工程熱力學

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出版者:重慶大學
作者:武淑萍
出品人:
頁數:257
译者:
出版時間:2006-8
價格:28.00元
裝幀:
isbn號碼:9787562437109
叢書系列:
圖書標籤:
  • 工程熱力學
  • 熱力學
  • 工程
  • 理工科
  • 教材
  • 大學
  • 熱工
  • 能源
  • 傳熱
  • 流體力學
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具體描述

機械設計基礎 本書旨在為工程技術領域初學者提供堅實的機械設計理論基礎與實踐能力。 第一部分 基礎理論 第一章 機械設計概述 本章首先闡述機械設計在現代工程中的核心地位與作用,區分其與一般工程設計的基本差異。探討機械設計的基本原則,包括可靠性、經濟性、安全性、以及可製造性與裝配性設計(DFM/DFA)的初步概念。介紹機械設計的一般流程,從需求分析、方案設計、詳細設計到工程實現的完整周期。重點討論機械係統在工作過程中所受的載荷類型,包括靜載荷、變載荷(交變應力)的識彆與分類。 第二章 材料力學基礎 材料力學是機械設計不可或缺的先決知識。本章係統迴顧和深化材料的力學性能,包括彈性、塑性、韌性、疲勞極限等關鍵參數的物理意義及其測試方法。深入解析構件在不同載荷下的應力與應變分析。詳細講解: 1. 簡單強度校核: 針對拉伸、壓縮、剪切和扭轉的直觀應用與公式推導。 2. 組閤變形分析: 重點闡述組閤應力下的莫爾圓的應用,理解主應力、最大剪應力的計算及其在失效分析中的指導作用。 3. 變形與剛度要求: 介紹位移和轉角計算的基本方法,強調在實際設計中,剛度要求往往比強度要求更為關鍵。 4. 疲勞強度設計: 疲勞失效是機械零件最常見的失效形式。本章詳述S-N麯綫(Wöhler麯綫)的構建與應用,引入疲勞極限、許用應力、以及安全係數的確定方法,特彆是考慮錶麵狀態、尺寸效應和應力集中對疲勞壽命的影響。 第三章 機械零件的失效分析與安全設計 本章將理論知識與實際工程問題緊密結閤。係統分析機械零件的主要失效形式,包括強度失效(屈服、斷裂)、疲勞失效、蠕變失效、以及腐蝕破壞。 1. 斷裂力學基礎: 引入脆性斷裂的裂紋擴展理論,介紹斷裂韌度($K_{IC}$)的概念,以及如何利用裂紋尺寸評估結構的剩餘壽命。 2. 許用應力與安全係數的確定: 探討不同設計規範對安全係數的取值要求,從經驗法到基於可靠性理論的概率分析方法,實現更科學的風險評估。 第二部分 常用機械零件設計 第四章 聯接設計(一):靜聯接 靜聯接是保證機械係統整體性的基礎。本章聚焦於不可拆卸聯接和可拆卸靜聯接的設計與計算。 1. 螺紋聯接: 詳細介紹標準螺紋、非標準螺紋的幾何參數、螺紋的強度計算(包括螺紋的牙根強度和剪切強度)、以及螺栓預緊力的確定及其對工作性能的影響。重點討論螺紋聯接的防鬆技術,如機械鎖緊、結構鎖緊和自鎖原理。 2. 鍵和花鍵聯接: 分析鍵在承受扭矩時的應力分布,重點設計鍵的抗剪切和抗擠壓強度,並介紹花鍵的承載能力計算及其在重載和高精度場閤的應用。 第五章 聯接設計(二):可拆卸與可動聯接 1. 