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出版者:北京理工大学出版社

作者:刘莹 编

出品人:

页数:217

译者:

出版时间:2007-8

价格:22.80元

装帧:

isbn号码:9787564011956

丛书系列:

图书标签:

• 机械基础
• 机械实验
• 实验教程
• 机械工程
• 高等教育
• 理工科
• 实践教学
• 机械原理
• 机械设计
• 实验指导

好的，这是一份关于《机械设计基础实践指南》的图书简介，该书内容不涉及《机械基础实验教程》中的具体实验项目或理论讲解。 --- 《机械设计基础实践指南》图书简介 解锁机械设计思维的实践钥匙 在当今工业快速迭代的时代，单纯的理论知识已无法满足工程师面对复杂工程问题的需求。《机械设计基础实践指南》应运而生，它并非一本侧重于传统公式推导或标准实验操作的教科书，而是一部深度聚焦于工程实践、设计决策、以及问题解决的实战手册。本书旨在弥合理论学习与真实工程应用之间的鸿沟，帮助读者从“知其然”迈向“知其所以然”和“能为之”。 本书的核心理念是：设计始于理解需求，成于迭代优化。 任何优秀的机械系统，其背后都蕴含着对材料、运动、载荷和成本的精妙平衡。本书将引导读者跳出单一实验的框架，进入一个多维度、系统化的设计思维领域。 第一部分：工程需求的深度剖析与需求转化 本部分内容聚焦于项目启动阶段至关重要的“需求理解”。我们深知，一个失败的设计往往源于对初始需求的误解或模糊化。 1. 需求捕获与量化（QFD的实践应用） 本章详细阐述了如何通过访谈、市场调研、竞品分析等手段，系统地捕获模糊的“客户期望”，并将其转化为可量化、可验证的设计指标（如寿命周期、最大应力阈值、运行噪音范围等）。我们将深入探讨质量功能展开（QFD）矩阵的构建，演示如何将“用户之声”（Voice of Customer, VOC）有效映射到工程特性上，避免设计偏离核心目标。 2. 约束条件的多维建模 机械设计不是在真空中进行的。本章着重于对设计约束条件的全面识别与建模。这包括法规标准（如CE、ISO特定标准）、制造工艺限制（如可用的机床精度、公差范围）、供应链成本以及可维护性要求。我们将提供案例分析，说明当一个约束条件（例如，材料的采购周期）发生变化时，如何快速重新评估并调整设计方案。 第二部分：概念设计与方案的快速筛选 概念阶段是决定项目成败的关键时期。本部分摒弃了冗长繁琐的单线推演，转而强调多种方案的并行构思与高效筛选。 1. 结构创意的生成与组合设计 本书探讨了一系列非传统的思维工具，用于激发新的结构概念。例如，如何应用仿生学原理来启发新型连接件或支撑结构的设计；如何使用受迫联想技术（Forced Association）将看似无关的技术要素组合起来，形成创新原型。重点在于模块化思维，将复杂系统分解为可独立优化和互换的子单元。 2. 方案评估矩阵与决策树 面对多个概念（例如，滑动摩擦、滚动摩擦、磁悬浮等不同传动方案），如何做出最优选择？本章提供了一套成熟的加权评分决策矩阵。读者将学习如何为“性能”、“成本”、“可靠性”和“新颖性”分配权重，并通过多方案对比，系统地排除次优选项，确保进入详细设计阶段的是一个具有最高潜力的概念。 第三部分：详细设计中的工程优化与公差配合 详细设计阶段，理论知识的运用必须与实际制造能力紧密结合。本部分侧重于如何通过精细化处理，实现设计的可靠性最大化。 1. 疲劳寿命预测与安全裕度的动态设定 我们将讨论超越简单静力学分析的疲劳寿命评估方法。内容涵盖Goodman、Soderberg、Walker等不同疲劳准则的适用场景，并重点讲解如何根据工作载荷的统计特性（例如，随机载荷或冲击载荷）来设定统计学意义上的安全裕度，而不是固定的系数。我们将展示如何利用有限元分析（FEA）的结果，进行应力集中区的识别与结构重构。 2. 现代公差与配合的实际应用 公差设计不再是简单的“大孔配小轴”。本章深入探讨几何尺寸和公差（GD&T）在实际装配中的决定性作用。内容包括：如何利用相互关联的尺寸链分析来确保复杂的装配体能够正确配合；如何根据零件的功能（如运动配合、过渡配合、过盈配合）合理分配最大实体原则（MMC）与最小实体原则（LMC），以最小化制造成本和提高装配成功率。 第四部分：制造可行性与系统集成考量 一个好的设计必须是“可制造的”和“可集成的”。本部分将视角从单个零件扩展到整个生产系统和产品生命周期。 1. DFM/DFA：面向制造与装配的设计原则 本书提供了详细的面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）规则清单。例如，在铸造设计中如何优化拔模斜度以减小应力残留；在焊接结构中如何设计合理的装配定位特征以保证焊缝的精度。我们将通过实例对比，直观展示遵循这些原则能为后续生产带来的效率提升。 2. 系统的可靠性与维护性设计（RAMS基础） 本章引入了系统工程中对可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维护性（Maintainability）和安全性（Safety）（RAMS）的初步考量。例如，如何设计易于更换的易损件（如轴承、密封件），如何通过冗余设计来提高系统基本功能的持续性，以及如何设置诊断接口以便于远程监控和故障排除。 结语：从设计到工程实践的飞跃 《机械设计基础实践指南》不是对现有知识的简单重复，而是对工程思维的系统重塑。它要求读者运用已有的理论基础，在真实世界的复杂性和相互制约的条件下，做出最优的工程决策。本书的读者将通过大量的案例剖析、决策框架和实践工具的掌握，真正实现从“学生”到“解决问题工程师”的思维跨越。 ---

