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出版者:

作者:Planchard, David C./ Planchard, Marie P.

出品人:

页数:0

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价格:523.00元

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isbn号码:9781585035243

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• SolidWorks 2009
• CAD
• 机械设计
• 工程制图
• 软件教程
• SolidWorks
• 三维建模
• 设计软件
• 工业设计
• 计算机辅助设计
• 入门教程

图书名称：机械设计与制造前沿探索 作者： 行业资深工程师与高校教授联合撰写 出版社： 蓝天科技出版社 出版日期： 2011年5月 图书页数： 780页 --- 内容简介： 本书《机械设计与制造前沿探索》是一本面向机械工程领域中、高级专业人员、研究人员以及相关专业高年级本科生和研究生的深度专业著作。全书紧密围绕21世纪以来机械设计、先进制造技术、材料科学与工程应用这三大核心领域展开，旨在系统梳理和深入剖析当前行业内最前沿、最具创新性的技术发展方向与实践应用案例。本书的编写严格遵循理论与实践相结合的原则，力求提供既具坚实的理论基础，又富含可操作性的工程指导。 全书共分为五大部分，二十章内容，逻辑结构严谨，层层递进。 --- 第一部分：现代机械系统设计理论与方法（约占全书25%篇幅） 本部分专注于探讨超越传统设计范式的当代机械系统设计理念与工具。 第一章：基于系统工程的复杂机械设计流程重构： 详细阐述了从需求定义到全生命周期管理的系统工程方法论在大型复杂机械系统（如高端数控机床、大型工程机械）设计中的应用框架。重点分析了需求瀑布模型、迭代开发模型在机械设计中的适应性优化。 第二章：拓扑优化与生成式设计的深度融合： 本章超越基础有限元分析（FEA），深入讲解了结构拓扑优化算法（如稀疏性算法、水平集方法）的最新进展。结合人工智能驱动的生成式设计平台，探讨如何实现功能驱动、材料高效的轻量化结构创新。书中包含了大量的案例研究，展示了拓扑优化在复杂应力分布场景下的失效分析与改进路径。 第三章：多物理场耦合分析在机构动态学中的应用： 探讨了热-固耦合、流-固耦合（FSI）在高速、高频振动机械部件设计中的重要性。详细介绍了如何利用先进的数值计算方法精确预测电机、泵、阀门等部件在极端工作条件下的性能衰减与寿命。 第四章：可靠性驱动的设计（RBD）与故障预测分析（FMA）： 引入了先进的概率论方法和贝叶斯网络，用以量化设计裕度与风险。内容涵盖了疲劳寿命的随机模型、加速寿命试验（ALT）设计以及如何通过传感器数据建立基于状态的维护（CBM）模型，指导产品设计优化。 --- 第二部分：先进制造工艺与数字化车间（约占全书30%篇幅） 本部分聚焦于从“图纸到实物”过程中革命性的制造技术变革，特别是增材制造与精密加工的协同发展。 第五章：增材制造（AM）的材料科学与结构完整性： 深入剖析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造工艺的微观机理。重点讨论了打印过程中的残余应力控制、孔隙率的消除技术，以及打印后热处理对最终部件机械性能（如屈服强度、断裂韧性）的决定性影响。 第六章：超精密加工技术与表面工程： 详细介绍了金刚石车削、电化学加工（ECM）、激光辅助加工等超精密加工方法的原理与参数控制。特别关注了如何通过先进的表面改性技术（如PVD、CVD涂层，激光冲击强化）来显著提升关键摩擦副的耐磨性和抗腐蚀能力。 第七章：五轴及以上多轴联动数控编程与后处理： 本章为实践性极强的章节，讲解了复杂曲面零件的G代码优化策略、刀具路径的避碰算法，以及先进的误差补偿技术，确保在高度自动化的生产线上实现微米级的加工精度。 第八章：数字化车间（Smart Factory）的互联架构： 阐述了工业物联网（IIoT）在车间层面的具体部署，包括传感器网络、数据采集与清洗、MES（制造执行系统）与ERP的集成。重点分析了数据驱动的生产调度优化模型。 第九章：先进材料在制造中的应用挑战与突破： 探讨了高性能复合材料（如碳纤维增强聚合物）的铺层设计与固化过程中的残余应力控制；以及新型轻质合金（如高熵合金）的增材制造适用性研究。 --- 第三部分：智能控制与机电一体化（约占全书20%篇幅） 本部分关注如何将先进的电子、信息技术与机械执行机构深度融合，实现机器的自主化与智能化。 第十章：高性能伺服驱动与运动控制算法： 详细分析了直驱电机（DDM）的控制特性，以及基于模型预测控制（MPC）在高动态响应系统（如机器人关节、高速转台）中的应用。内容涵盖了摩擦补偿、反作用力控制等先进技术。 第十一章：基于机器视觉的质量检测与反馈系统： 介绍了一种结合深度学习的3D重建技术，用于在线监测加工过程中的刀具磨损和工件表面缺陷。重点阐述了如何将视觉反馈实时传递给运动控制器，形成闭环修正。 第十二章：嵌入式系统与实时操作系统（RTOS）在控制中的选型与优化： 探讨了VxWorks、QNX等实时操作系统的核心优势，以及如何设计高效的驱动程序和通信协议，以满足高可靠性、低延迟的工业控制要求。 --- 第四部分：仿真技术与虚拟调试（约占全书15%篇幅） 本部分着重于虚拟环境中对物理系统的预测和验证能力。 第十三章：多体动力学（MBD）的高效建模与仿真： 讲解了如何建立高精度的柔性体模型（Flexible Body Dynamics），并将其与刚体运动进行耦合。关注点在于分析高速运转机械的振动传递路径与能量耗散机理。 第十四章：计算流体力学（CFD）在热管理中的应用： 深入探讨了湍流模型（如RANS、LES）在预测设备内部复杂气流和冷却介质流动中的选择标准，以及如何优化散热片的几何形状以提高换热效率。 第十五章：虚拟调试（Virtual Commissioning）的流程化实践： 阐述了如何使用仿真模型替代物理样机进行PLC逻辑和安全系统的预先验证，从而大幅缩短现场调试周期并降低调试风险。 --- 第五部分：前沿交叉学科与未来展望（约占全书10%篇幅） 本部分展望了机械工程与其他学科的交叉融合趋势。 第十六章：生物启发设计与仿生机构： 分析了自然界中高效运动结构的力学原理，并探讨如何将其转化为具有高度适应性的新型驱动器和传感器的设计灵感。 第十七章：微纳尺度制造与MEMS技术： 介绍了光刻技术、微放电加工等在制造微型执行器和传感器方面的最新进展，以及在生物医疗设备中的潜在应用。 第十八章：智能材料与自适应结构： 讨论了形状记忆合金（SMA）、压电材料在实现机械系统结构自适应（如主动减振、形状重构）方面的工程化难题与解决方案。 总结与展望： 综合性地总结了数字化、智能化、绿色化是未来机械工程发展的三大主线，并对人才培养提出了新的要求。 --- 本书的特点： 1. 深度与广度兼备： 覆盖了从基础的可靠性设计到尖端的增材制造、AI赋能设计等多个热点领域，深度适宜专业人士参考。 2. 强调工程实践： 书中配有大量来源于实际工业项目的仿真结果图、实验数据对比，以及具体的参数设置指导。 3. 与时俱进的理论体系： 内容更新聚焦于2005年以来的重大技术突破，反映了当前全球机械工程领域的研究热点和技术前沿。 4. 严谨的学术论证： 引用了最新的国际顶级期刊文献，为每个关键技术点提供了坚实的理论支撑。 本书是机械工程师、设计人员、工艺工程师、以及相关学科研究生进行专业知识迭代和项目攻关的理想参考资料。

