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出版者:

作者:Marghitu, Dan

出品人:

页数:880

译者:

出版时间:2001-8

价格:$ 138.99

装帧:

isbn号码:9780124713703

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 机械设计
• 工程材料
• 流体力学
• 热力学
• 制造工程
• 控制工程
• 可靠性工程
• 工程制图
• 机械制动

深入探索材料科学与先进制造工艺的桥梁 《现代工程材料与精密加工技术前沿》 本书特色： 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，聚焦于当代工程领域至关重要的两大支柱：高性能工程材料的特性、选择与应用，以及与之紧密相连的尖端制造工艺。我们摒弃了基础理论的冗余阐述，转而着眼于工程实践中最具挑战性和创新性的领域。本书结构紧凑，内容聚焦，特别适合从事产品设计、工艺研发、质量控制以及相关领域的研究人员与高级技术人员。 第一部分：下一代工程材料的深度解析 本部分详细剖析了当前工业界对材料性能提出的更高要求，并深入探讨了如何通过材料设计来满足这些需求。我们避免了对通用材料的浅尝辄止，而是将重点放在那些推动技术边界的“明星材料”上。 第一章：功能梯度材料（FGMs）的结构与界面行为 功能梯度材料因其材料成分在空间上的连续梯度分布而备受关注。本章不仅阐述了FGMs的微观结构梯度对宏观力学性能（如抗热震性、抗蠕变性）的影响机制，还重点分析了梯度设计参数（如梯度指数、材料组合）与实际服役环境的耦合关系。我们将探讨如何利用有限元分析（FEA）来精确模拟材料内部应力场的分布，并提供了几种关键的界面设计策略，用以提高不同材料层之间的粘结强度和长期稳定性，这在航空航天热防护系统和核能反应堆部件制造中至关重要。 第二章：超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在极端载荷下的性能表征 UHMWPE以其卓越的耐磨性和抗冲击性著称，但其在高温和高应力下的长期蠕变行为一直是工程上的难点。本章侧重于研究UHMWPE的分子链定向技术（如拉伸和结晶控制）如何影响其屈服强度和疲劳寿命。我们引入了先进的动态机械分析（DMA）和原子力显微镜（AFM）数据，用以揭示在复杂应力状态下，材料内部微观结构的变化规律。此外，还探讨了新型交联技术如何有效提升其耐化学腐蚀能力，使其能在更严苛的化学环境中应用。 第三章：增材制造金属粉末的冶金特性与缺陷控制 随着增材制造（AM）技术的成熟，对用于激光粉末床熔融（LPBF）和电子束熔融（EBM）的金属粉末的冶金质量提出了前所未有的要求。本章深入分析了球形度、粒径分布对粉末流动性和烧结性能的决定性影响。我们将详细阐述粉末颗粒内部的微观偏析现象，以及这些偏析如何转化为最终成形件中的微孔隙和枝晶结构。重点内容包括如何通过先进的气雾化技术和等离子雾化技术来优化粉末的化学均匀性和致密度，从而有效抑制增材制造过程中的未熔合缺陷和热裂纹。 第二部分：面向复杂几何的精密制造技术 本部分将制造技术置于实现复杂结构和亚微米级精度制造的背景下进行探讨，侧重于非传统加工方法和智能化控制系统的集成。 第四章：五轴联动数控加工中的误差补偿模型 五轴联动加工是实现复杂曲面和高精度模具制造的核心技术。本章着重于分析机床的结构误差和运动学误差的耦合模型。我们构建了一个基于实时误差反馈的补偿算法，该算法综合考虑了刀具轴线漂移、主轴跳动以及热漂移效应。书中提供了多种误差标定方法（如激光干涉仪和球杆仪），并展示了如何将补偿参数实时写入CNC系统，以确保在加工高深宽比零件时，仍能维持纳米级的表面完整性。 第五章：电化学加工（ECM）的高效化与表面完整性 电化学加工因其无机械应力、适用于硬脆材料的特性而成为精密加工的重要补充。本章的核心在于优化电解液的流体力学模型，以克服加工区域的“离子屏蔽效应”。我们引入了脉冲式ECM技术，分析了电流密度、脉冲频率和占空比对去除率和表面粗糙度的非线性影响。此外，书中还详细介绍了如何通过在线监测系统来控制加工间隙的电化学反应稳定性，从而实现对材料表面相变层的精确控制，避免热影响区（HAZ）的产生。 第六章：超声波辅助加工与微观切削的能耗优化 超声波辅助加工（UAM）在加工陶瓷和复合材料时展现出显著优势。本章聚焦于如何通过调整超声波振幅和频率，实现刀具与工件之间的间歇性接触，从而降低切削力。我们详细分析了超声波能量输入与材料去除率（MRR）之间的动态平衡点。对于微观切削，书中探讨了尺寸效应在极小切深下对材料塑性变形的影响，并提出了一种基于机器学习的刀具磨损预测模型，用于优化微型钻孔和铣削操作的进给速度和主轴转速，确保在不牺牲效率的前提下，实现最佳的表面光洁度。 本书的价值： 本书摒弃了对基础原理的简单复述，而是直击现代工程挑战的核心——如何选择并高效地制造出具有特定、极端性能要求的先进材料部件。它为工程师提供了一套实用的、基于前沿研究成果的工具箱，用以解决从材料选择到最终加工精度控制中的实际难题。读者将获得一套连贯的、跨越材料科学与先进制造领域的集成知识体系。

