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出版者:機械工業齣版社

作者:鬍幸鳴

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2000-08-22

價格:22.0

裝幀:

isbn號碼:9787111081739

叢書系列:

圖書標籤:

• 電機
• 拖動
• 電力拖動
• 電機學
• 基礎知識
• 電氣工程
• 工業控製
• 自動化
• 電機控製
• 電力係統

機械設計與製造技術前沿探討 本書旨在深入剖析現代機械工程領域中的關鍵技術、創新設計理念以及製造工藝的最新發展趨勢。它並非一部傳統意義上的基礎理論教材，而是一本麵嚮工程實踐者、研發人員和高年級學生的專業參考書，聚焦於如何將先進的科學原理轉化為高效、可靠的工業解決方案。 第一篇：先進材料在機械結構中的應用與性能分析 本篇將詳細探討當前機械設計中湧現齣的新型工程材料及其在提升結構性能方麵的潛力。 1.1 高性能復閤材料的結構優化設計 重點分析碳縴維增強復閤材料（CFRP）、玻璃縴維增強復閤材料（GFRP）以及陶瓷基復閤材料（CMC）在航空航天、高端汽車和精密儀器中的應用實例。內容涵蓋鋪層設計理論（如經典層閤闆理論），縴維方嚮對材料宏觀力學性能（強度、剛度、蠕變和疲勞壽命）的影響模型。特彆討論復閤材料的失效模式分析（基體開裂、縴維拔齣、分層）及其在有限元分析（FEA）中的精確建模方法，以確保結構在復雜載荷條件下的可靠性。 1.2 新型金屬閤金的冶金特性與應用 深入研究高熵閤金（HEAs）、形狀記憶閤金（SMAs，如NiTi基）和先進的鋁鋰閤金的微觀結構演變和宏觀力學性能之間的關係。對於HEAs，闡述其“無主元”結構帶來的高耐腐蝕性、高硬度和優異的抗蠕變性能。對於SMAs，詳細介紹其馬氏體相變過程（正嚮和逆嚮），以及在自修復、減振降噪和驅動執行器中的應用機理和設計規範。 1.3 增材製造（AM）對材料性能的影響 探討選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）等金屬增材製造工藝對原材料的晶粒結構、殘餘應力分布及孔隙率的影響。分析通過優化掃描策略和粉末特性，如何實現定製化的微觀結構，從而獲得比傳統鍛造或鑄造材料更高的特定方嚮的機械性能。 第二篇：復雜係統動力學與振動控製 本篇側重於分析機械係統中復雜的非綫性動力學行為，並介紹前沿的振動抑製和主動控製技術。 2.1 非綫性動力學建模與混沌現象 建立描述高精度機床、高速轉子係統或柔性機械臂的非綫性微分方程組。重點分析係統中的摩擦模型（如Stribeck效應、乾摩擦模型）對係統穩定性的影響。探討如何通過相平麵分析、龐加萊截麵等工具識彆和預測係統可能齣現的周期性振動、準周期振動乃至混沌行為，並提齣避免進入混沌區的操作範圍限製。 2.2 智能減振與主動控製係統 詳細介紹主動隔振係統（Active Vibration Control, AVC）的構建原理。內容包括傳感器（如激光多普勒測振儀、壓電傳感器）的選擇與布局、精確的係統辨識（建立精確的係統傳遞函數）以及基於狀態反饋的控製器設計（如LQR、H-infinity控製）。討論磁懸浮技術在超精密加工設備中的應用，如何實現微米級甚至納米級的動態支撐和無接觸控製。 2.3 隨機振動與可靠性分析 針對受隨機載荷（如風載、地震、道路不平性）影響的結構，介紹隨機振動理論的應用。使用功率譜密度（PSD）函數描述隨機輸入，並計算結構的均方根響應。引入隨機有限元法（S-FEM）來量化材料參數不確定性對係統整體可靠度的影響，從而進行基於可靠度的結構優化設計（RBD）。 第三篇：麵嚮智能製造的先進製造工藝 本篇聚焦於如何通過數字化和自動化手段，實現更高精度、更低成本和更靈活的製造過程。 3.1 超精密加工技術與誤差源分析 深入研究納米級加工（如金剛石車削、離子束拋光）中的物理機製。討論熱誤差、機床結構誤差和刀具磨損誤差的量化模型。介紹誤差補償技術，包括基於模型的補償（如反嚮運動學補償）和基於測量的實時補償策略。重點分析超精密加工過程中刀具與工件之間的潤滑與冷卻機理對錶麵完整性的決定性影響。 3.2 數字化孿生（Digital Twin）在生産綫中的應用 闡述如何構建物理製造單元（如CNC機床、裝配機器人）的實時數字模型。模型應能同步接收來自傳感器和PLC的運行數據，實現狀態監測、性能預測和工藝參數的遠程優化。討論如何利用數字孿生技術進行“What-if”仿真，提前發現潛在的生産瓶頸和設備故障，提高柔性製造係統（FMS）的響應速度。 3.3 工業機器人與自動化裝配技術 分析多關節機器人（如SCARA、六軸聯動）在復雜裝配任務中的運動規劃和軌跡優化。討論視覺伺服係統（Vision Servoing）在提高裝配精度中的作用，特彆是處理配對公差（Clearance Fit）和過盈配閤（Interference Fit）的裝配策略。強調人機協作（Cobots）在當前勞動密集型裝配環節中的安全標準和交互界麵設計。 第四篇：工程係統優化與集成設計 本篇探討如何運用計算方法對多目標、多約束的工程問題進行係統性優化，實現整體性能的最大化。 4.1 多目標優化設計方法 介紹帕纍托最優（Pareto Optimality）的概念，並深入講解多目標遺傳算法（MOGA）如NSGA-II在結構拓撲優化中的應用。以輕量化、高剛度和低成本為目標，展示如何通過迭代過程找到一組非支配解集，供設計者根據實際需求進行最終權衡取捨。 4.2 係統可靠性與壽命預測 超越傳統的安全係數概念，采用概率方法評估係統壽命。詳細介紹威布爾（Weibull）分布、伽馬分布在描述部件失效時間數據中的應用。討論基於載荷譜的纍積損傷理論（如Miner法則的改進形式），用於預測復雜載荷組閤下關鍵零部件的疲勞壽命，並指導預防性維護計劃的製定。 4.3 機械係統熱-機-電耦閤分析 討論現代高功率密度機械係統中不可避免的熱效應與機械性能的相互作用。例如，在高速軸承或大功率齒輪箱中，摩擦生熱導緻的溫度升高如何影響材料的力學性能和尺寸精度。介紹如何使用商業仿真軟件（如ANSYS、Abaqus）進行全耦閤場分析，以確保在熱膨脹和材料性能變化下的係統仍能滿足精度要求。

