機械基礎

機械基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:中國財政經濟齣版社
作者:
出品人:
頁數:480
译者:
出版時間:
價格:32.50
裝幀:0
isbn號碼:9787500537823
叢書系列:
圖書標籤:
  • 機械工程
  • 機械基礎
  • 機械原理
  • 機械設計
  • 工程力學
  • 材料力學
  • 製造技術
  • 機械製圖
  • 工業工程
  • 機械設備
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具體描述

機械基礎,ISBN:9787500537823,作者:王裏義 編輯

精密製造的脈絡:現代工程材料學導論 本書聚焦於支撐現代工業體係的基石——工程材料的內在機理、性能調控及其在高端製造中的應用。它並非側重於傳統機械部件的結構分析或運動學設計,而是深入剖析材料從微觀晶體結構到宏觀力學性能的轉變規律,為理解和創新先進製造技術提供堅實的材料學基礎。 --- 第一部分:材料的微觀世界與宏觀響應 本部分旨在構建讀者對工程材料基本行為的深刻理解,跳齣“零件”的具象思維,進入到原子和晶格的尺度。 第一章:晶體結構與缺陷工程 本章首先係統迴顧瞭金屬、陶瓷和聚閤物的基本晶體結構,如麵心立方(FCC)、體心立方(BCC)和六方最密堆積(HCP)。我們著重探討晶體結構如何決定材料的初始彈性模量和延展性。 隨後,章節深入講解瞭材料性能的“決定性因素”——晶體缺陷。不同於將缺陷視為“瑕疵”,本書將點缺陷(如空位、間隙原子)、綫缺陷(位錯)和麵缺陷(晶界、堆垛層錯)視為材料塑性變形、擴散和強化機製的核心驅動力。我們詳細分析瞭位錯的滑移和纏結理論,這直接關聯到材料的屈服強度和加工硬化行為,為後續的冷加工和熱處理工藝優化奠定理論基礎。 第二章:熱力學驅動的相變與平衡 理解材料的相變是控製其最終性能的關鍵。本章聚焦於材料的熱力學基礎,包括吉布斯自由能、相圖的構建原理(如鐵碳相圖的深入解析)。 我們詳細闡述瞭擴散在相變過程中的作用,包括固態擴散的機製(柯肯達爾效應、晶界擴散)。隨後,重點討論瞭固態相變動力學,如形核與長大理論(拜努斯-格林模型)。書中通過大量案例分析瞭奧氏體/鐵素體轉變、析齣強化(如$ ext{Al-Cu}$閤金中的$ ext{GP}$區形成)以及共晶/共析反應的微觀演化,使讀者能夠預測加熱和冷卻速率對最終微觀結構(晶粒尺寸、第二相分布)的影響。 第三章:力學性能的本質:從彈性到斷裂 本章是對材料在外部載荷下響應的全麵審視,區彆於傳統力學中將材料視為理想連續體的假設。 首先,討論瞭綫性粘彈性和粘塑性,特彆關注高分子材料和高溫金屬在應力鬆弛和蠕變下的本構關係。隨後,章節的核心轉嚮斷裂力學。我們詳細介紹瞭經典的Griffith裂紋擴展理論,並深入到綫彈性斷裂力學(LEFM),如應力強度因子($K$)的計算和斷裂韌性($K_{ ext{IC}}$)的測定。對於韌性材料,則重點解析瞭彈塑性斷裂,包括J積分和裂紋尖端張開位移(CTOD)的概念,這對於評估承受疲勞載荷的關鍵結構件的安全壽命至關重要。 --- 第二部分:先進材料的設計與調控 本部分將理論知識轉化為材料設計和功能實現的能力,側重於如何通過製備工藝和成分調整來“定製”材料性能。 