基復閤材料等的製備工藝、性能特點以及在輕量化設計、高強度結構件製造中的應用前景將被詳細介紹。 此外，本書還將探討智能材料和納米材料在機械工程中的新興應用。形狀記憶閤金、壓電陶瓷、磁緻伸縮材料等智能材料如何在傳感器、執行器和仿生機械設計中發揮作用，以及納米材料如何在錶麵處理、增強材料性能等方麵帶來突破，都將得到深入的探討。 最後，本書還將關注材料的綠色化與可持續性。生物基材料、可迴收材料以及減少環境影響的材料加工技術，將是未來機械工程發展的重要方嚮。 第四章：先進製造技術與工藝 先進製造技術是實現機械産品高性能、高效率和高可靠性的關鍵。本章將對當前主流的先進製造技術進行係統性介紹與分析。 本章將首先深入探討增材製造（3D打印）技術。從金屬增材製造到高分子材料增材製造，我們將介紹不同工藝（如SLM, FDM, SLA等）的工作原理、材料選擇、設計考量以及在原型製造、復雜結構製造和定製化生産中的應用。 其次，我們將聚焦於精密加工技術。數控（CNC）加工技術的最新發展，包括五軸聯動加工、超精密加工以及微納加工技術，將在本章得到詳盡的闡述。激光加工、電火花加工（EDM）等非傳統加工技術的高效性與精度優勢也將得到充分展現。 然後，本章將深入研究智能製造技術。工業物聯網（IIoT）、大數據分析、人工智能（AI）等技術如何賦能生産過程，實現生産綫的智能化監控、預測性維護和自適應優化，將是本章的重點。我們將介紹數字孿生、柔性製造係統以及智能機器人等概念，並探討它們如何構建未來的智能工廠。 此外，本章還將關注先進的裝配與檢測技術。自動化裝配綫、機器人協同裝配以及無損檢測技術（如超聲波檢測、X射綫檢測）的應用，將是實現高效、高質量産品製造的保障。 最後，本書還將探討綠色製造與可持續製造理念在先進製造技術中的體現，包括節能減排的加工工藝、資源迴收利用技術以及對環境友好型製造過程的設計。 第五章：機械係統的集成與優化 機械係統的集成與優化是實現整體性能最大化的關鍵環節。本章將從係統工程的視角，深入探討機械係統的集成與優化理論與方法。 本章將首先強調係統思維在機械設計中的重要性。我們將解析如何將分散的機械部件、傳動係統、控製係統以及電子元件有效地整閤為一個協同工作的整體。模塊化設計、標準化接口以及接口兼容性分析將是本章的重點。 隨後，我們將深入探討多學科協同設計（MBD）方法。如何將結構、熱、流體、電磁等不同領域的仿真分析集成起來，進行全方位的性能評估，以避免設計過程中的局部最優導緻整體性能下降，將是本章的核心。 本章還將重點介紹優化設計方法。我們將講解基於數學模型和計算智能的優化技術，如遺傳算法、粒子群優化等，如何用於求解復雜的機械係統參數優化問題。目標函數與約束條件的設定，以及不同優化算法的適用性分析，都將得到詳細的論述。 此外，本書還將探討係統集成後的性能驗證與測試。我們將介紹包括仿真測試、原型測試、以及現場運行測試等不同階段的驗證方法，以確保設計方案的有效性和魯棒性。 最後，本章將關注機械係統的全生命周期管理（PLM）在集成與優化過程中的應用。如何將設計、製造、運行、維護等各個環節的信息進行整閤與共享，以實現對整個機械係統的持續改進與優化，將是未來發展的方嚮。 結語 《現代機械設計與製造精要》的完成，凝聚瞭作者團隊對機械工程領域深厚的熱情和不懈的追求。我們深知，機械工程是一個不斷發展變化的領域，本書所呈現的內容，僅是對當下先進理念和技術的一種梳理和總結。我們期望本書能夠成為廣大機械工程從業者和學習者的一盞明燈，指引他們在廣闊的工程世界中不斷探索、創新，為推動社會進步和科技發展貢獻力量。我們誠摯地歡迎讀者就本書內容提齣寶貴的意見和建議，共同為機械工程的繁榮發展而努力。

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這本書的裝幀設計簡直是一場視覺的盛宴，那種厚重而又不失典雅的氣質，初次上手時就給人一種“有料”的期待感。封麵那一抹深沉的墨綠色，配上燙金的字體，在書架上自成一景。我特意找瞭個光綫充足的午後，翻開瞭第一頁，紙張的質感非常齣色，不是那種廉價的漂白紙，而是帶著一絲溫暖的米白色，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到過分疲勞。內頁的排版布局也極為講究，字裏行間留齣的呼吸空間恰到好處，沒有那種被文字塞滿的壓迫感。更讓我驚喜的是，作者（或者說編者）在章節的開頭和結尾，會穿插一些關於機械工程發展史的小插圖或者名人名言的引用，雖然這些內容並非核心技術講解，但它極大地豐富瞭閱讀的層次感，讓人在學習專業知識的緊張之餘，還能感受到這門學科背後深厚的文化積澱和人文關懷。我甚至發現，即便是用來做傢裏的裝飾品，它也顯得品味非凡，完全不像一本純粹的教科書，更像是一件精心製作的藝術品。這種對細節的極緻追求，無疑是為這本書的整體價值做瞭非常積極的預熱，讓人對內裏的內容充滿瞭好奇與敬意，仿佛握在手裏的不是一本書，而是一份沉甸甸的學術傳承。

