Fe/Eit Fundamentals of Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Research & Education Assn

作者:Presti, John/ Wetzel, George/ Colaizzi, James, Ph.D.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:41.95

装帧:Pap

isbn号码:9780878912612

丛书系列:

图书标签:

• 工程基础
• 工程学
• 材料科学
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• 工程学原理

机械工程基础：结构、材料与制造工艺 本书旨在为工程专业学生和相关领域的专业人士提供一个全面而深入的机械工程基础知识体系。内容涵盖了机械设计、材料科学、制造工艺以及工程力学等核心领域，旨在培养读者分析和解决复杂工程问题的能力。 --- 第一部分：工程力学基础 本部分是理解机械系统如何响应载荷和运动的基础。我们首先从静力学入手，详细阐述了力的平衡、约束和结构分析的基本原理，包括桁架、框架和机构的受力分析。 静力学与结构分析： 刚体平衡： 深入探讨了二维和三维空间中的力矩与合力平衡条件。通过大量的实例，展示了如何建立自由体图，精确计算作用于结构上的外部载荷和内部反力。 结构分析基础： 引入了桁架分析方法，包括节点法和截面法。对于复杂结构，讲解了如何应用虚功原理或位移法进行初步的结构稳定性评估。 摩擦学： 详细分析了静摩擦和动摩擦的特性，以及滚动摩擦在机械设计中的应用，特别是在轴承和制动系统设计中的影响。 材料力学： 材料力学是连接材料科学与结构设计的桥梁。本章着重于材料在不同应力状态下的响应。 应力与应变分析： 系统的介绍了单轴、双轴和三轴应力状态下的本构关系，包括胡克定律的推广。重点讲解了平面应力与平面应变的概念，以及莫尔圆在应力状态转换中的应用。 梁的强度与刚度： 详细分析了梁的弯曲、剪切和扭转载荷下的内力分布。内容包括梁的挠度计算、弯曲正应力公式的推导及其在疲劳分析中的应用。 屈曲现象： 针对细长杆件的稳定性问题，引入了欧拉公式，并讨论了实际工程中由于初始缺陷和材料非线性导致的临界载荷估算方法。 --- 第二部分：机械设计原理 本部分聚焦于如何将理论力学和材料科学知识转化为可靠、高效的机械部件和系统。 机械设计基础与标准： 工程设计流程： 阐述了从需求分析、概念设计、详细设计到制造和测试的完整工程设计周期，强调人机工程学和可靠性在设计初期的重要性。 标准件与配合： 详细介绍了螺纹、键、销、轴承等标准连接件的设计规范和选择标准。特别关注了公差与配合系统，解释了如何通过选择合适的配合来确保装配的精度和工作可靠性。 连接件设计： 螺纹连接： 深入探讨了螺栓连接的预紧力、疲劳寿命和防松动设计。包含了静载荷和交变载荷下的螺栓强度校核方法。 焊接与胶接： 介绍了不同焊接接头的力学性能，以及焊接残余应力和疲劳裂纹的控制。胶接连接则侧重于界面应力分布和环境影响。 运动与动力学元件： 齿轮传动： 详尽解析了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的几何参数、应力分析和失效模式（齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳）。强调了齿轮材料的选择和润滑对寿命的影响。 带与链传动： 分析了摩擦驱动（V带、平带）和啮合驱动（链条）的功率传递能力、中心距选择和张紧力计算。 轴与轴承： 区分了传递扭矩的轴和承受径向/轴向载荷的轴。详细讲解了滚动轴承和滑动轴承的选型、润滑和寿命预测（L10寿命计算）。 --- 第三部分：工程材料学 理解材料的微观结构、性能与宏观行为之间的关系是实现材料优化应用的关键。 晶体结构与缺陷： 晶体学基础： 介绍了金属、陶瓷和聚合物的晶体结构，如体心立方、面心立方和密排六方结构。 材料缺陷： 详细讨论了点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷对材料机械性能（如强度和塑性）的决定性影响。重点分析了位错运动如何解释金属的塑性变形。 相图与热处理： 相平衡原理： 深入学习了单组元和二元相图，特别是铁-碳合金相图的解读，包括奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的形成过程。 热处理工艺： 讲解了退火、正火、淬火和回火等基本热处理过程，以及它们如何通过改变微观组织来优化材料的硬度、韧性和强度。强调了淬火过程中的冷却速率控制。 工程材料分类与应用： 金属材料： 重点讨论了碳钢、合金钢、不锈钢和铝合金的性能特点及其在不同载荷环境下的适用性。 高分子材料与复合材料： 概述了聚合物的粘弹性行为和蠕变特性。介绍了纤维增强复合材料（如碳纤维和玻璃纤维增强材料）的各向异性力学行为和界面强度的重要性。 --- 第四部分：制造工艺基础 本部分将理论知识转化为实际产品的过程进行系统介绍，重点关注材料去除和成形技术。 材料的成形工艺： 铸造： 介绍了砂型铸造、金属型铸造和精密铸造（失蜡法）的基本原理、优缺点和典型缺陷（如气孔、缩孔）。 塑性加工： 详细阐述了轧制、锻造和冲压过程中的金属流动规律和应变硬化效应。特别是分析了模具设计对最终零件形状和内部组织的影响。 切削加工原理： 切削几何与力： 分析了刀具的几何角度（前角、后角、主偏角）对切削力、切削温度和表面质量的影响。推导了切削力模型。 刀具材料与磨损： 比较了高速钢、硬质合金和陶瓷刀具的性能，并讲解了主要的磨损机制（如后刀面磨损、前刀面磨损和粘着磨损）。 机床与自动化： 概述了车、铣、磨等传统加工方法的工艺流程，并引入了数控（NC）技术在提高加工精度和柔性方面的作用。 表面工程与质量控制： 表面改性： 介绍了渗碳、氮化等热化学处理，以及PVD/CVD等物理气相沉积技术在提高零件耐磨性、抗腐蚀性方面的应用。 计量与检测： 讨论了机械零件的几何尺寸和形位公差（GD&T）标准，并介绍了主要的无损检测方法（如超声波探伤、X射线检测）在确保产品质量中的作用。 --- 通过对上述四个核心部分的系统学习，读者将能够掌握机械工程领域从概念到实现的完整技术链条，为未来在产品设计、设备维护和先进制造等领域的深造或工作打下坚实的基础。本书的特点在于紧密结合实际工程案例，强调理论分析与工程实践的统一。

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