机械设计基础

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价格:28.00元
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isbn号码:9787030049865
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具体描述

跨越藩篱:现代建筑的结构与美学 本书旨在深入探讨建筑设计的核心要素,聚焦于结构工程的创新应用与建筑美学在当代语境下的演变。 它不是一本机械原理的教科书,亦非传统工程力学的冗余阐述,而是一部面向建筑师、结构工程师以及对城市形态发展抱有热忱的专业人士和学习者的深度指南。本书将理论与实践紧密结合,力求揭示优秀建筑背后复杂的决策过程和前瞻性的技术视野。 --- 第一部分:结构的诗意与理性——当代建筑骨架的重塑 本部分将建筑结构视为表达建筑思想的媒介,而非仅仅是支撑荷载的被动元素。我们探讨如何通过创新的结构系统来定义空间、塑造形体,并提升建筑的持久性和适应性。 第一章:从经典到极简——结构体系的演化与当代挑战 本章追溯了从古典柱廊体系到现代钢筋混凝土框架结构的发展脉络。重点分析了两次世界大战后,建筑材料(如高强度钢材、新型复合材料)的突破如何为建筑师提供了前所未有的自由度。我们深入剖析了结构效率(Structure Efficiency)的概念,即如何在满足安全裕度的同时,最大限度地减少材料使用,实现轻量化设计。 案例研究: 对贝聿铭先生的卢浮宫金字塔、伦佐·皮亚蒂尼的蓬皮杜艺术中心等标志性建筑的结构体系进行解构分析,探讨其复杂几何形态背后的受力逻辑。 重点讨论: 如何平衡结构体系的冗余度与建筑表达的清晰度。 第二章:前沿材料与智能结构 随着材料科学的进步,建筑结构的应用边界正在被不断拓宽。本章聚焦于那些正在或即将改变未来建筑面貌的新型材料和系统。 超高性能混凝土(UHPC): 探讨UHPC在实现极细支撑构件、复杂曲面预制件方面的潜力,以及其在提升建筑耐久性上的优势。 张拉整体结构(Tensegrity)与空间桁架系统: 分析这些非连续受力系统的力学特性,它们如何实现大跨度无柱空间,并为建筑形态带来雕塑感。 仿生学在结构设计中的应用: 学习自然界中如树木、骨骼等高效结构的设计原则,并将其转化为可行的工程方案,例如仿生学的网壳结构设计。 第三章:风、震与适应性——环境负荷的精细化控制 现代高层建筑和异形结构必须应对愈发复杂的环境挑战。本章着重于动态荷载的分析与主动、被动控制策略。 风洞测试与气动外形优化: 探讨建筑外形如何影响风压分布,以及如何通过结构阻尼器(如调谐质量阻尼器 TMDs)来控制结构在强风中的振动响应。 抗震设计的哲学转变: 从传统的“强柱弱梁”到基于性能的设计(Performance-Based Design, PBD)的过渡。PBD强调在特定地震烈度下,结构需要达到的可接受的损伤状态,而非仅仅是避免倒塌。 可持续性与结构生命周期: 讨论结构构件的可拆卸性(Disassembly)和再利用潜力,将结构设计纳入更广阔的循环经济框架内考量。 --- 第二部分:空间叙事与形式生成——建筑美学的驱动力 本部分跳脱出纯粹的工程计算,探讨结构决策如何直接影响居住体验、城市肌理和光影的捕捉。结构不再是“骨头”,而是“皮肤”和“呼吸”。 第四章:空间密度与光线策略 建筑的本质是空间的创造。本章分析结构构件的尺度和布局如何决定了内部空间的开放性、私密性和自然采光的质量。 柱网对平面布局的限制与解放: 通过对比不同柱网密度(如密集的日式传统木构与超大跨度的现代体育馆)的内部感受,阐述结构网格对功能分区的影响。 光影的结构化表达: 研究如何利用结构元素(如深挑檐、立面遮阳构件)来过滤和引导自然光,形成特定的空间氛围。例如,分析哥特式教堂的飞扶壁系统在结构支撑的同时如何最大化彩色玻璃的展示面积。 地下结构与城市界面: 探讨复杂地下结构(如交通枢纽、大型商场的基坑工程)如何影响地面上的步行体验和建筑的基地关系。 第五章:建筑的“可读性”——结构表达的伦理 本章探讨建筑师在多大程度上应该“诚实”地暴露或“模糊”结构。这涉及一个关于结构表达的哲学讨论。 结构暴露的清晰性(Structural Honesty): 分析勒·柯布西耶(Le Corbusier)的“机器美学”与高第(Gaudí)的有机结构表达之间的差异。结构是否必须清晰地“讲述”其承重路径? 结构作为装饰: 探讨当结构构件被赋予高度的几何复杂性和精细的表面处理时,它如何从功能性过渡到纯粹的装饰性元素,以及这种过渡带来的设计张力。 细节的力度: 深入考察节点详图的设计。一个连接点的处理方式——无论是简洁的搭接还是复杂的节点盒子——都体现了对材料特性和建造逻辑的理解深度。 第六章:数字化工具与形态的解放 参数化设计和先进的计算机辅助设计(CAD/CAM)技术,极大地改变了从概念到施工图的整个流程,使得过去难以实现的复杂曲面结构成为可能。 算法驱动的形态生成: 介绍拓扑优化(Topology Optimization)如何帮助设计师找到在特定边界条件下的最有效结构形态。 数字建造与结构精度: 讨论三维打印、机器人装配等新兴建造技术如何与复杂结构设计协同作用,确保异形构件的精确制造和现场安装。 数据驱动的协作流程: 建筑信息模型(BIM)如何促进结构、建筑和机电专业之间的信息共享,从而实现更早期的冲突检测和更优化的结构方案迭代。 --- 结语:面向未来的建筑实践 本书的最终目的,是培养读者将结构思维融入建筑想象力的能力。在可持续性和气候变化的压力下,未来的建筑必须是高效的、适应性强的,并且在美学上具有深刻的时代精神。理解结构,就是理解建筑的物质基础、经济可行性和最终的文化价值。我们不再需要“隐藏”结构,而是需要“对话”结构,让它成为我们所创造的艺术品中最有力的证言。 本书适合对象: 建筑学高年级及研究生 结构工程师及相关设计专业人士 城市规划与建筑历史研究者 对当代建筑技术与美学融合感兴趣的广义读者群。