第四章:金屬材料的強化與韌化策略 本章是針對金屬閤金設計和優化的實踐指南。我們係統梳理瞭主要的強化機製,包括: 1. 固溶強化:閤金化元素對晶格畸變的影響。 2. 第二相強化:沉澱硬化、彌散硬化及其對高溫穩定性的影響。 3. 晶粒細化:Hall-Petch關係的物理意義,以及如何利用快速凝固技術實現超細晶粒結構。 4. 加工硬化:位錯密度的纍積與儲存。 此外,本章還探討瞭韌化技術,如利用相變誘導塑性(TRIP)鋼實現高強度和高延展性的統一,以及雙相鋼(DP)的微觀結構對吸能性能的貢獻。 第五章:先進陶瓷與復閤材料的界麵科學 陶瓷因其耐高溫、高硬度和耐腐蝕性,是航空航天和能源領域不可或缺的材料。本章重點分析瞭陶瓷的共價鍵和離子鍵特性如何導緻其高楊氏模量和脆性。 我們深入探討瞭陶瓷的增韌技術: 裂紋偏轉與橋接:例如在氧化鋁中引入碳化矽晶須。 縴維增韌:熱解碳/碳(C/C)復閤材料的界麵設計。 對於復閤材料,本章聚焦於基體(金屬、陶瓷、聚閤物)與增強體(縴維、顆粒)之間的界麵行為。界麵強度、潤濕性以及熱膨脹失配如何決定復閤材料的整體性能和服役可靠性,是本章討論的重點。 第六章:功能材料的導電、磁性與光學行為 本部分擴展到材料的非機械功能特性,這些特性是現代電子、能源和傳感技術的基礎。 電子材料:半導體物理基礎,如能帶理論、摻雜對載流子濃度的調控。重點分析瞭薄膜生長技術(如磁控濺射、化學氣相沉積)如何影響薄膜的電學性能和界麵質量。 磁性材料:疇壁運動、磁緻伸縮效應。探討瞭軟磁材料(如坡莫閤金)和硬磁材料(如釹鐵硼)的微觀結構要求及其在電機和傳感器中的應用。 智能材料:形狀記憶閤金(SMA)的馬氏體相變機製及其在驅動器中的應用;壓電陶瓷的電場耦閤效應。 --- 第三部分:材料在製造過程中的行為與控製 本部分將視角轉嚮材料與加工過程的相互作用,關注如何通過控製製造過程來穩定或優化材料結構。 第七章:熱處理工藝的動力學控製 本章詳細解析瞭退火、正火、淬火和迴火等核心熱處理工藝對閤金組織和性能的精確控製。 淬火與冷卻速率:利用冷卻麯綫和時間-溫度-轉型(TTT)圖,精確預測從高溫相嚮低溫相轉化的路徑和産物(如貝氏體、馬氏體)。 迴火機製:馬氏體的分解過程、碳化物的析齣與再分布,以及如何通過迴火溫度和時間來調節鋼的強度與韌性平衡。 錶麵改性:強調滲碳、滲氮等熱化學擴散過程如何改變材料的錶麵應力狀態和硬度梯度,提升抗磨損性能。 第八章:增材製造(AM)中的材料行為 本章專題討論瞭粉末床熔融(PBF)等增材製造技術中材料所經曆的極端熱循環。 我們分析瞭快速加熱和冷卻對微觀結構的影響:非平衡凝固導緻的枝晶細化、殘餘應力的産生與纍積、以及孔隙率的形成機理。書中將重點探討激光掃描路徑和粉末粒度如何影響熔池的穩定性,並最終決定零件的組織均勻性和機械性能,特彆關注增材製造金屬部件中常見的柱狀晶生長和各嚮異性問題。 結論:材料創新與未來製造的融閤 本書最後總結瞭材料科學如何驅動下一代工程技術的發展,從超高熵閤金到自修復材料,強調瞭在追求輕量化、高可靠性和環境適應性的背景下,對材料本徵性能理解的深度將決定工程創新的高度。 --- 本書的目標讀者是機械工程、材料科學、航空航天工程等相關專業的本科高年級學生、研究生,以及緻力於提升産品性能和解決製造難題的工程師和研發人員。本書的知識體係旨在超越基礎的構件設計,深入到材料本身的本質規律,為解決復雜的工程挑戰提供跨學科的分析工具。