鉚接與焊接: 介紹不同類型的焊縫(對接、角焊縫)的強度計算,以及焊接變形的控製方法。分析鉚接在承受靜載和動載時的受力特性。 2. 滾動軸承設計: 滾動軸承是現代機械中最普遍的運動元件。本章詳細講解軸承的基本結構、代號體係和工況分類。深入探討軸承的壽命計算,包括基本額定動載荷(C)與額定壽命($L_{10}$)的換算關係,以及如何根據實際工作條件(載荷性質、轉速、潤滑)選擇和校核軸承。 第六章 軸的設計 軸是傳遞運動和扭矩的關鍵迴轉零件。本章涵蓋軸的設計全過程: 1. 軸的材料選擇與初步尺寸擬定: 根據載荷性質選擇閤適的鋼材,並利用剛度要求初步估算軸的直徑。 2. 強度校核: 詳細分析軸在彎扭組閤載荷下的等效應力計算(采用最大剪應力或第三強度理論),並進行疲勞強度校核。 3. 剛度校核: 根據許用偏轉角或撓度限製,精確計算軸的撓度,確保在工作過程中滿足幾何精度要求。 4. 軸的結構設計: 討論軸的鍵槽、油孔、軸肩等結構的應力集中對疲勞壽命的影響,並提齣優化設計措施。 第七章 齒輪傳動設計 齒輪傳動是實現不同軸間運動和動力傳遞的核心機構。本章側重於標準直齒圓柱齒輪的設計與強度校核。 1. 齒輪幾何尺寸計算: 講解齒輪的基本參數(模數、齒數、分度圓、齒頂高等)之間的關係,並確定齒輪的加工精度要求。 2. 齒麵接觸強度(Pitting): 基於赫茲接觸應力理論,校核齒麵的抗點蝕能力,確定齒輪的許用接觸應力。 3. 齒根彎麯強度(Bending): 分析齒根在彎矩作用下的應力集中,應用Lewis公式的現代修正版進行齒根抗彎麯疲勞設計。 4. 齒輪強度與壽命的綜閤優化: 討論齒寬係數、載荷分布不均係數等影響因素,實現傳動比、尺寸和可靠性的平衡。 第三部分 機構設計與應用 第八章 機械機構的運動與動力學分析 本章將機構設計從靜態分析擴展到動態分析。 1. 平麵連杆機構的運動分析: 運用瞬心法和速度投影法精確確定機構各點的速度和加速度,並引入機構速度放大係數的概念。 2. 機械的平穩性分析: 針對往復機構(如麯柄滑塊機構),計算速度脈動係數和衝擊係數,介紹飛輪的設計原理及其在均化輸齣功、提高機械平穩性方麵的作用。 3. 機構的效率與摩擦: 分析各運動副(尤其是摩擦副)的摩擦損失,計算機構的總效率,並引入潤滑在減少摩擦和磨損中的關鍵作用。 第九章 摩擦、潤滑與磨損 摩擦和潤滑是決定機械使用壽命的關鍵因素。 1. 摩擦理論迴顧: 區分乾摩擦、邊界潤滑和流體潤滑的不同狀態,理解庫侖摩擦定律及其局限性。 2. 潤滑理論基礎: 重點介紹雷諾方程在流體潤滑分析中的基本概念,講解潤滑劑的選擇標準(粘度、極性等)及其對摩擦係數的影響。 3. 磨損機製與控製: 分析磨粒磨損、粘著磨損和腐蝕磨損的機理,介紹錶麵工程技術(如錶麵強化、塗層技術)在提高耐磨性方麵的應用。 第十章 機構的動態特性與可靠性設計 本章將前述知識整閤,進行麵嚮可靠性的係統設計。 1. 機構的振動與噪聲控製: 分析機構在高速運轉時産生的受迫振動,介紹隔振設計的基本方法,如選擇閤適的阻尼材料和基礎設計。 2. 可靠性導嚮的設計: 引入係統的故障率函數、平均壽命(MTBF)等概念,指導設計人員在選材和結構優化時,將係統的預期工作壽命納入設計目標。 附錄 常用材料力學性能錶 標準滾動軸承係列參數錶 常用標準齒輪幾何參數錶

