航天环境控制与生命保障工程基础上册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:王普秀

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:2003-1

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118029697

丛书系列:

图书标签:

• 航天工程
• 环境控制
• 生命保障
• 航天生命科学
• 载人航天
• 航天技术
• 工程技术
• 航空航天
• 系统工程
• 空间环境

精密工程的基石：现代机械设计理论与实践 图书简介 本书旨在为工程技术人员、科研人员以及相关专业的高年级本科生和研究生，提供一套全面、深入且与现代工业实践紧密结合的机械设计理论与应用知识体系。不同于侧重特定领域或仅仅停留在基础原理介绍的传统教材，本书聚焦于“面向制造与装配的设计”（DFMA）、“可靠性驱动的设计”（RBD）以及“智能系统集成”等前沿理念，旨在培养读者形成系统化、优化化、全生命周期的工程思维。 全书结构清晰，内容覆盖了从材料选择的微观机制到复杂系统集成与动态分析的宏观应用，力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡点。 --- 第一部分：机械设计的基础理论与材料科学的深度融合 本部分致力于夯实读者在理解机械元件性能、失效机理以及先进材料应用方面的基础。 第一章：工程材料的结构与性能调控 本章超越了对常见金属材料（如钢、铝合金、钛合金）性能的简单罗列，深入探讨了材料的微观结构（晶体结构、晶界、位错）如何直接影响宏观力学性能（强度、韧性、疲劳极限）。重点解析了热处理、表面改性（如渗碳、离子注入）在提升关键承载部件性能中的作用机理。此外，引入了先进复合材料（金属基、陶瓷基、聚合物基复合材料）在极端载荷环境下的设计考量，包括纤维取向对各向异性强度的影响分析。 第二章：应力分析与材料失效预防 系统阐述了经典的弹性力学和塑性力学的基本原理，特别是应力集中问题的识别与控制。本章详细介绍了疲劳理论的演进，从S-N曲线到线性断裂力学的应用，并扩展至高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的预测模型。对于断裂韧性（$K_{IC}$）的测定与工程应用进行了深入讨论，强调了缺陷容限设计在确保结构完整性中的核心地位。 第三章：摩擦、磨损与润滑理论 本章是理解机械系统长期可靠运行的关键。详细剖析了接触力学（Hertz接触理论的扩展应用），区分了粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损的物理机制。润滑部分不仅仅停留在流体力学润滑（如雷诺方程），更着重于边界润滑和混合润滑状态下的表面相互作用，并介绍了先进润滑材料（如固体润滑剂、磁流变液）在特种工况下的应用潜力。 --- 第二部分：核心机械元件的现代设计方法学 本部分将传统机械元件的设计提升到基于性能指标和优化算法的现代工程高度。 第四章：连接件与紧固系统的动态分析 螺纹连接作为最常见的静/动载荷连接方式，本章着重分析了预紧力的松动机理与防松设计。除了传统的机械防松方法，引入了基于有限元分析（FEA）的螺栓预紧力实时监测技术。对于铆接和焊接连接，则侧重于其界面处的应力分布和疲劳扩展路径的模拟分析，确保连接单元在复杂载荷谱下的寿命预测精度。 第五章：传动机构的优化设计与精度控制 本章涵盖了齿轮、轴承、带轮/链轮等关键传动元件。在齿轮设计方面，强调了误差对啮合动态特性（噪音、振动）的影响，并引入了齿形修正技术以提升承载能力。轴承设计部分，侧重于滚动轴承的接触角优化和润滑膜厚度的精确计算，以应对高转速、高负载的工况需求。对于弹性传动轴系的临界转速分析，提供了更精细的有限元模型构建方法。 第六章：弹性元件与振动控制系统 本章深入探讨了弹簧、减震器等弹性元件的设计与选型。特别关注了变刚度设计（如渐变刚度弹簧）在提升系统动态响应性能中的应用。振动控制方面，系统介绍了主动隔振（如压电驱动器）和被动隔振（如非线性阻尼器）技术，并结合了模态分析结果，指导工程师如何有效地抑制特定频率的共振。 --- 第三部分：面向制造与系统的集成化设计 本部分是本书的核心创新点，强调设计决策对后续制造、装配乃至整个产品生命周期成本的影响。 第七章：面向制造与装配的设计（DFMA）的量化评估 本章不再将DFMA视为简单的经验法则，而是引入了量化的评估指标。详细介绍了如何通过模块化设计策略、简化零件数量、标准化接口来降低制造成本和缩短装配时间。探讨了增材制造（3D打印）对传统设计约束的颠覆性影响，以及如何针对增材制造的特点进行结构设计（如点阵结构优化）。 第八章：系统集成与机械-电子-控制耦合 在现代工程中，纯粹的机械设计已不复存在。本章聚焦于机电一体化系统中的机械设计接口。详细讨论了传感器和执行器（如步进电机、伺服电机）的选型与集成对机械结构刚度和热管理提出的新要求。重点解析了如何进行热-机耦合分析，确保精密运动部件在工作温度变化下仍能保持设定的精度公差。 第九章：机械系统的可靠性、可维护性与寿命预测 本章将设计阶段的可靠性目标贯穿始终。介绍了基于概率的可靠性设计方法（如First-Order Reliability Method, FORM）。对于可维护性，探讨了易于检查、易于更换的设计原则，并引入了“故障树分析”（FTA）和“失效模式与影响分析”（FMEA）在设计评审中的迭代应用。最后，基于运行数据和剩余寿命模型（RUL），指导读者制定前瞻性的预测性维护策略。 --- 总结 本书的最终目标是培养出能够驾驭复杂工程挑战，将材料科学、高级分析方法与现代制造理念融会贯通的创新型工程师。它不仅是知识的载体，更是连接理论研究与产业前沿的桥梁。