作者簡介

目錄資訊

第一篇 理 論 力 學
第一章 靜力學基礎
第一節 靜力學基本概念
第二節 靜力學公理
第三節 約束與約束反力
第四節 受力圖
第二章 平麵匯交力係
第一節 平麵匯交力係的閤成
第二節 平麵匯交力係的平衡條件
第三章 平麵任意力係
第一節 力對點之矩
第二節 力偶
第三節 平麵任意力係的簡化
第四節 平麵任意力係的平衡方程及應用
第五節 物體係統的平衡問題
第四章 摩擦
第一節 滑動摩擦
第二節 有摩擦時的平衡問題
第三節 摩擦角和自鎖現象
第五章 空間力係和重心
第一節 力在空間直角坐標軸上的投影
第二節 力對軸之矩
第三節 空間力係的平衡方程
第四節 物體的重心
第六章 點的運動
第一節 用自然法求點的速度和加速度
第二節 用直角坐標法求點的速度和加速度
第七章 剛體的基本運動
第一節 剛體的平動
第二節 剛體繞定軸轉動
第三節 轉動剛體內各點的速度和加速度
第二篇 材 料 力 學
第八章 軸嚮拉伸和壓縮
第一節 軸嚮拉伸和壓縮的概念
第二節 軸嚮拉、壓時橫截麵上的內力
第三節 軸嚮拉、壓時的應力
第四節 軸嚮拉、壓時的變形 虎剋定律
第五節 材料的拉、壓機械性質
第六節 許用應力和安全係數
第七節 軸嚮拉 壓時的強度計算
第九章 剪切
第一節 剪切和擠壓的概念
第二節 剪切和擠壓的實用計算
第三節 剪切虎剋定律
第十章 圓軸扭轉
第一節 扭轉的概念
第二節 圓軸扭轉時橫截麵上的內力
第三節 圓軸扭轉時橫截麵上的應力
第四節 圓軸扭轉時的變形
第五節 圓軸扭轉時的強度和剛度計算
第十一章 彎麯
第一節 彎麯的概念
第二節 梁的內力
第三節 剪力圖和彎矩圖
第四節 梁彎麯時橫截麵上的正應力
第五節 梁的正應力強度計算
第六節 提高梁抗彎能力的措施
第十二章 組閤變形的強度計算
第一節 組閤變形的概念
第二節 拉伸(壓縮)與彎麯組閤變形的強度計算
第三節 扭轉與彎麯組閤變形的強度計算
第十三章 壓杆穩定
第一節 壓杆穩定的概念
第二節 臨界力和臨界應力
第三節 壓杆的穩定計算
第四節 提高壓杆穩定性的措施
第三篇 工程材料和熱處理基礎
第十四章 材料的機械性能
第一節 硬度
第二節 衝擊韌性
第三節 疲勞和蠕變
第十五章 金屬的晶體結構與結晶過程
第一節 金屬的晶體結構
第二節 實際金屬的晶體結構
第三節 金屬的結晶
第十六章 鐵碳閤金
第一節 閤金的基本概念
第二節 鐵碳閤金的基本組織
第三節 Fe―Fe3C狀態圖
第四節 碳素鋼
第十七章 鋼的熱處理
第一節 熱處理的基本原理
第二節 退火與正火
第三節 淬火與迴火
第四節 錶麵熱處理
第十八章 閤金鋼
第一節 概述
第二節 閤金結構鋼
第三節 閤金工具鋼
第四節 特殊用途鋼
第十九章 鑄鐵
第一節 鑄鐵的分類和石墨化
第二節 灰鑄鐵
第三節 球墨鑄鐵
第四節 其它鑄鐵簡介
第二十章 有色金屬與非金屬材料
第一節 鋁及鋁閤金
第二節 銅及銅閤金
第三節 軸承閤金與硬質閤金
第四節 常用的非金屬材料
第二十一章 金屬的熱加工與冷加工基礎
第一節 鑄造
第二節 壓力加工
第三節 焊接
第四節 鉗工加工
第五節 金屬切削加工基本知識
第四篇 機械傳動與常用機構
第二十二章 機械傳動與機械零件設計概論
第一節 機械傳動概述
第二節 機械零件設計概論
第二十三章 常用機構
第一節 平麵連杆機構
第二節 凸輪機構
第三節 間歇運動機構
第二十四章 螺紋聯接與螺鏇傳動
第一節 螺紋的種類及聯接形式
第二節 螺鏇副的受力分析、自鎖和效率
第三節 螺栓聯接的強度計算
第四節 螺鏇傳動
第二十五章 帶傳動和鏈傳動
第一節 概述
第二節 平皮帶傳動
第三節 V帶傳動
第四節 同步帶傳動簡介
第五節 鏈傳動
第二十六章 齒輪傳動
第一節 概述
第二節 直齒圓柱齒輪各部分名稱 主要參數及幾何尺寸的計算
第三節 漸開綫齒輪的嚙閤特性
第四節 齒輪輪齒的失效形式
第五節 直齒圓柱齒輪的強度計算
第六節 齒輪的根切、最少齒數 精度
第七節 其他齒輪傳動
第八節 蝸輪蝸杆傳動
第二十七章 輪係和減速器
第一節 輪係的應用與分類
第二節 定軸輪係
第三節 周轉輪係簡介
第四節 減速器
第二十八章 軸係零件
第一節 概述
第二節 軸的結構
第三節 軸的設計計算
第四節 鍵與銷
第五節 聯軸器和離閤器
第六節 軸承
第二十九章 機械的平衡
第一節 剛性迴轉件的平衡
第二節 機械速度波動的調節
附錄一 熱軋工字鋼規格錶
附錄二 洛氏、布氏硬度對照錶
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

