機械設計基礎

機械設計基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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價格:28.00元
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isbn號碼:9787030049865
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圖書標籤:
  • 機械設計
  • 機械工程
  • 工程基礎
  • 機械原理
  • 設計基礎
  • 機械製圖
  • CAD
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具體描述

跨越藩籬:現代建築的結構與美學 本書旨在深入探討建築設計的核心要素,聚焦於結構工程的創新應用與建築美學在當代語境下的演變。 它不是一本機械原理的教科書,亦非傳統工程力學的冗餘闡述,而是一部麵嚮建築師、結構工程師以及對城市形態發展抱有熱忱的專業人士和學習者的深度指南。本書將理論與實踐緊密結閤,力求揭示優秀建築背後復雜的決策過程和前瞻性的技術視野。 --- 第一部分:結構的詩意與理性——當代建築骨架的重塑 本部分將建築結構視為錶達建築思想的媒介,而非僅僅是支撐荷載的被動元素。我們探討如何通過創新的結構係統來定義空間、塑造形體,並提升建築的持久性和適應性。 第一章:從經典到極簡——結構體係的演化與當代挑戰 本章追溯瞭從古典柱廊體係到現代鋼筋混凝土框架結構的發展脈絡。重點分析瞭兩次世界大戰後,建築材料(如高強度鋼材、新型復閤材料)的突破如何為建築師提供瞭前所未有的自由度。我們深入剖析瞭結構效率(Structure Efficiency)的概念,即如何在滿足安全裕度的同時,最大限度地減少材料使用,實現輕量化設計。 案例研究: 對貝聿銘先生的盧浮宮金字塔、倫佐·皮亞蒂尼的蓬皮杜藝術中心等標誌性建築的結構體係進行解構分析,探討其復雜幾何形態背後的受力邏輯。 重點討論: 如何平衡結構體係的冗餘度與建築錶達的清晰度。 第二章:前沿材料與智能結構 隨著材料科學的進步,建築結構的應用邊界正在被不斷拓寬。本章聚焦於那些正在或即將改變未來建築麵貌的新型材料和係統。 超高性能混凝土(UHPC): 探討UHPC在實現極細支撐構件、復雜麯麵預製件方麵的潛力,以及其在提升建築耐久性上的優勢。 張拉整體結構(Tensegrity)與空間桁架係統: 分析這些非連續受力係統的力學特性,它們如何實現大跨度無柱空間,並為建築形態帶來雕塑感。 仿生學在結構設計中的應用: 學習自然界中如樹木、骨骼等高效結構的設計原則,並將其轉化為可行的工程方案,例如仿生學的網殼結構設計。 第三章:風、震與適應性——環境負荷的精細化控製 現代高層建築和異形結構必須應對愈發復雜的環境挑戰。本章著重於動態荷載的分析與主動、被動控製策略。 風洞測試與氣動外形優化: 探討建築外形如何影響風壓分布,以及如何通過結構阻尼器(如調諧質量阻尼器 TMDs)來控製結構在強風中的振動響應。 抗震設計的哲學轉變: 從傳統的“強柱弱梁”到基於性能的設計(Performance-Based Design, PBD)的過渡。PBD強調在特定地震烈度下,結構需要達到的可接受的損傷狀態,而非僅僅是避免倒塌。 可持續性與結構生命周期: 討論結構構件的可拆卸性(Disassembly)和再利用潛力,將結構設計納入更廣闊的循環經濟框架內考量。 --- 第二部分:空間敘事與形式生成——建築美學的驅動力 本部分跳脫齣純粹的工程計算,探討結構決策如何直接影響居住體驗、城市肌理和光影的捕捉。結構不再是“骨頭”,而是“皮膚”和“呼吸”。 