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这本书的结构安排，体现出一种非常成熟的教学设计思路。我注意到，它不是按照机械系统的复杂程度来组织章节，而是遵循着“从静态到动态，从宏观到微观”的逻辑递进。例如，它把静力学平衡的实验放在了非常靠前的位置，这为后面学习受力分析和材料力学打下了坚实的定量基础。当我开始接触到振动测试实验时，我发现前面对刚度和阻尼的理解，直接影响到我对模态分析结果的解读深度。这种循序渐进的设计，避免了初学者在面对一个庞大复杂的实验体系时产生的挫败感。而且，教程中每一个实验前的“预习要求”都写得非常精炼，通常只包含需要复习的理论公式和关键概念，让你能高效地进入实验状态，而不是被冗长的理论回顾拖慢节奏。**这种对学习效率的考量，显然是经验丰富的教师团队的心血之作。**它就像一位耐心的导师，知道你什么时候该学什么，需要准备多少知识储备。

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如果一定要挑剔的话，这本书在某些特定设备的参数化说明上，也许可以更进一步。不过，考虑到教材的通用性要求，这或许是必然的取舍。但即便如此，它在实验报告的规范化要求上，给出了极高的标准。它提供的不仅仅是报告的框架，更包含了对“结论有效性”和“讨论深度”的具体评分标准细则。这引导我反思自己过去的实验报告，发现很多时候只是停留在“做了什么”的层面，而这本书则强迫我思考“为什么会这样”以及“如何做得更好”。例如，在讨论环节，它明确要求要对比理论预测值和实际测量值之间的差异，并从实验误差、模型简化、环境因素等多个维度进行深入剖析。这使得每一次实验结束，都变成了一次对工程思维的深度训练。总而言之，这本教程的价值远超其书本价格，**它为我们提供了一个系统化、工程化、且与现代技术接轨的机械实验学习路径，是机械类专业学生案头不可或缺的实战手册。**

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这本《机械基础实验教程》的封面设计得挺有意思，带着一种理工科特有的严谨感，但同时又不失现代气息。我刚拿到手的时候，本来是抱着一种“试试看”的心态，毕竟实验教程这种东西，有时候光看文字描述是挺枯燥的。然而，这本书在绪论部分就给了我一个惊喜。作者似乎很懂得如何与初学者交流，用非常清晰易懂的语言阐述了机械实验的重要性，而不是上来就堆砌那些晦涩难懂的理论公式。它没有直接跳进那些复杂的测量步骤，而是花了大篇幅讲解了实验安全规范和常用仪器的基本原理，这点真的非常加分。我记得我第一次操作万能材料试验机时，心里是有些忐忑的，但翻到教程里关于受力分析和数据记录的那几页，那种条理分明的图解，让我心里踏实了不少。尤其是关于误差分析的那一节，写得特别实在，不是空泛地说“要减小误差”，而是具体指出了在不同实验中，哪些环节最容易引入系统误差和随机误差，并提供了实际的修正建议。这本书给我的第一印象是：**它真的在乎学习者的真实体验，而非仅仅是完成教学任务的工具。**

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说实话，我之前在别的教材上学到流体力学实验时，经常会因为对一些复杂现象的描述感到困惑，总觉得纸面上的知识和实际操作总有一层隔阂。但是，这本教程在涉及到流体静力学和流体动力学实验的部分，处理得非常到位。它似乎预设了读者可能遇到的所有“卡点”。比如，在进行明渠流量测量时，它不仅给出了谢才系数的计算方法，还特别标注了在水流边界层分离时，这个系数会如何变化，并配上了现场照片作为辅助参考。这种细节的把控，让我在实际操作中能够迅速找到问题所在。更让我欣赏的是，它对于数据处理环节的重视程度。很多教程只停留在告诉你要画出曲线图，但这本书则深入到如何使用专业的统计软件（虽然没有明确指出软件名称，但操作步骤具有通用性）对实验数据进行线性回归和显著性检验。这使得实验报告不再是简单的“记录数据”，而真正变成了一篇小型的科研分析报告。**它把基础实验上升到了工程分析的层面，这对于提升我们的科学素养至关重要。**

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让我印象非常深刻的是，这本书在“现代检测技术与数据采集”这块的覆盖面相当广阔。在很多老旧的实验教程中，这部分内容往往是缺失或者非常简略的，通常只停留在机械指针式仪器的读取上。然而，这本《机械基础实验教程》却很大方地引入了传感器原理和数据采集卡的使用。比如，在进行应变片测量应力集中实验时，它不仅详细说明了惠斯通电桥的接线方式，还专门辟出一个小节讲解了如何设定采样频率以避免混叠效应。这对于我们这些即将步入工业4.0时代的学生来说，简直是雪中送炭。我个人感觉，这本书真正做到了“与时俱进”。它并没有固守传统的实验范式，而是积极地将现代电子测量技术融入到基础机械原理的验证中去。这使得原本可能显得有些“过时”的机械基础实验，焕发出了新的活力。**它教会我们的不仅仅是机械知识，更是现代工程技术人员必备的数据获取和处理能力。**

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