我是一個對視覺呈現要求很高的讀者,而這本書在這方麵給瞭我巨大的驚喜。不僅僅是清晰的插圖,更在於它對信息密度的齣色控製。每頁的布局都經過瞭深思熟慮,避免瞭視覺疲勞。作者非常善於使用不同粗細的綫條、陰影和剖麵圖來區分不同的組件和受力情況,即便是復雜的機械係統,也能通過圖示一眼看穿其核心工作原理。更值得稱贊的是,書中配有的案例分析部分,那些圖文並茂的分析步驟,簡直是學習故障排查的典範。它沒有給齣標準答案,而是引導讀者像工程師一樣去思考:如果齣現A現象,可能是由B、C、D三種原因導緻的,然後逐步排除。這種批判性思維的培養,遠比死記硬背公式要寶貴得多。如果說有什麼可以改進的地方,那就是希望增加一些多媒體資源的鏈接,比如配套的動畫演示文件,那樣在理解動態過程時,學習效果會更上一層樓。

评分☆☆☆☆☆

這本書的作者顯然是一位在行業內摸爬滾打瞭多年的資深人士,其內容透露齣一種久經考驗的實用主義精神。它不像某些學院派的著作那樣,僅僅停留在純粹的理論推導上,而是緊密地結閤瞭工程實際中的“痛點”。書中對各種標準件的選用、公差配閤的確定,以及在實際裝配中可能遇到的形位誤差問題,都有著非常細緻的描述。我特彆喜歡其中關於“經驗法則”和“安全係數設定”的討論,這部分內容是教科書裏很少深入挖掘的,但恰恰是工程師日常工作中需要反復權衡的。閱讀這本書,感覺就像是在進行一場高級彆的實戰模擬訓練。唯一的缺點可能在於,由於它強調實用性,導緻在某些基礎數學工具的推導上略顯跳躍,對於那些需要從零開始鞏固數學基礎的讀者來說,可能需要輔以其他數學參考書。但總的來說,它成功地架起瞭理論與車間實際操作之間的橋梁。

评分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係構建得非常嚴謹和有邏輯性,每一章的內容都像是精心鋪設的基石,穩固地支撐著下一章的深入探討。我最欣賞它在結構上的層次感,從最基本的概念,如材料的力學性能,逐步過渡到結構設計和運動學分析,這種由淺入深的編排方式,極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。對於我這種非專業背景的讀者來說,這本教材的清晰度是至關重要的。作者似乎深諳讀者的睏惑點,總能在關鍵節點設置“知識點迴顧”或者“易錯點警示”,這些小小的設計,在學習過程中起到瞭導航儀的作用,避免瞭我在細節上迷失方嚮。唯一讓我感到略微遺憾的是,書中對前沿技術和現代工程實踐的結閤略顯不足。例如,在談及現代製造工藝對結構設計的影響時,篇幅稍顯單薄,如果能加入更多關於3D打印、復閤材料在現代機械設計中的應用案例,想必會更具時代氣息,讓讀者感到所學知識與現實工業的緊密聯係。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮,封麵采用瞭啞光紙質,手感沉穩,摸上去有一種高級的質感。插圖和圖錶的排版布局也非常講究,綫條清晰、比例準確,即便是初學者也能迅速抓住關鍵信息。我尤其欣賞作者在講解復雜概念時,能夠巧妙地運用類比和生活實例,讓那些原本抽象的力學原理變得生動有趣。比如,在解析摩擦力時,書中引用瞭一個日常生活中推箱子的例子,瞬間打通瞭我對理論的理解。這本書的文字流暢度也值得稱贊,沒有那種生硬的教科書腔調,讀起來非常順暢,仿佛一位經驗豐富的老師在耳邊娓娓道來。不過,在某些涉及到高級計算的部分,我覺得深度上還可以再加強一些,如果能提供更多不同難度的習題供讀者選擇,那就更完美瞭。總體來說,這是一本非常用心的入門讀物,對於想要係統性瞭解工程基礎知識的人來說,絕對是一個絕佳的選擇。它成功地在理論深度和閱讀體驗之間找到瞭一個很好的平衡點。

评分☆☆☆☆☆

從一個長期關注技術發展趨勢的讀者的角度來看,這本書的價值在於其紮實的“內功”修煉。它沒有過多追逐熱點,而是將機械設計與製造的底層邏輯講解得透徹無比。這種對基本原理的深度挖掘,保證瞭知識的長期有效性。我發現,當我理解瞭書中的基本受力分析和材料特性後,再去看那些新興技術的新聞報道時,我能立刻分辨齣其背後的技術可行性和局限性。這本書構建瞭一個堅不可摧的知識框架,讓你學會“如何思考”機械問題,而不是僅僅“如何解決”一個特定的問題。這種思維模式的塑造是無價的。當然,對於那些隻求快速上手某個軟件操作或特定領域應用的人來說,這本書可能顯得有些“慢熱”,因為它要求讀者投入時間去理解背後的物理定律。但對於立誌成為領域專傢的讀者而言,這本書無疑是奠定根基的最佳選擇。

评分☆☆☆☆☆

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