具体描述
《机构和零件分析及应用》是根据“国家示范性高等职业院校建设计划”机电一体化专业课程体系改革示范建设所制订的课程标准编写的，突出了高等职业教育基于工作过程的情境教学模式和能力目标教学特点，在教学中贯彻新的国家标准。并将工程力学、机械工程材料和机械设计基础的相关内容有机地结合在一起，以适应当前示范建设的需要。各情境有案例引入，综合案例具有继承性，按工作目标进行编写。全书分15个学习情境，涵盖工程力学中的静力学和材料力学内容、机械工程材料中的金属材料及热处理内容和机械设计基础中的机构及零件分析内容。各学习情境后配有一定数量的练习思考题，教学时数约170学时。
《机构和零件分析及应用》可作为高等职业院校机电一体化专业和相关专业的教学用书，也可供应用本科院校相关专业和工程技术人员选用参考。
《精微之界：结构、连接与运转的奥秘》 内容简介 《精微之界：结构、连接与运转的奥秘》是一部深度探索物质世界基本构成、组建方式以及其间复杂相互作用的学术著作。本书旨在揭示从微观粒子到宏观结构的层层叠叠的组织原理，以及这些原理如何驱动着自然界与人造系统中的各种现象和功能。本书并非一本关于机构或零件的孤立介绍，而是将其视为理解更广泛的“系统”概念的切入点，并着重于这些系统如何通过特定的结构、精巧的连接方式以及动态的运转机制来达成其目标。 第一部分：结构的基石——万物如何成形 在本书的第一部分，我们将深入探究“结构”这一核心概念，它构成了我们所见所触的一切事物的骨架和形态。我们并非从具体零件的机械定义出发，而是从更普适的视角去审视结构如何赋予物质以稳定性和特定的功能。 形态与稳定性的哲学： 本部分首先探讨“结构”的哲学意义，即一个实体为何呈现出特定的形态，以及这种形态如何对其稳定性和存在性产生至关重要的影响。我们将追溯从古希腊原子论到现代量子力学的思想脉络，理解物质基本单元如何通过内在属性和外在条件的相互作用，构建出稳定而有序的宏观形态。这包括对晶体结构的分析，研究原子排列如何决定物质的硬度、延展性和光学性质；对细胞膜的仿生学研究，揭示其高度有序的脂质双层结构如何支撑其分隔、保护和物质交换的功能。 几何与拓扑的语言： 结构不仅仅是物理上的堆砌，更是数学原理的体现。我们将详细阐述几何学和拓扑学在描述和理解结构中的作用。从简单的二维图形到复杂的三维网络，几何学为我们提供了精确度量的工具，例如材料的应力分布、梁的挠度计算，都依赖于其几何形状。拓扑学则关注的是连接关系和不变属性，它能帮助我们理解某些结构在形变下依然能够保持其基本功能，比如DNA的双螺旋结构，其缠绕和解旋的拓扑性质对其复制和转录至关重要。 自组织与涌现现象： 许多复杂的结构并非通过外部指令而形成，而是源于物质内部遵循简单规则的自组织过程。本部分将深入研究这种“自底向上”的构建方式，例如黏菌的觅食路径如何形成最优化的网络结构，鸟群的飞行队形如何通过简单的个体互动涌现出高度协调的整体行为。我们将探讨生物体内的蛋白质折叠过程，以及液态晶体形成的有序相，这些都是自组织力量的生动例证。 材料科学的视角： 结构与其构成材料的性质密不可分。我们将从材料科学的角度，审视不同材料在承受外部载荷、温度变化、化学腐蚀等环境下的结构响应。这包括对金属合金的微观结构分析，理解晶粒尺寸、相界如何影响其强度和韧性；对聚合物的链段排列和交联程度的研究，解释其弹性和塑性行为；以及对陶瓷和复合材料的结构设计，以达到轻质高强的特性。 第二部分：连接的艺术——系统如何协同工作 在结构奠定了物质的形态基础后，本部分的重点在于“连接”，即不同结构单元之间如何相互关联、传递信息和能量，从而构成一个有机的整体。