第四章:空間密度與光綫策略 建築的本質是空間的創造。本章分析結構構件的尺度和布局如何決定瞭內部空間的開放性、私密性和自然采光的質量。 柱網對平麵布局的限製與解放: 通過對比不同柱網密度(如密集的日式傳統木構與超大跨度的現代體育館)的內部感受,闡述結構網格對功能分區的影響。 光影的結構化錶達: 研究如何利用結構元素(如深挑簷、立麵遮陽構件)來過濾和引導自然光,形成特定的空間氛圍。例如,分析哥特式教堂的飛扶壁係統在結構支撐的同時如何最大化彩色玻璃的展示麵積。 地下結構與城市界麵: 探討復雜地下結構(如交通樞紐、大型商場的基坑工程)如何影響地麵上的步行體驗和建築的基地關係。 第五章:建築的“可讀性”——結構錶達的倫理 本章探討建築師在多大程度上應該“誠實”地暴露或“模糊”結構。這涉及一個關於結構錶達的哲學討論。 結構暴露的清晰性(Structural Honesty): 分析勒·柯布西耶(Le Corbusier)的“機器美學”與高第(Gaudí)的有機結構錶達之間的差異。結構是否必須清晰地“講述”其承重路徑? 結構作為裝飾: 探討當結構構件被賦予高度的幾何復雜性和精細的錶麵處理時,它如何從功能性過渡到純粹的裝飾性元素,以及這種過渡帶來的設計張力。 細節的力度: 深入考察節點詳圖的設計。一個連接點的處理方式——無論是簡潔的搭接還是復雜的節點盒子——都體現瞭對材料特性和建造邏輯的理解深度。 第六章:數字化工具與形態的解放 參數化設計和先進的計算機輔助設計(CAD/CAM)技術,極大地改變瞭從概念到施工圖的整個流程,使得過去難以實現的復雜麯麵結構成為可能。 算法驅動的形態生成: 介紹拓撲優化(Topology Optimization)如何幫助設計師找到在特定邊界條件下的最有效結構形態。 數字建造與結構精度: 討論三維打印、機器人裝配等新興建造技術如何與復雜結構設計協同作用,確保異形構件的精確製造和現場安裝。 數據驅動的協作流程: 建築信息模型(BIM)如何促進結構、建築和機電專業之間的信息共享,從而實現更早期的衝突檢測和更優化的結構方案迭代。 --- 結語:麵嚮未來的建築實踐 本書的最終目的,是培養讀者將結構思維融入建築想象力的能力。在可持續性和氣候變化的壓力下,未來的建築必須是高效的、適應性強的,並且在美學上具有深刻的時代精神。理解結構,就是理解建築的物質基礎、經濟可行性和最終的文化價值。我們不再需要“隱藏”結構,而是需要“對話”結構,讓它成為我們所創造的藝術品中最有力的證言。 本書適閤對象: 建築學高年級及研究生 結構工程師及相關設計專業人士 城市規劃與建築曆史研究者 對當代建築技術與美學融閤感興趣的廣義讀者群。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的印象。它采用瞭一種沉穩而又富有力量感的色調,深邃的藍色背景搭配著一抹耀眼的銀色綫條,綫條的勾勒方式仿佛是一張精密的齒輪組或是復雜機械零件的剖麵圖,給人一種嚴謹、專業且充滿科技感的感覺。這種設計在眾多理工科教材中顯得尤為突齣,很容易在書架上被注意到。我最初是被這個封麵吸引,覺得它一定蘊含著深厚的知識,是對機械工程領域的一次深入探索。在翻開這本書之前,我曾對其中的內容充滿瞭好奇和期待。我設想它會詳細介紹各種基礎的機械原理,比如力學、材料學、摩擦學等,並且會配以大量的圖解和實例,幫助讀者理解那些抽象的概念。我特彆希望能夠深入學習到關於強度、剛度、應力、應變等力學方麵的知識,以及各種常用材料的性能特點和適用範圍。我對機械傳動裝置,比如齒輪、帶傳動、鏈傳動等是如何工作的,它們各自的優缺點以及如何選擇和設計也充滿瞭興趣。總的來說,這個封麵設計成功地激發瞭我對這本書內容的初步想象,並為我後續的閱讀體驗奠定瞭積極的基調,讓我迫不及待地想一探究竟,去揭開它背後所承載的機械世界的奧秘。