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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我是一個非常注重細節的人,而且在學習任何科目時,我都會嘗試去理解其背後的邏輯和發展脈絡。當我拿到《工程熱力學》這本書時,我首先被它嚴謹的結構所吸引。從曆史的起源,到基礎的定義,再到各種定律的推導和應用,整個體係就像一座精心搭建的知識殿堂,每一個部分都環環相扣,邏輯清晰。我特彆欣賞書中對於“狀態”、“過程”、“可逆性”等基本概念的定義,它們不像某些書籍那樣含糊其辭,而是給予瞭非常精確的數學描述和物理意義的解釋。這對於我這種喜歡刨根問底的人來說,簡直是如獲至寶。書中的數學公式,我都會嘗試去推導一遍,雖然有些推導過程比較復雜,但一旦理解瞭,就會覺得豁然開朗。而且,這本書的圖示也做得非常到位,無論是相圖、T-s圖還是p-v圖,都繪製得非常規範,並且在講解過程中,會反復引用這些圖示,幫助我們從視覺上理解抽象的熱力學過程。我甚至還注意到,書中的一些術語翻譯,也都非常準確和專業,這對於我們這些學習者來說,能夠避免很多不必要的誤解。

评分☆☆☆☆☆

作為一名喜歡鑽研理論細節的學習者,《工程熱力學》這本書簡直就是為我量身定做的。它的內容非常充實,涵蓋瞭熱力學的大部分核心概念和應用。我尤其喜歡書中關於“狀態方程”的章節,它詳細介紹瞭理想氣體狀態方程、範德華方程等,並分析瞭它們在不同溫度和壓力下的適用範圍。這讓我對氣體的行為有瞭更直觀的理解。此外,書中關於“熱力學性質”的計算,比如比熱容、焓、熵等,都有非常清晰的公式和查錶方法,這對於我們進行實際工程計算非常有幫助。我甚至會嘗試自己去推導一些公式,因為作者在書中提供瞭足夠的背景信息和數學基礎,讓我覺得這些推導並非遙不可及。這本書的語言風格也非常學術化,但同時又不會讓人感到生澀難懂,作者能夠將復雜的概念用清晰的邏輯和嚴謹的語言錶達齣來,這是一種難得的能力。我甚至會在做習題時,反復迴顧書中的理論講解,因為我知道,隻有真正理解瞭原理,纔能靈活運用。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種有動手能力的工程師來說,《工程熱力學》這本書提供瞭一個非常好的理論支撐。我總是喜歡把學到的知識運用到實際工作中,而這本書裏的很多案例,都給我提供瞭寶貴的思路。比如,在優化我司的冷卻塔設計時,書中關於濕空氣的熱力學性質和蒸發冷卻的原理,就給瞭我很大的啓發。我能夠更準確地計算齣冷卻塔的效率,並且找到進一步提升性能的方法。這本書的優點在於,它不僅僅停留在理論層麵,而是將理論與實際工程緊密結閤,通過大量的實例,展示瞭熱力學原理在解決實際工程問題中的重要作用。我還發現,書中對於“傳熱”的講解也非常到位,結閤瞭傳導、對流、輻射等多種方式,並且分析瞭它們在不同情況下的影響。這對於我理解各種熱交換設備的設計至關重要。這本書不僅僅是一本教科書,更像是一位經驗豐富的導師,在我遇到技術難題時,能夠提供指導和幫助。

评分☆☆☆☆☆

《工程熱力學》這本書,我拿到手的時候,就被它厚重的紙質和硬挺的封麵吸引住瞭。封麵上燙金的“工程熱力學”幾個字,自帶一種莊重而權威的氣質,仿佛在嚮我昭示著它所承載的知識分量。我是一名即將進入大學的準大學生,對即將要學習的專業知識充滿瞭好奇和期待,尤其是熱力學,這個聽起來就很高深莫測的學科。翻開第一頁,撲麵而來的便是嚴謹的學術氣息,公式、圖錶、定義,密密麻麻地排列著,但奇怪的是,我並沒有感到畏懼,反而有一種想要一探究竟的衝動。書中的每一個概念,從能量守恒到熵增原理,都以一種循序漸進的方式展開,配閤著大量的實例,將那些抽象的概念具象化。我尤其喜歡它對熱力學第一定律的闡述,不僅僅是冰冷的數學公式,更是通過實際的蒸汽機、內燃機等例子,讓我體會到能量轉換的魅力。而對第二定律的講解,更是讓我對自然界的規律有瞭更深刻的認識,原來一切都在朝著更混亂的方嚮發展,這聽起來有些悲觀,但卻是宇宙的本質。這本書的排版也很舒服,字體大小適中,紙張的光澤度也恰到好處,閱讀起來不會感到疲勞。我迫不及待地想在大學裏,在老師的指導下,將這本書裏的知識融會貫通,去理解我們身邊的世界是如何運作的,去探索那些看不見的能量流動的奧秘。

评分☆☆☆☆☆

這本書讓我對“能量”這個概念有瞭全新的認知。在此之前,我總是將能量簡單地理解為一種可以被消耗的東西,但《工程熱力學》這本書,通過對能量轉換和守恒的深刻闡述,讓我明白能量是多麼的寶貴,並且其“品質”也是有高低之分的。我尤其喜歡書中關於“不可逆性”的討論,它不僅僅是一個抽象的概念,而是通過能量損失、效率下降等實際錶現,讓我理解瞭為什麼我們總是在追求更高效的能量利用方式。書中的圖示也非常吸引我,比如那些展示能量流動的示意圖,能夠直觀地幫助我理解復雜的能量轉化過程。我甚至會嘗試在生活中觀察和思考,例如一杯熱水為什麼會逐漸冷卻,這就是熵增原理在起作用。這本書讓我不僅僅是在學習知識,更是在培養一種觀察和理解世界的方式。

评分☆☆☆☆☆

與其他同類書籍相比,《工程熱力學》這本書在內容的深度和廣度上都錶現得尤為齣色。我尤其欣賞它在講解“多組分係統”的熱力學性質時,所錶現齣的嚴謹性和專業性。書中對於“活度”、“逸度”等概念的引入和解釋,以及它們在化學平衡計算中的應用,都給我留下瞭深刻的印象。這讓我意識到,熱力學不僅僅適用於純物質,更能夠應用於復雜的化學反應和多組分混閤物。此外,書中關於“製冷循環”和“熱泵循環”的詳細分析,也讓我對這些我們日常生活中常見的設備有瞭更深入的理解。它能夠清晰地解釋這些設備的工作原理,並且分析它們在不同工況下的效率。我還會嘗試去做書中的一些習題,雖然有些題目很有挑戰性,但一旦做齣來,就會獲得巨大的成就感,並且對相關知識點有瞭更牢固的掌握。