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用户评价

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这本书的封面设计给我留下了深刻的印象。它采用了一种沉稳而又富有力量感的色调,深邃的蓝色背景搭配着一抹耀眼的银色线条,线条的勾勒方式仿佛是一张精密的齿轮组或是复杂机械零件的剖面图,给人一种严谨、专业且充满科技感的感觉。这种设计在众多理工科教材中显得尤为突出,很容易在书架上被注意到。我最初是被这个封面吸引,觉得它一定蕴含着深厚的知识,是对机械工程领域的一次深入探索。在翻开这本书之前,我曾对其中的内容充满了好奇和期待。我设想它会详细介绍各种基础的机械原理,比如力学、材料学、摩擦学等,并且会配以大量的图解和实例,帮助读者理解那些抽象的概念。我特别希望能够深入学习到关于强度、刚度、应力、应变等力学方面的知识,以及各种常用材料的性能特点和适用范围。我对机械传动装置,比如齿轮、带传动、链传动等是如何工作的,它们各自的优缺点以及如何选择和设计也充满了兴趣。总的来说,这个封面设计成功地激发了我对这本书内容的初步想象,并为我后续的阅读体验奠定了积极的基调,让我迫不及待地想一探究竟,去揭开它背后所承载的机械世界的奥秘。

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这本书在对机械故障诊断和维护方面的初步探讨,为我打开了新的视野。虽然我本身并非专业的维修人员,但通过这本书,我开始意识到,理解机械设备为何会发生故障,以及如何避免这些故障,是机械设计中不可或缺的一部分。书中用通俗易懂的语言,解释了一些常见的机械故障现象,例如磨损、疲劳、腐蚀、松动等,并分析了它们产生的原因。我特别对书中关于振动监测和噪声分析作为早期故障预警方法的介绍感到好奇。通过监测这些参数的变化,竟然可以提前发现设备可能存在的潜在问题,这让我觉得机械维护不再是被动的“救火”,而是主动的“预防”。此外,书中也简要提及了一些基本的维修和保养常识,例如润滑的重要性、定期检查的必要性等。这让我认识到,即使是最优秀的设计,也需要精心的维护才能保证其长期的可靠运行。这本书让我明白,一个合格的机械设计,不仅仅要考虑如何让机械运转起来,更要考虑它如何才能持续、稳定、安全地运转。