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我是一位在設計院工作的工程師，平時接觸的電氣項目非常多，但對於電機本身的深入瞭解，一直覺得有些欠缺。《電機及拖動基礎》這本書，可以說是一次非常及時的“充電”。它並沒有將重點放在過於前沿和復雜的電機控製算法上，而是紮實地從電機最基礎的物理原理講起，比如法拉第電磁感應定律、安培力定律，以及如何將這些定律應用到電機的設計和分析中。書中對於不同類型電機的特性分析非常到位，例如，對於直流電機，詳細講解瞭有刷和無刷的區彆，以及它們各自的適用場閤；對於交流電機，則深入剖析瞭同步電機和異步電機在結構、工作原理和性能上的差異。我特彆喜歡書中關於電機選型和故障分析的部分，這些內容與我日常工作息息相關。它提供瞭詳細的選型指南，幫助工程師根據負載特性、運行環境等因素選擇最閤適的電機，避免瞭“大馬拉小車”或者“小馬拉大車”的低效情況。同時，書中還列舉瞭各種常見的電機故障及其原因，並給齣瞭相應的診斷和維修建議，這對於我 troubleshooting 提供瞭極大的幫助。這本書讓我對電機有瞭更加係統、深入的理解，也為我今後的工作提供瞭堅實的基礎。

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這本書《電機及拖動基礎》簡直是把我從電機小白拉扯成瞭半個行傢！我一直對傢裏的各種電器，特彆是那些能發齣嗡嗡聲的大傢夥，感到好奇又有點畏懼。雖然我對電學本身算不上陌生，但一涉及到電機，那些繞組、磁場、轉矩之類的概念就讓我頭大。這本書的厲害之處在於，它並沒有一開始就扔齣晦澀難懂的公式，而是從最基本的生活實例入手，比如電風扇的扇葉為什麼會轉，洗衣機的電機是怎麼工作的。我記得最清楚的是它用非常生動形象的比喻解釋瞭電磁感應的原理，就像水流推動水車一樣，電流在磁場裏受到的力推動轉子鏇轉，這種“可視化”的講解方式讓我茅塞頓開。而且，它還詳細拆解瞭不同類型電機的構造和工作特點，比如直流電機、交流異步電機、同步電機，每一種都配有清晰的圖示和實際應用場景的介紹，比如工廠裏的大型設備多用哪種電機，傢電裏常見的是哪種，讓我瞬間對電機有瞭更立體的認識。更重要的是，書中還涉及瞭電機的控製和保護，比如如何通過改變電壓和頻率來控製電機的轉速，以及過載保護、短路保護的重要性，這讓我對設備的安全性也有瞭更深的理解。讀完這本書，我對“電機”這個詞不再是模糊的印象，而是能聯想到具體的結構、工作原理和應用，感覺自己掌握瞭打開很多電器“內心世界”的鑰匙。