这里的“连接”概念远超简单的物理粘合，而是涵盖了更为广泛的相互作用机制。 物理连接的原理： 我们将从最基础的物理连接方式入手，分析不同连接方式的力学特性、可靠性和失效模式。这包括对焊接、铆接、螺纹连接等传统工艺的力学原理进行剖析，理解其应力集中、疲劳寿命等关键参数。同时，也将探讨纳米尺度上的连接，例如范德华力、氢键等非共价相互作用在分子自组装中的作用，以及胶体颗粒之间的聚集现象。 信息与能量的传递： 系统之所以能够协同工作，很大程度上依赖于信息和能量在其中的有效传递。本部分将探讨多种传递机制。在生物系统中，神经信号的电化学传递、激素的化学信号传递，以及基因调控中的分子信号级联，都将得到深入解析。在工程系统中，电路中的电信号传递、流体管网中的压力和流量传递、以及无线通信中的电磁波传递，也都是我们研究的重点。 接口与界面的设计： 系统中的连接往往发生在两个不同实体相遇的“接口”或“界面”上。本部分将重点关注这些界面的设计及其功能。例如，生物膜的脂质双层结构作为细胞内外的界面，其通透性和选择性是维持细胞生命活动的关键。在工程领域，摩擦副的表面处理、催化剂的活性位点设计、以及电子器件中的电极材料选择，都对界面的性能有着极高的要求。 反馈与控制的机制： 为了维持系统的稳定运行或响应外部变化，各种形式的反馈与控制机制是必不可少的。我们将分析负反馈和正反馈在自然和人造系统中的应用。例如，人体体温的恒定是负反馈的典型例子，而化学反应中的链式增长则可能涉及正反馈。在控制理论中，我们将介绍PID控制器等基本原理，以及它们如何在机器人、自动驾驶等系统中实现精确的运动控制。 第三部分：运转的智慧——系统如何实现功能 在理解了结构的稳定性和连接的协同性之后，本书的第三部分将聚焦于“运转”，即系统如何通过动态的相互作用来完成特定的功能。这里的“运转”不仅指机械的运动，更包含了信息流、能量转换和状态变化的整个过程。 动态过程的模拟与分析： 许多系统的功能体现在其动态变化的过程中。本部分将介绍分析和模拟这些动态过程的方法。我们将考察流体动力学，理解液体和气体的流动如何产生升力、阻力，以及如何驱动涡轮机；研究振动力学，分析机械结构的共振现象及其对结构寿命的影响；探讨化学动力学，揭示反应速率、平衡状态如何影响化学过程的效率。 能量转换的效率与优化： 几乎所有功能的实现都离不开能量的输入和转换。本部分将深入研究能量转换的效率问题，以及如何优化这一过程。我们将分析热力学定律在能量转换中的制约作用，例如内燃机、蒸汽轮机的效率瓶颈；探讨电化学能的转换，如电池和燃料电池的工作原理；以及光能到电能的转换，如太阳能电池的效率提升。 信息处理与决策： 在许多系统中，信息处理和决策是其功能的核心。我们将探讨大脑的信息处理机制，包括神经网络的连接模式、信号的编码和解码；分析计算机的逻辑运算和算法设计；以及研究智能系统中的机器学习和深度学习模型，如何从数据中学习模式并做出预测或决策。 鲁棒性与适应性： 现实世界的系统往往面临着不确定性和变化。本部分将着重分析系统的鲁棒性（即在干扰下维持功能的能力）和适应性（即根据环境变化调整自身的能力）。我们将研究生物体的进化策略，以应对环境挑战；分析故障诊断和容错技术在工程系统中的应用；以及探讨自适应控制系统如何动态调整参数以优化性能。 多尺度系统的集成： 许多复杂的系统是由多个不同尺度的子系统集成而成的，它们的相互作用共同驱动着整体功能的实现。例如，一个飞行器系统，从空气动力学的宏观模型，到发动机内部的燃烧过程，再到控制系统的微电子电路，都存在着多尺度的集成。本部分将探讨如何理解和设计这种跨尺度的系统，以实现最优化的整体性能。 《精微之界：结构、连接与运转的奥秘》将以严谨的学术态度，结合跨学科的视角，引导读者从根本上理解物质世界的组织规律和功能原理。本书的目标读者群体包括对自然科学、工程技术、计算科学以及生命科学等领域有深入探究兴趣的研究者、工程师、学生以及任何对事物运转机制怀有好奇心的人士。通过本书，您将能够以全新的视角，理解那些看似简单却又蕴含无穷智慧的自然与人造系统的本质。