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这本新近购入的《航天环境控制与生命保障工程基础上册》简直是为我这种对太空探索怀有深厚兴趣的人量身定制的宝藏！我一直对宇航员如何在遥远的星辰大海中呼吸、饮水和维持生命活动感到好奇，这本书从最基础的原理入手，系统地剖析了密闭生态系统中的物质循环和能量转换。书中对热力学在航天器环境控制中的应用进行了详尽的论述，我特别欣赏作者在阐述复杂的传热与传质机制时所采用的清晰图示和详实的数学模型。它没有停留在概念层面，而是深入到了具体的工程实现，比如如何设计出高效的二氧化碳去除装置，以及如何精确控制舱内气压和气体组分。读完前几章，我对“人——机器——环境”三者之间的动态平衡有了全新的认识，那种将地球生命系统微缩并移植到极端环境中的智慧，着实令人叹为观止。这本书的编排逻辑极佳，从宏观的需求分析到微观的组件设计，层层递进，即便是涉及大量专业术语，作者也总能找到恰当的比喻来辅助理解，让非专业背景的读者也能一窥究竟。

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这本书的语言风格严谨而不失活力，读起来有一种老派工程师的沉稳和自信。它没有追逐时下热门的“火星殖民”愿景，而是脚踏实地地专注于当前近地轨道任务中生命保障系统的基础工作原理和已验证技术。对于像我这样偏爱扎实基础研究的人来说，这种回归本源的态度非常可贵。书中对材料科学在环境控制中的应用也有独到的见解，比如新型吸附剂的选择、耐腐蚀材料在水处理回路中的应用等，这些细节往往是其他概论书籍所忽略的。我发现自己不止一次地停下来，查阅书中引用的那些经典文献，这证明了作者的论述是有坚实学术支撑的。总而言之，这是一部值得反复研读、并在未来工作中随时翻阅的工具书，它为理解人类如何在外太空长期生存，提供了不可或缺的工程基石。

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作为一名长期关注国际空间站（ISS）运营的技术观察者，我一直在寻找一本能够系统梳理和对比不同国家（或地区）空间站生命保障系统设计哲学的书籍，而这本《航天环境控制与生命保障工程基础上册》恰好满足了这一需求。书中不仅详细介绍了美国和俄罗斯等传统航天强国在气体制备和污染物去除方面的技术路线，还对一些新兴航天体在设计中为追求轻量化和模块化所采取的创新策略进行了比较性研究。这种跨文化的、多角度的审视，极大地拓宽了我的视野。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种工程思想的碰撞。书中对“闭环度”这一核心指标的深入探讨尤其引人入胜，作者通过对不同设计方案的能耗、质量和体积（QM/V）进行量化评估，清晰地展示了在受限空间内，追求极致闭环所必须付出的技术代价和工程权衡。

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这本书的装帧和排版也给我留下了极好的印象，这对于一本技术类书籍来说至关重要。纸张的质地优良，印刷清晰，即便是复杂的电路图和设备剖面图，线条也锐利分明，长时间阅读也不会造成视觉疲劳。从内容的组织来看，它显然不是一本为初学者准备的“入门导览”，而更像是面向工程师和高年级学生的专业教材。作者对“可靠性设计”和“冗余系统构建”的强调贯穿始终，清晰地传达了航天工程中“安全第一”的核心理念。我尤其喜欢它对历史上几次重要空间任务中环境控制系统故障案例的分析，这些真实的案例分析不仅增强了理论的说服力，更让冰冷的技术条款变得鲜活起来，让人深刻体会到系统设计中任何一个微小疏忽可能带来的严重后果。这绝非一本轻松的读物，但每翻过一页，都能感觉到自己对航天工程的理解又加深了一层。

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我是在寻找一本能真正深入讲解空间生命支持系统（ECLSS）核心技术的参考书时发现了这本《航天环境控制与生命保障工程基础上册》。它的深度和广度远远超出了我的预期。特别是在水循环再生技术部分，作者对冷凝水回收、尿液处理以及微生物污染控制的各个环节进行了近乎手术刀般精细的剖析。我过去阅读的一些资料往往对这些环节一笔带过，但这本书却详细探讨了不同分离膜的渗透性能、再生系统的能耗比，甚至还对比了物理化学法和生物再生法在长期任务中的优劣势。这种注重工程细节的写作风格，对于正在进行相关课题研究的我来说，无疑是提供了极具价值的实证参考。其中对于辐射防护和微重力环境下流体动力学的讨论，也展现了作者扎实的理论功底和丰富的实践经验，使得整本书的专业度达到了一个很高的水准。

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