评分☆☆☆☆☆

《工程熱力學》這本書給我最直觀的感受就是它的“嚴謹”和“實用”。它不僅僅是一本理論書籍,更是一本能夠指導實際工程應用的工具書。我尤其欣賞書中關於“熱力學統計”的講解,它將微觀粒子的運動與宏觀熱力學性質聯係起來,讓我對物質的性質有瞭更深層次的理解。雖然這部分內容對我來說具有一定的挑戰性,但我依然樂在其中,因為它讓我看到瞭理論的魅力和物理學的統一性。書中的公式推導非常完整,並且作者會解釋每一步的意義,讓我能夠理解公式是如何一步步建立起來的。我還會嘗試去查閱書中提到的參考文獻,希望能夠進一步拓展我的知識麵。這本書不僅僅是學習熱力學的基礎,更是為我打開瞭一扇通往更廣闊的科學世界的大門。

评分☆☆☆☆☆

在我看來,《工程熱力學》這本書最大的魅力在於它的係統性和全麵性。它不像某些書籍那樣隻側重於某個特定的方麵,而是將熱力學從基礎到應用,進行瞭一個全方位的覆蓋。我喜歡它從“功”與“熱”的概念開始,逐步深入到“焓”、“熵”等更復雜的概念,並且在這個過程中,不斷引入新的數學工具和分析方法。書中的“相平衡”章節,讓我對物質在不同溫度和壓力下的狀態變化有瞭更深刻的理解,這對於化工、冶金等領域的工作者來說,是極其重要的知識。我還會反復閱讀書中關於“熱力學數據錶”的講解,並嘗試利用這些數據進行實際的工程計算。這本書的作者顯然在熱力學領域有著非常深厚的造詣,並且能夠將這些深厚的知識以一種清晰、有條理的方式傳達給讀者。它不僅僅是一本傳授知識的書,更是一本引導我們思考和理解事物本質的書。

评分☆☆☆☆☆

要說《工程熱力學》這本書最讓我印象深刻的地方,那絕對是它對於“熵”的闡述。在許多科普讀物中,熵常常被描述為“混亂度”,聽起來有些虛無縹緲。但在這本書裏,熵被賦予瞭清晰的物理意義和數學錶達式,並且通過大量的例子,讓我理解瞭熵增原理在自然界和工程中的普遍性。我記得書中有一個關於熱力學第二定律的討論,它不僅僅局限於“熱量不能自發地從低溫物體傳嚮高溫物體”,而是更深入地探討瞭能量的“品質”以及不可逆過程帶來的能量損失。這種對細節的挖掘和對原理的深入剖析,讓我對這個曾經讓我感到頭疼的概念有瞭全新的認識。我還發現,書中對於各種循環的分析,比如朗肯循環、布雷頓循環等,都非常詳盡,並且會對比它們的優缺點,以及在不同工況下的錶現。這對於我們理解發電廠、航空發動機等實際設備的工作原理至關重要。這本書的作者顯然對工程熱力學有著極為深刻的理解,並將這種理解以一種易於接受的方式呈現齣來。

评分☆☆☆☆☆

說實話,作為一個在工程領域摸爬滾打多年的從業者,我一直對那些基礎學科的重要性有所忽視,總覺得實踐纔是檢驗真理的唯一標準。然而,最近在負責一個復雜的熱力設備項目時,我屢屢碰壁,很多設計上的瓶頸,我感覺都與對熱力學基本原理的理解不夠深入有關。於是,我重新拾起瞭早就被我丟棄的《工程熱力學》,希望能夠從中找到問題的根源。這本書給瞭我很大的驚喜,它不像我想象中那樣枯燥乏味,而是以一種全新的視角,將那些我曾經嗤之以鼻的理論,展現齣瞭它們在實際工程中的強大生命力。書中的案例分析,都是我工作中所經常遇到的場景,比如如何優化鍋爐效率,如何設計更節能的製冷係統,如何理解熱交換器的原理等等。它沒有迴避那些復雜的數學推導,但同時又用非常清晰的語言解釋瞭這些推導的意義和應用。我尤其對其中關於卡諾循環的闡述印象深刻,雖然我知道它的理論效率是有限的,但在書中,我看到瞭它作為衡量一切熱機性能的標杆,其理論價值是多麼的無可替代。這本書就像一麵鏡子,讓我看到瞭自己知識體係中的不足,也為我指明瞭繼續前進的方嚮。

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