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這本書的翻譯質量，達到瞭我近期閱讀的最高水準，這在處理高度專業化的技術文本時尤為難得。很多機械工程領域的詞匯，其英文原意與中文的直譯之間存在著巨大的理解鴻溝，稍有不慎就會導緻整個技術描述的偏差。然而，此書中的譯者顯然不僅精通英語，更是對機械工程的實際操作和理論背景有著深刻的洞察。他們巧妙地運用瞭行業內約定俗成的術語，而不是生硬地堆砌辭藻。舉個例子，當涉及到材料科學中的“屈服點”或“韌性”等概念時，譯文不僅準確傳達瞭原意，還通過潤色，使其更符閤國內工程界的錶達習慣。閱讀過程中，我幾乎沒有遇到任何因為翻譯不當而産生的停頓或需要反復查閱的睏惑。這種絲滑流暢的閱讀體驗，極大地提升瞭信息吸收的效率。這絕非一般兼職譯者能夠達到的高度，它體現瞭一種專業團隊對知識傳播的嚴肅態度和對讀者時間成本的尊重，讓原本艱澀的跨語言學習過程，變成瞭一種愉悅的知識遷移體驗。

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這本書在內容的廣度上所展現齣的雄心壯誌，實在令人敬佩。它似乎並不滿足於僅僅涵蓋某一個細分領域，而是試圖搭建一座連接多個相關學科的橋梁。例如，在講解流體力學基礎時，它沒有孤立地進行介紹，而是巧妙地引申到瞭現代熱管理係統，並緊密結閤瞭CFD（計算流體力學）的基本原理和常用求解器的特性。這種跨界融閤的處理方式，非常符閤當下工程領域對復閤型人纔的需求。我發現自己在使用這本書時，不知不覺地拓寬瞭視野，很多原本以為是其他專業範疇的知識點，在這裏都得到瞭清晰、係統的串聯。它促使我開始思考，例如，一個結構優化問題，如何與電磁兼容性（EMC）的要求進行協同設計。這種係統性思維的培養，纔是真正高級的教育價值所在。這本書提供的不隻是知識點，更是一套分析和解決復雜工程問題的底層方法論，它為我們未來的職業發展打下瞭極其堅實且富有前瞻性的基礎。

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這本書的章節邏輯組織，堪稱教科書級彆的典範，它不像有些專業書籍那樣上來就拋齣晦澀難懂的公式和概念，而是采用瞭一種非常溫和、循序漸進的“搭建式”教學法。你可以明顯感覺到，作者在設計整個知識體係的“腳手架”時下瞭大功夫。比如，在介紹一個復雜的動力學係統時，它會先從最基礎的理想化模型入手，用最直白的語言勾勒齣框架，然後再逐步加入摩擦力、阻尼等實際因素進行修正和深化。這種層層遞進的處理方式，極大地降低瞭初學者的入門門檻。我尤其欣賞它在概念辨析上的細緻入微，對於那些容易混淆的術語，比如“剛度”和“彈性模量”之間的細微差彆，書中不僅給齣瞭精確的定義，還配上瞭形象的比喻，甚至還特彆開闢瞭“常見誤區解析”的小欄目。這說明編者完全站在讀者的角度思考問題，深知學習過程中的痛點在哪裏。讀完某一部分後，那種“原來如此”的豁然開朗感，是其他很多枯燥讀物所無法比擬的，仿佛作者是一位經驗豐富、耐心十足的私人導師，全程陪伴你攻剋難關。

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從實戰應用的角度來看，這本書的價值遠遠超齣瞭傳統的理論教材範疇。它更像是一本“工具書”與“理論指南”的完美結閤體。在每一個關鍵技術的講解之後，書中都會緊跟著幾個非常貼近工業現場的案例分析，這些案例的深度和廣度都令人印象深刻。比如，在介紹數控機床的運動控製原理時，書中沒有停留在抽象的運動學方程上，而是詳細剖析瞭一個實際零件的加工路徑規劃中可能遇到的誤差補償問題，甚至還模擬瞭不同算法對加工時間和錶麵質量的影響。這種“理論指導實踐，實踐反哺理論”的閉環設計，對於我們這些渴望將所學知識應用於實際工程項目的人來說，簡直是雪中送炭。我甚至可以想象，如果把這本書帶到工廠車間，它完全可以作為工程師們在麵對復雜故障排除或新工藝開發時的第一參考手冊。書中那些圖錶和流程圖的繪製也極為清晰，很多原本需要花費大量時間在腦海中構建的復雜機構動作，通過書中精確的二維或三維示意圖，瞬間變得清晰明瞭，極大地縮短瞭從“知道”到“理解”的過渡時間。

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