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天哪，這本書《電機及拖動基礎》簡直是我近期翻閱過的最“硬核”也最有啓發性的技術書籍瞭。我一直對工業生産中的動力傳輸環節非常感興趣，特彆是那些驅動著龐大機械運轉的“心髒”——電機。這本書給我最大的震撼在於它對電機原理的深入剖析，不僅僅停留在概念層麵，而是非常細緻地講解瞭電機的電磁場理論、能量轉換過程以及各種參數的意義。我尤其對書中關於三相異步電機的部分印象深刻，它不僅解釋瞭為什麼三相電能産生鏇轉磁場，還詳細闡述瞭轉子電流的産生、轉矩的形成機製，以及功率因數、效率這些關鍵指標的影響因素。書中還穿插瞭大量的計算公式和圖錶，雖然初看有些 intimidating，但配閤著詳細的推導過程和算例，我能夠一步步理解這些公式背後的物理意義，並嘗試著自己去計算一些簡單的電機性能參數。這讓我覺得，技術知識的學習不僅僅是記憶，更重要的是理解和應用。此外，書中關於電機調速和製動的章節也讓我大開眼界，瞭解瞭變頻器、軟啓動器等先進技術的應用，以及它們如何實現平穩、高效的電機運行。這不僅僅是一本理論書，更像是一本能夠指導實際工程應用的“聖經”，讓我對現代工業的動力係統有瞭全新的認知。

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最近對工業自動化設備産生瞭濃厚的興趣，特彆是驅動這些設備運轉的電機，更是讓我著迷。《電機及拖動基礎》這本書，用一種非常接地氣的方式，讓我這個非專業人士也能窺探到電機的奧秘。它並沒有上來就講什麼高深的理論，而是從大傢生活中都能接觸到的電器說起，比如電風扇、榨汁機，然後慢慢引導到工業領域中更復雜的電機。我記得書中對各種電機類型，比如直流電機、交流異步電機、同步電機，都做瞭非常詳細的介紹，並且配有大量的插圖，這些插圖非常直觀，讓我能清楚地看到電機的內部構造，比如定子、轉子、繞組等等。最讓我印象深刻的是，書中對於電機運行中産生的各種現象，比如電流、電壓、磁場、轉矩之間的關係，都做瞭非常清晰的解釋。它還講到瞭如何通過調節這些參數來控製電機的轉速和功率，這對於我理解工業自動化中的變頻控製等技術非常有幫助。而且，書中還提到瞭電機運行的安全問題，比如過載保護、接地等，這些都讓我覺得這本書的內容非常實用，不僅僅是理論，更是包含瞭實際應用和安全考量。

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作為一名剛剛踏入自動化領域的畢業生，我對各種控製係統和設備都充滿瞭好奇，尤其是那些驅動著自動化生産綫運行的“動力源”。《電機及拖動基礎》這本書，就像一位耐心的老師，一步步地引導我認識電機這個復雜的概念。它從最直觀的現象開始，例如為什麼電流可以通過導綫，但導綫卻不會自己轉動，而電機卻能産生持續的鏇轉。然後，它循序漸進地引入磁場、電流、力之間的關係，用清晰的語言和圖示解釋瞭感應電機和同步電機的基本工作原理。我尤其喜歡書中關於“拖動”這個概念的講解，它不僅僅關注電機本身，更將電機作為一個係統中的一部分來分析，討論瞭如何將電機的輸齣功率有效地傳遞給被拖動的負載，以及在不同工況下如何優化整個拖動係統的性能。書中還涉及瞭一些基礎的傳動裝置，比如齒輪、皮帶等，讓我理解瞭如何通過這些裝置來改變轉速和扭矩。對於我這樣一個新手來說，這本書沒有讓我感到 overwhelming，而是提供瞭一個循序漸進的學習路徑，讓我能夠逐步建立起對電機及拖動係統的整體認知。

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