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这本书的封面设计得非常简洁有力，那种深邃的蓝色调一下子就抓住了我的眼球，让人感觉里面蕴含着某种专业而深奥的知识。我是在一个老旧的书店角落里偶然发现它的，当时还带着一丝疑惑，毕竟“2009”这个年份在今天的技术浪潮下显得有些遥远。然而，当我翻开扉页，那种扑面而来的严谨感立刻打消了我的疑虑。它没有过多花哨的图表堆砌，而是用一种近乎教科书式的精准语言，为我构建起了一个扎实的理论基础框架。我花了整整一个下午，沉浸在它对基础几何构造和实体建模理念的阐述中，那种循序渐进的引导，仿佛一位耐心的导师，一步步将我从CAD的门外领进了门内。特别是它对约束关系的讨论，深入浅出，让我明白了为何有些看似简单的设计，在实际操作中会遇到层出不穷的“蓝线”和“过定义”的困扰。这本书的价值，绝不仅仅在于教你如何操作软件的某个特定版本，而是在于培养你对三维设计思维的根本认知，这份认知是跨越软件迭代的宝贵财富。我能感受到作者在文字背后倾注的匠心，他没有急于展示那些炫目的曲面造型，而是将最核心的“稳定设计哲学”打磨得如同磐石一般坚固。