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这本书在传动机械设计方面的讲解,给我带来了全新的认知。我一直对机械如何将动力从一个地方传递到另一个地方,并且如何改变速度和扭矩感到好奇,而这本书则提供了一个非常系统性的解答。对于齿轮传动的讲解,简直是鞭辟入里。书中详细阐述了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等不同类型齿轮的几何形状、啮合原理、传动比的计算以及承载能力的校核。我尤其喜欢书中关于齿轮加工精度、表面硬化处理以及润滑对齿轮寿命影响的分析。这些细节让我明白,设计一个高效、可靠的齿轮传动系统,需要考虑的因素远不止是简单的几何尺寸。另外,关于带传动和链传动的介绍也同样精彩。书中不仅比较了这两种传动方式的优缺点,还深入分析了它们的张紧装置、传动效率以及在实际应用中的选型依据。我了解到,在选择不同的传动方式时,需要综合考虑载荷特性、传动精度要求、工作环境以及经济性等多种因素。这些知识的应用,让我能够更好地理解各种机械设备中的动力传递过程,也为我将来设计或选择传动系统提供了坚实的理论基础。

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在阅读过程中,我对于书中关于材料力学和机械零件强度分析的部分尤为关注。作者在讲解应力、应变、弹性模量、泊松比等基本概念时,运用了大量生动形象的比喻,这使得原本抽象的理论变得容易理解。比如,在描述材料在受力时的变形时,书中会将材料比作弹簧,解释了其弹性变形的范围和恢复能力。更令我惊叹的是,书中对疲劳强度和断裂力学的初步探讨。我了解到,即使材料能够承受静态载荷,反复的交变应力也可能导致其在远低于屈服强度的应力下发生断裂,这就是所谓的“疲劳”。书中通过图示和案例,展示了疲劳裂纹的萌生和扩展过程,并介绍了一些提高零件抗疲劳性能的设计方法。这让我深刻认识到,机械设计不仅仅是满足强度要求,还需要考虑材料在长期使用过程中的可靠性。此外,书中对不同材料(如钢、铸铁、铝合金等)的力学性能、热处理工艺及其在机械设计中的选用原则也进行了详细的介绍。这为我理解为什么在不同的机械设备中会采用不同的材料提供了清晰的思路,也让我认识到材料选择在机械设计中的重要性。

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在阅读过程中,我对于书中关于机械系统中的润滑和密封技术所占的篇幅和讲解的深入程度感到十分满意。我一直觉得,机械设备在运转过程中,摩擦和泄漏是两个很难避免的问题,而润滑和密封技术正是为了解决这些问题而存在的。书中详细介绍了润滑的基本原理,比如减少摩擦、带走热量、防止腐蚀等,并对各种润滑剂(如润滑油、润滑脂)的性能特点、选用原则以及润滑方式(如油浴润滑、压力润滑)进行了阐述。我了解到,恰当的润滑对于延长机械零件的使用寿命,提高传动效率至关重要。同时,书中对密封技术也进行了深入的讲解,包括各种密封件(如油封、O型圈、填料密封)的结构、工作原理以及在不同工况下的适用性。我认识到,有效的密封不仅能够防止润滑剂的泄漏,还能够防止外部的灰尘、水分等杂质进入机械内部,从而保护零件不受损害。这些内容让我对机械设备的“健康”是如何维持的有了更全面的认识,也体会到了细节在机械设计中的重要性。

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这本书在材料的连接和紧固技术方面的讲解,让我对机械结构的稳固性有了更深入的理解。我一直认为,将不同的机械零件组合在一起,形成一个整体,是机械设计中的一个重要环节,而这本书详细地介绍了各种连接方式。例如,螺纹连接的部分,不仅讲解了螺纹的基本知识,还涉及了螺栓、螺母、垫圈等的选用原则,以及连接的预紧力对结构刚度和可靠性的影响。我了解到,即使是看似简单的螺栓连接,在实际工程中也需要考虑很多细节,比如防松措施、失效模式等。此外,书中还介绍了焊接、铆接、粘接等其他连接方式的原理、适用范围和优缺点。这让我认识到,不同的连接方式适用于不同的工况和材料,选择合适的连接方式对于保证机械结构的整体性能至关重要。例如,在承受较大动载荷的情况下,焊接可能比螺纹连接更可靠。这些内容让我对机械结构的“骨架”是如何搭建的有了清晰的认识,也为我理解机械设备的耐用性和安全性提供了重要的理论依据。