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如果我必须在“理论的广度”和“实践的深度”之间做一个选择，这本书毫无疑问地选择了前者，而且是以一种非常肤浅的方式。它试图用几百页的篇幅涵盖从热力学循环到数控机床编程的所有领域，这注定是一场失败的尝试。例如，在描述最新的增材制造技术（3D打印）时，它仅仅提到了SLM和FDM的基本原理，却没有对这两种技术在金属零部件中导致的微观结构变化、残余热应力分布，以及如何通过后处理（如HIP）来缓解这些问题进行深入探讨。对于一个在快速原型和复杂零件制造领域工作的工程师而言，这些实践细节远比基础的材料属性表重要得多。而且，书中引用的许多数据表格似乎没有经过最新的版本校对。我对比了它提供的某种合金的疲劳寿命数据，与我最近从权威材料数据库中查到的数据存在约15%的差异，这个差异在结构安全计算中是不可接受的。这种对时效性和精确性的漠视，使得这本书更像是一个过时的文献汇编，而不是一个与时俱进的工程参考。

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这本书的排版简直是灾难，我花了将近一个小时才在密密麻麻的公式和图表中找到我需要的那个关于材料疲劳极限的章节。感觉像是从一本上世纪八十年代的俄文教材里直接翻译过来的，字体小得像蚂蚁爬，而且很多插图的清晰度低得可怜，看着那些模糊的应力-应变曲线图，我几乎要怀疑自己是不是老花眼了。更让人抓狂的是，它试图在一本书里塞进所有机械工程的知识，结果就是每部分都浅尝辄止。比如讲到有限元分析（FEA）时，它只是简单地罗列了几个名词和公式，完全没有提供任何关于实际操作中边界条件设置、网格划分策略的深度指导。我本来是想找一本能帮助我解决实际设计难题的工具书，结果却得到了一本只能用来垫桌脚的“砖头”。我承认，它里面的基本物理定律和公式是齐全的，但对于一个需要快速查阅或对比不同工程规范的工程师来说，这本手册的检索效率低得让人想砸键盘。如果作者能花点心思在用户体验和信息架构上，而不是仅仅堆砌数据，这本书的价值可能会提高十倍。目前的版本，我只能给那些时间多到愿意花半天时间在一页纸上搜索信息的“古籍爱好者”推荐了。

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我必须承认，当我第一次翻开这本工具书时，内心是充满期待的。毕竟，“工程师手册”这几个字本身就意味着权威和全面。然而，我的期望很快就被现实无情地击碎了。这本书在流体力学的部分处理得尤其草率，它对湍流模型（比如 $k-epsilon$ 或 $SST$ 模型）的介绍，不过是照搬了教科书上的定义，完全没有涉及现代CFD软件中如何针对特定工业应用（比如高温燃气轮机叶片或复杂管道系统）进行模型选择和求解器优化的实战经验。作为一个在航空航天领域工作了五年的工程师，我需要的不是理论的复述，而是那些在实际项目中被反复验证的“经验法则”或“快速估算方法”。这本书里充斥着大量过于理想化的假设条件下的计算方法，这在现实世界的公差、材料不均匀性和环境扰动面前，几乎没有参考价值。举个例子，它给出的轴承寿命计算公式，完全没有考虑润滑剂的实际污染程度和运行温度波动对疲劳起始的影响。这本书更像是为那些刚刚走出校门，对工程世界一无所知的学生准备的“理论速查集”，而不是为身经百战、追求精确与效率的专业人士准备的案头利器。它错失了成为真正“得力助手”的良机。

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这本书的语言风格极其干燥和学术化，几乎没有采用任何工程师在实际交流中常用的简化表达或类比说明。对于一些复杂的机械系统建模，比如复杂机构的运动学分析，它完全依赖于一套抽象的矩阵代数推导，把整个过程描述得像是纯数学家的课题，而不是工程师用来解决实际运动偏差问题的工具。我理解严谨性是必要的，但好的技术手册应该能够搭建一座桥梁，连接理论知识和工程实践。这本书的作者似乎完全没有意识到这一点。它更像是一本为准备通过高级学术认证考试而编写的复习资料，而不是一本放在工作台旁边随时可以查阅的实用指南。我特别希望它能包含一些“陷阱警示”——即“在以下A、B、C情况下，使用此公式可能会导致灾难性的结果”，但这类实战经验的总结，这本书里几乎找不到。读完这本书，我感觉自己掌握的知识量没有实质性增加，反而因为被大量晦涩难懂的表达所困扰，浪费了宝贵的工作时间。我需要的是“如何快速解决问题”，而不是“为什么这个问题可以被理论解释”。

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从装帧和印刷质量来看，这本书的制作成本显然是压得很低的。封面用的纸张缺乏韧性，才翻了几次，封皮的边缘就已经开始磨损卷曲，这对于一本需要经常携带到现场或车间使用的参考书来说，简直是设计上的“犯罪”。更要命的是，它的索引系统简直是“反人类”设计。我试图查找“焊接残余应力”的相关内容，通过索引发现它指向了第452页，但当我翻到那里时，发现那只是一个关于焊缝几何形状的简短段落，完全没有涉及应力分析。当我尝试用关键词进行反向查找时，发现很多关键术语（比如“蠕变断裂”、“塑性铰”）根本就没有被收录进索引，或者被归类到了一个完全不相关的、更宽泛的章节标题下。这使得查找效率极其低下，每一次信息检索都变成了一场耐心的考验。在需要争分夺秒进行故障排除或快速设计验证的紧急情况下，一本无法快速定位信息的工具书，其价值约等于零。这本书的编辑团队似乎完全没有理解“手册”的核心价值在于“快速准确地提供信息”，而不是“尽可能多地塞进信息”。

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