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我是在一个跨专业学习的过程中接触到这本著作的，当时我需要快速理解机械设计流程中的核心环节。老实说，市面上大多数面向非专业人士的软件教程都过于简化了“公差配合”和“表面粗糙度”这些至关重要的概念，往往一带而过。然而，这本书却用专门的章节，详细阐述了如何将这些工程标准准确地应用到三维模型标注中去，并且解释了它们对后续加工制造环节的具体影响。我特别喜欢它在案例分析中穿插的那些“经验之谈”，比如在处理拔模斜度时，如何根据材料特性来选择最佳角度，这些都是标准教程中鲜少提及的“行业黑话”。它不仅仅是教你“画图”，更是教你“设计出可制造的产品”。阅读这本书的过程，就像是得到了一位经验丰富的高级工程师手把手的指导，他不仅告诉你“应该做什么”，更重要的是告诉你“为什么这样做会更好”。这种对设计全生命周期的考量，使得这本书的价值远远超越了它所标识的特定年份软件版本。

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说实话，我原本以为这是一本偏向于快速上手指南类的书籍，毕竟市面上这类工具书太多了，总是充斥着“十分钟精通某某功能”的口号。但这本书给我的震撼在于它的深度和广度，尤其是它对装配体设计的论述部分，简直就是一部小型的工程力学入门手册。我记得有一章专门详细分析了运动副的创建和干涉检查，那部分内容极其详尽，不仅展示了操作步骤，更重要的是解释了每一步背后的数学原理和实际应用场景中的潜在风险点。它没有敷衍地带过“配合”这个概念，而是将其拆解为点、线、面之间的空间关系重构，这种层层剥开的讲解方式，极大地提升了我解决复杂机构问题的能力。我曾经在一个项目中，被一个多连杆机构的虚拟运动模拟难住了好几天，最终是翻阅这本书中的一个侧例，才猛然醒悟到自己遗漏了某个关键的旋转轴心定义。这本书像是一位沉默的智者，它不会直接给你答案，但会提供一套完美的、可以让你自行推导出所有答案的逻辑工具箱。它要求读者投入时间去理解，去消化，而不是走马观花地抄写命令。

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这本书的排版风格透露着一种古典的美感，虽然是关于现代机械设计的，但它摒弃了那种充斥着饱和度过高截图的“炫技”式排版。取而代之的是清晰的、高对比度的黑白线条图，配合着恰到好处的注解文字。这种处理方式的好处在于，它极大地减少了读者的视觉疲劳，让我的注意力能完全集中在模型结构和逻辑关系上，而不是被那些花哨的渲染效果所干扰。我尤其欣赏它对“草图绘制规范”的坚持，作者反复强调了“最小化驱动”的设计原则，这对于一个习惯于自由发挥的初学者来说，无疑是一种必要的“紧箍咒”。我曾因此书改进了我所有的绘图习惯，现在我画出的每一个草图都更加精炼和高效。每次翻到关于特征重建的部分，我都能感受到作者对效率的执着，他总是在寻找最简洁、最不易出错的方式来构建复杂的曲面，这不仅是软件技巧的展示，更是对工程美学的追求。它更像是一本关于“如何优雅地设计”的哲学读本，而不是单纯的“如何使用软件”的说明书。

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这本书的语言风格非常沉稳、内敛，用词考究，几乎没有出现任何煽动性的语句或夸张的描述。它更像是古典文献的翻译本，每一个技术术语都经过了精确的锤炼，力求在中文语境下找到最贴切的表达方式。我发现自己阅读这本书时，常常需要放慢速度，甚至需要一边阅读一边在草稿纸上推演公式，因为它很少提供直接的“复制粘贴”式操作指南。例如，在处理钣金件展开算法时，它提供了一个数学推导的过程，而不是仅仅展示“点击这个按钮，系统自动完成”。这种深度介入原理的写作方式，对于那些渴望从根本上掌握知识体系的读者来说，是极大的恩赐。它培养了一种对“细节的敬畏心”，让我意识到，一个微小的参数设置失误，在最终的产品中可能导致灾难性的后果。这本书不是用来消遣的读物，它是一份严肃的承诺，承诺将读者引向专业领域的深水区，并装备好他们应对挑战的工具。

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