Sustainable Production pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Univ of Washington Pr

作者:Toner, Glen

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2007-2

价格:$ 33.84

装帧:Pap

isbn号码:9780774812528

丛书系列:

图书标签:

可持续生产
绿色制造
环境管理
工业生态学
循环经济
供应链管理
企业社会责任
可持续发展
生产工程
资源效率

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具体描述

The issues associated with sustainable production are among the most important facing the world in the early 21st century. While most of the scholarship in this area has been produced in the United States and Europe, not much has been written from a Canadian perspective. Sustainable Production establishes a Canadian presence in the sustainable production debate by analyzing the opportunities and constraints facing both the public and private sectors as Canada strives to move public policy and industrial practice forward. Sustainable production focuses on the systems by which industrial economies produce goods and services and the ways in which investment and production decisions are influenced by public policy. One goal of sustainable production is to dematerialize production minimizing energy and material extraction and throughput per unit of economic output. In its broader sense, sustainable production should simultaneously improve environmental quality and social well-being. Sustainable production envisions an industrial system that would maximize resource efficiency, minimize environmental impacts, and replenish natural capital, while providing safe and satisfying employment opportunities. Sustainable Production will be of interest to scholars and students in business, public policy, and engineering, to policy makers, and to practitioners in firms and industry associations.

精密机械设计与制造前沿技术本书聚焦于当代机械工程领域中，最尖端、最具颠覆性的设计理念、材料科学突破以及智能制造工艺的深度融合与实践应用。旨在为机械工程师、研发人员、高级技术学院师生提供一个全面、深入且极具前瞻性的技术参考手册。本书摒弃了传统机械原理的浅尝辄止，而是直击当前工业界面临的核心挑战——如何在极端性能要求下实现结构优化、功能集成与可靠性最大化。全书结构严谨，内容紧密围绕“精密化、智能化、高性能化”三大核心支柱展开。 --- 第一部分：先进材料与结构集成本部分深入探讨了下一代机械系统对材料提出的严苛要求，并详细剖析了如何利用创新材料体系来设计出突破传统限制的结构。第一章：超高比强度金属合金的最新进展第二代镍基单晶与定向凝固技术：详细分析了用于航空发动机叶片和燃气轮机部件的先进镍基合金（如CMSX-10系列）的微观结构控制机制。重点阐述了增材制造（AM）工艺在控制晶界形成、减少缺陷方面的优势与挑战。轻质高强复合材料的界面工程：探讨了碳纤维增强聚合物（CFRP）在承受高冲击载荷和极端温度环境下的失效机制。引入了“梯度界面设计”理论，通过精确调控纤维与基体之间的界面粘结强度，以提高复合材料的抗疲劳性能和层间剪切强度。增材制造金属粉末的冶金学控制：剖析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，粉末的球形度、流动性对最终零件致密度的影响。研究了快速凝固过程中形成的非平衡态微结构，及其对材料力学性能的重塑作用。第二章：智能响应材料与仿生结构设计形状记忆合金（SMA）的精密驱动系统应用：详细介绍了镍钛（NiTi）合金在微纳操作中的滞后效应补偿方法。通过电热模型与机械模型的耦合分析，优化SMA执行器的响应速度和长期稳定性。压电与磁致伸缩材料在主动控制中的集成：探讨了如何将这些智能材料嵌入到机械结构中，实现对振动、噪音的实时主动抑制。案例分析聚焦于高精度机床主轴的动态平衡与补偿系统。仿生学驱动的结构优化：借鉴自然界中如龙骨、蜂窝结构等高效承载模式，设计具有多尺度响应特性的新型拓扑结构。重点分析了“点阵材料”的力学行为模拟，及其在能量吸收和隔振方面的潜力。 --- 第二部分：微纳尺度制造与精密装配本部分将视角下沉至微米乃至纳米级别，探讨实现超高精度制造的技术突破，这是高端装备、生物医疗器械和微电子封装的关键所在。第三章：超精密加工的误差源分析与补偿亚纳米级表面粗糙度控制：深入分析了磁流变抛光（MRF）和离子束抛光（IBSP）技术的物理机制。重点讨论了如何利用“在线误差成像系统”实时反馈刀具路径的亚微米级偏差。超精密磨削与车削的热影响区（HAZ）控制：阐述了高速、小切深加工中产生的残余应力问题。提出了基于“微观冷却流体动力学”的新型冷却策略，以最小化热损伤对零件表面完整性的破坏。复杂曲面与自由曲面的误差评估标准：不再局限于传统的轮廓误差指标，而是引入了基于局部曲率变化率的“功能性表面误差度量体系”，特别适用于光学元件和模具制造。第四章：纳米级装配与无损连接技术高精度视觉伺服与力反馈控制：详细介绍了用于微电子芯片封装和MEMS器件装配的“亚像素级对准算法”。探讨了基于原子力显微镜（AFM）原理的接触力精确控制技术。无胶水连接技术研究：重点介绍超声波辅助键合、激光诱导烧结以及扩散连接在实现异种材料高强度连接中的应用。分析了界面反应动力学与连接可靠性的关系。微纳流体系统的集成与测试：探讨了如何通过光刻、蚀刻和键合技术，制造出具备复杂内部结构的微流控芯片。介绍了利用微型传感器阵列对芯片内部流场进行非侵入式测试的方法。 --- 第三部分：数字化孪生与智能决策系统本部分将机械工程设计与现代信息技术深度融合，构建面向未来的“数字-物理”闭环系统。第五章：面向制造的拓扑优化与多物理场仿真基于迭代载荷的拓扑优化算法：介绍了“密度法”、“水平集法”和“进化结构优化（ESO）”在减重和刚度提升中的应用。特别关注了如何将增材制造的约束条件（如最小壁厚、悬垂角限制）集成到优化目标函数中。多物理场耦合分析（FEA/CFD/EM）：提供了在极端工况下（如高速旋转、强电磁干扰）进行精确预测的建模范式。以电机轴承的流固耦合热分析为例，展示了高保真度仿真的流程和技巧。数字孪生模型的构建与实时映射：阐述了如何通过传感器数据融合（IoT），建立物理设备在虚拟空间中的动态精确模型。重点讨论了如何利用“卡尔曼滤波”和“粒子滤波”来校正模型与实物之间的状态偏差。第六章：基于机器学习的质量预测与过程控制过程参数对最终性能的关联挖掘：探讨了如何利用深度学习（如LSTM网络）分析海量传感器数据，识别出对疲劳寿命或精度影响最大的工艺参数组合。异常状态的实时诊断与健康管理（PHM）：介绍了基于振动信号和声发射数据的“卷积神经网络（CNN）”故障分类模型。目标是实现从“故障发生”到“预测性维护”的无缝衔接。自适应反馈控制回路的设计：论述了如何将机器学习模型的预测结果作为输入，动态调整PID控制器或模型预测控制器（MPC）的参数，实现对制造过程的“自学习”式闭环控制，从而确保产品性能的批次一致性。 --- 本书特色：本书的案例均来源于尖端工业项目和国家重点实验室的研究成果，配有大量原创性的力学模型图、相图和高分辨率显微结构照片。它不仅是理论的阐述，更是解决复杂工程问题的实战指南。读者将掌握从材料选择、结构设计、制造工艺到全生命周期监控的完整高精尖技术链条。目标读者：从事航空航天、高端数控机床、精密仪器、半导体设备等行业的设计、工艺和质量控制工程师；机械工程、材料科学、控制工程等专业的研究生及博士生。