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出版者:

作者:伍湘彬 编

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2010-7

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787040269567

丛书系列:

图书标签:

• 电子技术
• 基础知识
• 电路分析
• 模拟电子
• 数字电子
• 电子技能
• 实训
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• DIY
• 电子爱好者

好的，这是一本名为《现代机械设计与制造技术》的图书简介，内容涵盖了现代机械工程领域的前沿技术、核心原理以及工程实践应用，旨在为读者提供全面而深入的知识体系。 --- 现代机械设计与制造技术 书籍简介 本书深入剖析了当前机械工程领域最核心、最具创新性的设计方法与先进制造技术。全书内容组织严谨，逻辑清晰，从基础理论的夯实到尖端技术的应用，旨在培养读者具备面向未来的、系统化的机械工程实践能力。本书特别关注数字化、智能化与绿色制造的融合趋势，为工程师、科研人员以及高年级学生提供了一份详尽的参考指南。 第一部分：先进机械设计理论与方法 本部分着重于现代机械设计理念的革新，超越了传统的经验和图纸设计范畴，迈向基于仿真、优化和智能化的全新阶段。 1. 机械系统可靠性与寿命评估 本章详述了从材料选择到结构设计的全生命周期可靠性分析。内容包括：随机载荷下的疲劳寿命预测模型，如应力-寿命法（S-N曲线的修正与应用）和应变-寿命法（低周疲劳分析）。引入了概率设计理论（如可靠性指标$eta$值的确定），并详细介绍了断裂力学在预测结构初始缺陷扩展方面的应用，包括线弹性断裂和弹塑性断裂的判定标准（$K_{IC}$和$J$积分）。同时，涵盖了如何利用蒙特卡洛模拟进行系统级可靠性优化。 2. 计算机辅助设计（CAD）与参数化建模 重点介绍新一代三维CAD软件的高级功能应用，特别是参数化和直接建模的切换策略。详细阐述了特征驱动建模（Feature-Based Modeling）与拓扑优化（Topology Optimization）的集成流程。读者将学习如何建立具有设计意图（Design Intent）的智能模型，以及如何通过参数化脚本（如API编程）实现设计方案的快速迭代和自动化配置。 3. 机械动态特性分析与振动控制 本节深入探讨了复杂机械系统的运动学与动力学分析。涵盖了多体动力学（MBD）的建模技术，特别是在高速往复机构、机器人关节系统中的应用。详细分析了系统的固有频率、模态振型，并介绍了主动与被动减振降噪技术，包括使用粘滞阻尼器、谐振吸振器以及基于主动控制的振动抑制策略。 4. 仿真是核心：有限元分析（FEA）精要 FEA不再仅仅是应力校核的工具，而是设计决策的核心驱动力。本章细致讲解了非线性有限元分析的各个方面，包括：大变形分析、接触（Contact）算法的选择与收敛性处理（如惩罚法、增广拉格朗日法）。特别对材料非线性（塑性、蠕变）和几何非线性（屈曲分析）的建模流程进行了详尽的步骤指导与案例分析，强调了网格划分质量对仿真结果准确性的决定性影响。 第二部分：现代先进制造技术 本部分聚焦于如何将数字化设计转化为高精度、高效率的物理实体，涵盖了从传统数控技术到前沿增材制造的全景图。 5. 高性能切削加工的优化与控制 深入探讨了高速和超高速加工（HSM/HSC）中的关键技术。内容包括：刀具路径的智能规划算法，以最小化切削力波动和热误差。详细分析了切削颤振（Chatter）的机理和抑制方法，如通过刚度分析和阻尼补偿。此外，还介绍了先进的切削参数优化模型，考虑了刀具磨损和表面完整性对加工精度的影响。 6. 增材制造（AM）的工艺、材料与后处理 作为革命性的制造技术，本书对其主流工艺进行了深入剖析，包括选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）以及粘结剂喷射（Binder Jetting）。重点分析了增材制造过程中的残余应力控制、致密度优化以及缺陷（如气孔、未熔合）的无损检测方法。此外，详细讨论了增材制造特有材料体系（如高熵合金、高性能陶瓷）的性能表征和热处理优化。 7. 数字化制造与工业物联网（IIoT）集成 本章描述了如何构建智能化的车间环境。内容包括：制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的深度集成。重点介绍了基于传感器网络的实时过程监控技术，如利用机器视觉进行在线质量检测，以及利用边缘计算对机床数据进行即时反馈和自适应控制。讲解了数字孪生（Digital Twin）技术在模拟、预测和优化制造流程中的构建与应用框架。 8. 表面工程与功能化制造 强调了产品性能越来越依赖于其表面特性。系统介绍了先进的表面改性技术，如物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）的薄膜设计，重点关注耐磨、耐腐蚀和低摩擦系数涂层的制备。同时，探讨了功能梯度材料（FGM）在极端工况部件中的应用及其制备工艺的控制要点。 第三部分：系统集成与前沿趋势 本部分将设计、制造与控制系统相结合，展望了机械工程未来的发展方向。 9. 机器人学与自动化系统集成 系统分析了串联与并联机器人的运动学（正解与逆解的求解方法）。重点阐述了协作机器人（Cobots）的安全设计标准与人机交互界面。在控制方面，详细讲解了基于力/力矩反馈的高精度装配任务的轨迹规划与控制算法。 10. 绿色制造与可持续发展 从全生命周期评估（LCA）的角度审视机械产品的设计与制造过程。探讨了低能耗加工技术、可回收材料在机械结构中的应用，以及如何通过优化设计减少材料消耗和废弃物产生。讨论了循环经济理念在机械产品售后服务和再制造中的实践路径。 --- 本书结构严谨，内容覆盖面广，既包含了坚实的理论基础，也紧跟了工业界最新的技术热点。它不仅仅是一本教科书，更是一本面向未来工程实践的工具书和参考手册。通过对本书的学习，读者将能够驾驭复杂的机械设计挑战，并熟练运用最先进的制造手段，推动产品的创新与升级。

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