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出版者:电子工业出版社

作者:郭朝勇

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2003-1-1

价格:15.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505382084

丛书系列:

图书标签:

• CAXA
• 电子图板
• 绘图
• 教程
• CAD
• 机械制图
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• 软件操作
• 入门
• 教学
• 设计

好的，以下是一本不包含《CAXA电子图板绘图教程》内容的图书简介，力求内容详实，贴近专业书籍的介绍风格： --- 《现代机械设计与制造技术前沿解析》 内容简介 本书旨在为机械工程领域的研究人员、高级工程师以及高年级本科生和研究生提供一个全面、深入的视角，聚焦于当前机械设计与制造技术领域中最具创新性和应用潜力的前沿方向。全书结构严谨，内容涵盖理论基础的深化、先进制造工艺的革新、智能控制系统的集成，以及面向未来工业生态的数字化转型，力求构建一个知识体系的广度和深度兼备的参考平台。 第一部分：先进设计理论与仿真技术 本部分着重于突破传统设计范式的局限，引入了现代工程分析的最新发展。 第一章：拓扑优化与增材制造的协同设计（Topology Optimization and Additive Manufacturing Synergy） 详细阐述了基于性能驱动的拓扑优化算法的最新进展，包括多物理场耦合优化、大尺度结构优化解耦策略等。重点分析了如何将优化结果与增材制造（AM）工艺的约束条件进行有效耦合，实现“设计即制造”的无缝衔接。内容包括晶格结构设计原理、微观孔隙率对力学性能的影响模型，以及针对复杂曲面零件的支撑结构优化技术。此外，还讨论了基于实时反馈的闭环优化设计流程。 第二章：高性能材料的本构关系与失效预测 深入探讨了新型工程材料，如高熵合金（HEAs）、纳米复合材料以及智能形状记忆合金（SMAs）的微观结构与宏观力学行为之间的复杂关系。详细介绍了先进的本构模型（如基于内变量的塑性模型、粘弹性模型的Prony级数展开）的建立与数值实现。在失效分析方面，本书侧重于疲劳裂纹扩展的相场（Phase-Field）模拟方法，以及在极端载荷条件下的蠕变与断裂韧性评估技术。 第三章：多体动力学仿真（MBD）的高级应用 超越基础的运动学分析，本章聚焦于复杂机械系统的精确建模与高效求解。内容涵盖了柔性体动力学（Flexible Multibody Dynamics）的建模方法，如Floating Frame of Reference (FFR) 理论与绝对节点坐标法（ANCF）的对比分析。针对高速旋转机械和往复机构，深入剖析了齿轮啮合、轴承接触的非线性接触力学建模，以及如何将多体系统与有限元（FE）模型进行实时耦合，以预测系统振动、噪声与磨损。 第二部分：尖端制造工艺与过程控制 本部分聚焦于制造端的技术飞跃，特别是面向高精度、高效率和定制化的新兴技术。 第四章：第五轴及以上联动数控加工策略（Multi-Axis CNC Machining Strategies） 全面解析了五轴联动、甚至多于五轴的联动加工在复杂曲面零件（如航空叶片、模具型腔）制造中的应用。重点讲解了刀具路径的优化算法，包括螺旋插补、等步距插补以及基于车削/铣削复合加工的切换策略。书中对G代码的生成原理、后处理器的定制开发，以及如何有效补偿热误差和刀具磨损进行了详尽的论述。 第五章：增材制造（AM）的工艺物理与质量控制 本书将增材制造视为一个复杂的物理过程。详细分析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）及粘合剂喷射（Binder Jetting）等主流技术的能量输入、熔池动力学行为及其对最终组织结构的影响。本章的重点在于质量控制：探讨了在线监测技术（如高频红外热成像、光谱分析）如何实时捕获缺陷（如未熔合、孔隙率），并结合反馈控制系统，实现对激光功率、扫描速度的动态调整，确保零件的致密度和性能一致性。 第六章：精密与超精密加工技术 本章探讨了微米级乃至纳米级加工的原理与实践。内容包括超精密磨削（Ultra-precision Grinding）中砂轮微观磨损的机制、磁流变抛光（MRF）的物理模型与工艺参数优化。针对光学元件和微机电系统（MEMS）制造，深入分析了离子束抛光（Ion Beam Polishing）和飞秒激光微纳加工（Femtosecond Laser Micromachining）的技术瓶颈与突破方向，特别是光热效应与等离子体效应的精确控制。 第三部分：智能集成与工业互联 本部分展望了机械系统如何通过数字化和智能化手段实现性能的跃升和运营模式的革新。 第七章：面向工业物联网（IIoT）的机械系统状态监测 详细介绍了传感器技术在现代设备监测中的应用，包括光纤传感器、压电式传感器在应力应变、振动信号采集中的优势。重点阐述了基于深度学习的故障诊断方法，例如卷积神经网络（CNN）用于时频分析特征提取，以及长短期记忆网络（LSTM）用于预测剩余使用寿命（RUL）。书中提供了大量实际设备数据（如轴承振动信号、电机电流频谱）的案例分析。 第八章：数字孪生（Digital Twin）的构建与应用 本书将数字孪生定义为物理实体、虚拟模型与数据流的闭环系统。详细分解了数字孪生的三个核心要素：高保真模型（Hybrid Modeling，结合物理方程与数据驱动模型）、实时数据映射机制，以及预测性维护与优化控制的交互界面。重点讲解了如何利用云计算和边缘计算架构，保证孪生模型在工程尺度上的实时同步性和计算效率。 第九章：机器人与自动化系统的集成控制 本章超越了机器人运动学的基础内容，专注于人机协作（Cobots）的安全交互、视觉伺服控制（Visual Servoing）的快速鲁棒实现，以及复杂装配任务的自主决策系统。探讨了基于任务空间描述（Task-Space Formulation）的阻抗控制（Impedance Control）在应对不确定接触环境中的优越性，并讨论了引入强化学习（Reinforcement Learning）来优化复杂路径规划和操作策略的前景。 总结 《现代机械设计与制造技术前沿解析》不仅是对现有成熟技术的梳理，更是一本面向未来的技术蓝图。它要求读者具备扎实的工程背景知识，并致力于将前沿的数学、计算科学与工程实践紧密结合。本书通过大量的专业图表、案例分析和参考文献，确保了其作为高级参考手册的权威性和实用性。 ---

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