具体描述
《中等职业教育机械类系列教材·机械基础》用机械零件、常用机械传动机构和液压传动等机械基础知识。《中等职业教育机械类系列教材·机械基础》以中等职业教育机械类专业的职业技术需求为标准，内容由浅入深，循序渐进，通俗易懂，便于自学。
好的，这是一份关于一本名为《机械设计基础》的图书的详细简介，该简介刻意避开了《机械基础》这一特定书名及其可能涵盖的全部内容，而是侧重于介绍一个假设的、更深入和侧重于设计过程的机械学科书籍。 --- 《机械设计基础：从理论到实现的高级方法论》 导言：面向未来的工程师的实践蓝图 在现代工程领域，机械系统已不再是简单的零件组合，而是复杂、高效、可靠且可持续的集成体。《机械设计基础：从理论到实现的高级方法论》旨在超越传统机械原理的初步介绍，为读者构建一个坚实的、面向实际应用的设计框架。本书的目标是培养工程师将抽象的力学理论转化为可制造、可验证的实际产品的能力。我们假定读者已经对工程材料、基础物理学和初步的工程制图有所了解，本书将重点聚焦于如何系统地、迭代地完成机械系统的概念设计、详细设计和优化过程。 本书强调的是“设计”这一动态过程，而非静态知识的堆砌。它引导读者从初始的用户需求和性能规格出发，通过严谨的分析和决策，最终交付一个满足约束条件的完整解决方案。 第一部分：设计思维与需求工程 (The Design Mindset and Requirements Engineering) 本部分奠定了整个设计活动的方法论基础。我们不急于画图或计算强度，而是首先要理解“为什么要设计这个东西”。 第一章：现代机械设计流程的范式转换 深入探讨从瀑布模型到敏捷设计方法的演变。介绍系统的生命周期视角，包括概念生成、方案选择、详细工程和售后维护。重点解析设计空间探索 (Design Space Exploration, DSE) 的重要性，强调在设计早期阶段进行充分迭代的经济效益。 第二章：需求捕获与规格定义 精确的需求是成功设计的基石。本章详述如何从模糊的用户愿望中提炼出可量化、可验证的技术指标。涵盖功能需求、性能需求（如寿命、效率、刚度）、环境约束（温度、湿度、腐蚀）以及成本限制的系统化记录方法，例如使用功能分解结构 (Functional Decomposition Structure, FDS) 和质量功能展开 (Quality Function Deployment, QFD) 将客户之声转化为工程参数。 第三章：概念生成与方案评估 介绍多种结构化和非结构化的问题解决技术，如形态学分析、生物模仿（仿生学）以及系统思维在概念设计中的应用。重点在于多目标决策分析。我们将详细介绍如加权评分法、雷达图分析等工具，帮助工程师在多个互斥的设计方案中，基于预设的权重标准做出最优选择。 第二部分：核心分析与组件集成 (Core Analysis and Component Integration) 在概念方案确定后，本部分深入探讨构成机械系统的关键物理原理和标准组件的设计考量。 第四章：结构完整性与静力学优化 本章超越基础的应力-应变分析，侧重于疲劳寿命预测和可靠性设计。详细介绍不同载荷类型（脉动载荷、冲击载荷）下的S-N曲线解读与Miner准则的应用。引入断裂力学基础，探讨裂纹的萌生、扩展与预防性设计措施，如应力集中控制和残余应力引入技术。 第五章：运动学与动力学建模 从简单的机构分析升级到复杂的系统动力学仿真。本章涵盖多体动力学 (Multi-Body Dynamics, MBD) 的建立方法，包括拉格朗日方程在机械系统建模中的应用。特别关注系统的振动分析，包括特征值提取、模态叠加法，以及如何通过质量、刚度和阻尼的合理分配来避免共振失稳。 第六章：标准连接件的深度设计与选型 本节针对轴、轴承、齿轮和紧固件等通用组件，强调标准件的深度集成。例如，轴的设计不再仅是扭矩校核，而是结合临界转速、挠度限制和轴承选型（基于ISO或ABMA标准）的综合优化。齿轮设计将深入探讨接触应力、弯曲应力以及齿形修形对传动效率和噪声特性的影响。 第三部分：高级设计工具与制造约束 (Advanced Tools and Manufacturing Constraints) 现代设计不可避免地依赖于计算工具，同时设计成果必须能被高效制造出来。 第七章：计算辅助设计与仿真 详尽介绍有限元分析 (FEA) 在结构、热和流体耦合问题中的应用。重点讨论网格划分策略、边界条件设定的正确性，以及如何区分仿真结果的精确度和误差范围。此外，探讨多物理场仿真在解决复杂工程难题（如电机散热、热膨胀导致的装配干涉）中的地位。 第八章：面向制造与装配的设计 (Design for Manufacturing and Assembly, DFMA) 本章是实现“可制造性”的关键。详细剖析公差分析 (Tolerance Analysis) 的重要性，包括几何尺寸和公差 (GD&T) 符号的精确应用，以及如何通过尺寸链分析来保证装配精度。同时，探讨减材制造（CNC）、增材制造（3D打印）对设计自由度和材料选择的影响，以及如何设计出易于机器人或人工装配的组件布局。 第九章：系统集成与控制接口 机械系统常常需要与电子和控制系统交互。本章关注传感器、执行器（如液压、气动元件）的集成。讨论如何为控制系统预留物理接口（安装点、线缆管理）和热/电磁兼容性 (EMC) 空间，确保机械结构不会对信号完整性造成干扰。 结论：迭代、验证与持续改进 本书的最后部分强调，设计是一个持续学习的过程。我们回顾了原型制作、测试验证（包括应力测试、寿命测试）的重要性，并引导读者如何利用实际测试数据反哺和修正初始设计模型，形成一个闭环的工程反馈系统。 《机械设计基础：从理论到实现的高级方法论》 是一本面向高年级本科生、研究生以及致力于提升实践设计能力的专业工程师的参考书。它提供的不是现成的答案，而是一套严谨、可迁移的思维工具和系统化的决策流程，帮助读者驾驭从概念到实体的复杂旅程。
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