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在閱讀過程中,我對於書中關於機械係統中的潤滑和密封技術所占的篇幅和講解的深入程度感到十分滿意。我一直覺得,機械設備在運轉過程中,摩擦和泄漏是兩個很難避免的問題,而潤滑和密封技術正是為瞭解決這些問題而存在的。書中詳細介紹瞭潤滑的基本原理,比如減少摩擦、帶走熱量、防止腐蝕等,並對各種潤滑劑(如潤滑油、潤滑脂)的性能特點、選用原則以及潤滑方式(如油浴潤滑、壓力潤滑)進行瞭闡述。我瞭解到,恰當的潤滑對於延長機械零件的使用壽命,提高傳動效率至關重要。同時,書中對密封技術也進行瞭深入的講解,包括各種密封件(如油封、O型圈、填料密封)的結構、工作原理以及在不同工況下的適用性。我認識到,有效的密封不僅能夠防止潤滑劑的泄漏,還能夠防止外部的灰塵、水分等雜質進入機械內部,從而保護零件不受損害。這些內容讓我對機械設備的“健康”是如何維持的有瞭更全麵的認識,也體會到瞭細節在機械設計中的重要性。

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這本書在傳動機械設計方麵的講解,給我帶來瞭全新的認知。我一直對機械如何將動力從一個地方傳遞到另一個地方,並且如何改變速度和扭矩感到好奇,而這本書則提供瞭一個非常係統性的解答。對於齒輪傳動的講解,簡直是鞭闢入裏。書中詳細闡述瞭直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪等不同類型齒輪的幾何形狀、嚙閤原理、傳動比的計算以及承載能力的校核。我尤其喜歡書中關於齒輪加工精度、錶麵硬化處理以及潤滑對齒輪壽命影響的分析。這些細節讓我明白,設計一個高效、可靠的齒輪傳動係統,需要考慮的因素遠不止是簡單的幾何尺寸。另外,關於帶傳動和鏈傳動的介紹也同樣精彩。書中不僅比較瞭這兩種傳動方式的優缺點,還深入分析瞭它們的張緊裝置、傳動效率以及在實際應用中的選型依據。我瞭解到,在選擇不同的傳動方式時,需要綜閤考慮載荷特性、傳動精度要求、工作環境以及經濟性等多種因素。這些知識的應用,讓我能夠更好地理解各種機械設備中的動力傳遞過程,也為我將來設計或選擇傳動係統提供瞭堅實的理論基礎。

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這本書在對機械設計流程和方法學的介紹方麵,為我提供瞭一個宏觀的視角。我之前更多地關注機械的局部組件和原理,但這本書讓我看到瞭一個完整的機械設計是如何從無到有,逐步實現的。書中簡要地描繪瞭機械設計的基本流程,從需求分析、概念設計、方案比較,到詳細設計、製造、試驗和改進。我瞭解到,一個好的設計並非一蹴而就,而是需要經曆一個反復迭代和優化的過程。此外,書中還介紹瞭一些常用的設計方法和工具,比如參數化設計、有限元分析(FEA)等。雖然書中沒有深入講解這些方法的具體操作,但它讓我瞭解到瞭現代機械設計是如何藉助先進的計算機技術來提高效率和準確性的。這讓我對未來的學習和工作方嚮有瞭更清晰的認識,也激發瞭我學習這些先進設計工具的興趣。這本書就像一位經驗豐富的工程師,為我展示瞭機械設計的全貌,讓我對這個領域充滿瞭敬畏和嚮往。

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我對書中對於工業設計和人機工程學初步概念的引入感到驚喜。一直以來,我更多地關注機械的內部結構和功能性,但這本書卻拓展瞭我的思路,讓我看到瞭機械設計中人文關懷的一麵。書中簡要提及瞭機械設備的外觀造型、操作界麵的友好性、以及操作的便捷性等。我瞭解到,一個成功的機械設計,不僅僅要滿足技術要求,還要考慮到用戶的體驗。例如,在設計操作手柄時,需要考慮到人體工程學,使其握持舒適,操作方便,並且不易疲勞。同樣,對於顯示屏上的信息布局,也需要清晰明瞭,易於理解。書中也提到瞭安全性設計,比如如何通過閤理的防護罩設計,避免操作人員與運動部件接觸而發生危險。這些內容讓我意識到,機械設計是一個綜閤性的學科,它需要融閤技術、藝術和人文的元素,纔能創造齣真正優秀的、被人們喜愛的産品。這種跨領域的思考,讓我對機械設計有瞭更全麵的認識。

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我對這本書的結構和排版方式非常贊賞。它以一種非常清晰且有邏輯的方式組織內容,使得學習過程更加順暢。首先,它從最基礎的概念入手,循序漸進地引導讀者進入更復雜的領域。每個章節都圍繞一個核心主題展開,並通過詳細的解釋、豐富的插圖和錶格來增強理解。我認為這種循序漸進的學習方法非常適閤初學者,也能夠幫助有一定基礎的讀者係統地梳理和鞏固知識。更讓我印象深刻的是,書中對於每一個概念的引入都顯得非常自然,仿佛作者早就預料到讀者可能會遇到的睏惑,並提前做好瞭鋪墊。比如,在介紹某一類零件的性能時,書中會先迴顧相關的物理定律,然後解釋該零件的結構特點是如何滿足這些定律的。這種“知其然,更知其所以然”的講解方式,讓我覺得學習過程充滿瞭探索的樂趣,而不是枯燥的記憶。此外,書中穿插的例題和習題也設計得非常巧妙。它們不僅僅是簡單的計算題,很多都結閤瞭實際工程中的應用場景,能夠讓我在理論學習的同時,感受到知識在實際中是如何發揮作用的。這對於我這樣的讀者來說,無疑是一份寶貴的學習財富,讓我能夠更深刻地理解機械設計的精髓,並為我未來的學習和工作打下堅實的基礎。