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我对这本书的结构和排版方式非常赞赏。它以一种非常清晰且有逻辑的方式组织内容,使得学习过程更加顺畅。首先,它从最基础的概念入手,循序渐进地引导读者进入更复杂的领域。每个章节都围绕一个核心主题展开,并通过详细的解释、丰富的插图和表格来增强理解。我认为这种循序渐进的学习方法非常适合初学者,也能够帮助有一定基础的读者系统地梳理和巩固知识。更让我印象深刻的是,书中对于每一个概念的引入都显得非常自然,仿佛作者早就预料到读者可能会遇到的困惑,并提前做好了铺垫。比如,在介绍某一类零件的性能时,书中会先回顾相关的物理定律,然后解释该零件的结构特点是如何满足这些定律的。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,让我觉得学习过程充满了探索的乐趣,而不是枯燥的记忆。此外,书中穿插的例题和习题也设计得非常巧妙。它们不仅仅是简单的计算题,很多都结合了实际工程中的应用场景,能够让我在理论学习的同时,感受到知识在实际中是如何发挥作用的。这对于我这样的读者来说,无疑是一份宝贵的学习财富,让我能够更深刻地理解机械设计的精髓,并为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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这本书在对机械设计流程和方法学的介绍方面,为我提供了一个宏观的视角。我之前更多地关注机械的局部组件和原理,但这本书让我看到了一个完整的机械设计是如何从无到有,逐步实现的。书中简要地描绘了机械设计的基本流程,从需求分析、概念设计、方案比较,到详细设计、制造、试验和改进。我了解到,一个好的设计并非一蹴而就,而是需要经历一个反复迭代和优化的过程。此外,书中还介绍了一些常用的设计方法和工具,比如参数化设计、有限元分析(FEA)等。虽然书中没有深入讲解这些方法的具体操作,但它让我了解到了现代机械设计是如何借助先进的计算机技术来提高效率和准确性的。这让我对未来的学习和工作方向有了更清晰的认识,也激发了我学习这些先进设计工具的兴趣。这本书就像一位经验丰富的工程师,为我展示了机械设计的全貌,让我对这个领域充满了敬畏和向往。

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这本书中对各种经典机械零件的讲解给我留下了深刻的印象。例如,它对轴承的分类、工作原理以及失效模式的阐述,就显得格外专业和细致。我一直对轴承在机械设备中的作用感到好奇,而这本书用非常直观的方式解释了不同类型轴承(如滚动轴承和滑动轴承)的结构差异、受力特点以及它们在不同工况下的适用性。书中详细描述了轴承的游隙、精度等级以及润滑方式对轴承寿命的影响,这些都是我在其他地方很少能接触到的深入细节。让我尤其感到受益的是,书中还涉及了一些轴承的选型计算和安装注意事项,这对于真正意义上的机械设计而言是必不可少的。除了轴承,书中对其他一些基础零件,如联轴器、弹簧、紧固件等的介绍也同样详实。例如,在讲解联轴器时,它不仅介绍了各种联轴器的类型,如刚性联轴器、弹性联轴器等,还分析了它们各自的传动特性、补偿位移的能力以及在不同传动系统中的应用场合。这些内容让我能够更清晰地认识到,每一个看似简单的零件,背后都蕴含着丰富的工程学原理和设计考量,它们共同构成了复杂而精密的机械系统。

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我对书中对于工业设计和人机工程学初步概念的引入感到惊喜。一直以来,我更多地关注机械的内部结构和功能性,但这本书却拓展了我的思路,让我看到了机械设计中人文关怀的一面。书中简要提及了机械设备的外观造型、操作界面的友好性、以及操作的便捷性等。我了解到,一个成功的机械设计,不仅仅要满足技术要求,还要考虑到用户的体验。例如,在设计操作手柄时,需要考虑到人体工程学,使其握持舒适,操作方便,并且不易疲劳。同样,对于显示屏上的信息布局,也需要清晰明了,易于理解。书中也提到了安全性设计,比如如何通过合理的防护罩设计,避免操作人员与运动部件接触而发生危险。这些内容让我意识到,机械设计是一个综合性的学科,它需要融合技术、艺术和人文的元素,才能创造出真正优秀的、被人们喜爱的产品。这种跨领域的思考,让我对机械设计有了更全面的认识。

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