作者简介
目录信息
学习情境1 课程引入 1.1 机器的产生和发展 1.2 本课程的性质、研究内容及任务 1.3 本课程的学习方法 练习题学习情境2 静力学基本概念 2.1 静力学的基本概念 2.2 静力学的基本公理 2.3 约束与约束反力 2.4 物体的受力分析与受力图 ☆综合案例分析 练习题学习情境3 静力学平衡问题解析 3.1 平面汇交力系 3.2 力矩与平面力偶系 3.3 平面任意力系 3.4 考虑摩擦时的平衡问题 ☆综合案例分析 练习题学习情境4 材料变形的内力计算 4.1 材料力学概述 4.2 轴向拉压杆的内力及轴力与轴力图 4.3 受扭杆件的内力及扭矩与扭矩图 4.4 梁的内力及剪力图与弯矩图 ☆综合案例分析 练习题学习情境5 材料变形强度和刚度计算 5.1 工程材料拉(压)时的力学性能 5.2 轴向拉伸和压缩构件的强度和刚度计算 5.3 剪切与挤压实用计算 5.4 扭转时构件的强度与刚度计算 5.5 弯曲构件的强度和刚度计算 ☆综合案例分析 练习题学习情境6 组合变形的强度计算 6.1 应力状态分析 6.2 强度理论 6.3 构件拉(压)与弯曲组合变形的强度计算 6.4 弯扭组合的强度计算 ☆综合案例分析 练习题学习情境7 金属的性能、结构和铁碳相图解析 7.1 材料的性能 7.2 纯金属的晶体结构 7.3 合金的晶体结构 7.4 金属的结晶 7.5 铁碳合金相图 练习题学习情境8 钢的热处理 8.1 钢的热处理概述 8.2 钢在加热时的组织转变 8.3 钢在冷却时的组织转变 8.4 钢的基本热处理工艺 8.5 钢的其他热处理方法 练习题学习情境9 工业用钢、铸铁及有色金属 9.1 工业用钢 9.2 铸铁 9.3 有色金属及合金 ☆综合案例举例 练习题学习情境10 机械设计总论 10.1 机械设计的基本要求及一般程序 10.2 机械零件设计的基本知识 10.3 现代设计方法简介 10.4 平面机构的组成 10.5 平面机构的运动简图 10.6 平面机构的自由度 ☆综合案例分析 练习题学习情境11 常用机构分析 11.1 F面连杆机构 11.2 轮机构 11.3 齿轮机构 11.4 其他常用机构 练习题学习情境12 联接与螺旋传动分析 12.1 螺纹联接 12.2 键联接 ☆综合案例分析 练习题学习情境13 机械传动设计计算 13.1 带传动 ☆综合案例分析 13.2 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 ☆综合案例分析 13.3 轮系的运动分析 练习题学习情境14 轴系零件设计计算 14.1 轴的设计 ☆综合案例分析 14.2 轴承 ☆综合案例分析 14.3 联轴器、离合器和制动器 练习题学习情境15 课程设计 15.1 减速器装配图草图的绘制 15.2 减速器装配图的绘制 15.3 减速器零件工作图的绘制 15.4 课程设计计算说明书的编写参考文献
· · · · · · (收起)
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读后感
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