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在閱讀過程中,我對於書中關於材料力學和機械零件強度分析的部分尤為關注。作者在講解應力、應變、彈性模量、泊鬆比等基本概念時,運用瞭大量生動形象的比喻,這使得原本抽象的理論變得容易理解。比如,在描述材料在受力時的變形時,書中會將材料比作彈簧,解釋瞭其彈性變形的範圍和恢復能力。更令我驚嘆的是,書中對疲勞強度和斷裂力學的初步探討。我瞭解到,即使材料能夠承受靜態載荷,反復的交變應力也可能導緻其在遠低於屈服強度的應力下發生斷裂,這就是所謂的“疲勞”。書中通過圖示和案例,展示瞭疲勞裂紋的萌生和擴展過程,並介紹瞭一些提高零件抗疲勞性能的設計方法。這讓我深刻認識到,機械設計不僅僅是滿足強度要求,還需要考慮材料在長期使用過程中的可靠性。此外,書中對不同材料(如鋼、鑄鐵、鋁閤金等)的力學性能、熱處理工藝及其在機械設計中的選用原則也進行瞭詳細的介紹。這為我理解為什麼在不同的機械設備中會采用不同的材料提供瞭清晰的思路,也讓我認識到材料選擇在機械設計中的重要性。

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這本書中對各種經典機械零件的講解給我留下瞭深刻的印象。例如,它對軸承的分類、工作原理以及失效模式的闡述,就顯得格外專業和細緻。我一直對軸承在機械設備中的作用感到好奇,而這本書用非常直觀的方式解釋瞭不同類型軸承(如滾動軸承和滑動軸承)的結構差異、受力特點以及它們在不同工況下的適用性。書中詳細描述瞭軸承的遊隙、精度等級以及潤滑方式對軸承壽命的影響,這些都是我在其他地方很少能接觸到的深入細節。讓我尤其感到受益的是,書中還涉及瞭一些軸承的選型計算和安裝注意事項,這對於真正意義上的機械設計而言是必不可少的。除瞭軸承,書中對其他一些基礎零件,如聯軸器、彈簧、緊固件等的介紹也同樣詳實。例如,在講解聯軸器時,它不僅介紹瞭各種聯軸器的類型,如剛性聯軸器、彈性聯軸器等,還分析瞭它們各自的傳動特性、補償位移的能力以及在不同傳動係統中的應用場閤。這些內容讓我能夠更清晰地認識到,每一個看似簡單的零件,背後都蘊含著豐富的工程學原理和設計考量,它們共同構成瞭復雜而精密的機械係統。

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這本書在材料的連接和緊固技術方麵的講解,讓我對機械結構的穩固性有瞭更深入的理解。我一直認為,將不同的機械零件組閤在一起,形成一個整體,是機械設計中的一個重要環節,而這本書詳細地介紹瞭各種連接方式。例如,螺紋連接的部分,不僅講解瞭螺紋的基本知識,還涉及瞭螺栓、螺母、墊圈等的選用原則,以及連接的預緊力對結構剛度和可靠性的影響。我瞭解到,即使是看似簡單的螺栓連接,在實際工程中也需要考慮很多細節,比如防鬆措施、失效模式等。此外,書中還介紹瞭焊接、鉚接、粘接等其他連接方式的原理、適用範圍和優缺點。這讓我認識到,不同的連接方式適用於不同的工況和材料,選擇閤適的連接方式對於保證機械結構的整體性能至關重要。例如,在承受較大動載荷的情況下,焊接可能比螺紋連接更可靠。這些內容讓我對機械結構的“骨架”是如何搭建的有瞭清晰的認識,也為我理解機械設備的耐用性和安全性提供瞭重要的理論依據。

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這本書在對機械故障診斷和維護方麵的初步探討,為我打開瞭新的視野。雖然我本身並非專業的維修人員,但通過這本書,我開始意識到,理解機械設備為何會發生故障,以及如何避免這些故障,是機械設計中不可或缺的一部分。書中用通俗易懂的語言,解釋瞭一些常見的機械故障現象,例如磨損、疲勞、腐蝕、鬆動等,並分析瞭它們産生的原因。我特彆對書中關於振動監測和噪聲分析作為早期故障預警方法的介紹感到好奇。通過監測這些參數的變化,竟然可以提前發現設備可能存在的潛在問題,這讓我覺得機械維護不再是被動的“救火”,而是主動的“預防”。此外,書中也簡要提及瞭一些基本的維修和保養常識,例如潤滑的重要性、定期檢查的必要性等。這讓我認識到,即使是最優秀的設計,也需要精心的維護纔能保證其長期的可靠運行。這本書讓我明白,一個閤格的機械設計,不僅僅要考慮如何讓機械運轉起來,更要考慮它如何纔能持續、穩定、安全地運轉。

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