具体描述
本书是2001年版先后7次印刷发行3万余册的《汽车故障与检修500例》的修订修。本版仍以汽车主要总成或部件的功用、构造和工作原理为基础，分析和列举了现代汽车故障原因与检修技巧500例；书中增添了现代汽车维修中的自我保护、电喷发动机、自动变速器、防抱死、空调等方面的故障维修168例，保留了第1版中广大读者喜爱且内容充实、通用性、实用性和操作性强的例子。
本书更能为汽车维修人员和驾驶人员排忧解难；同时，也可供在校的汽车维修专业师生学习和参考。
机械工程前沿技术与实践 导读： 随着科技的飞速发展，机械工程领域正经历着一场深刻的变革。数字化、智能化、绿色化已成为推动行业进步的核心动力。本书旨在为广大机械工程专业人士、技术人员和高等院校师生，提供一个全面、深入、前瞻性的知识平台，聚焦于当前及未来机械工程领域最具创新性和实用价值的技术方向与实践案例。我们摒弃对传统机械维修知识的重复阐述，转而聚焦于如何利用现代工具和理论，应对复杂工程挑战，实现高效、可靠、可持续的机械系统设计、制造与管理。 --- 第一部分：先进制造技术与智能工厂 第一章：增材制造（3D打印）的深度应用与材料科学 本章深入探讨了基于金属、陶瓷及复合材料的增材制造技术（如SLM、EBM、DED）在航空航天、生物医学和高端模具制造中的前沿应用。重点解析了打印过程中的微观结构演变、残余应力控制机制，以及如何通过工艺参数优化实现性能优异的近净成形零件。内容涵盖了后处理技术（热等静压、表面精加工）对最终力学性能的决定性影响，并引入了“数字孪生”在3D打印流程监控与质量预测中的新兴应用模式。 第二章：工业互联网与柔性化生产系统 本章详细阐述了工业物联网（IIoT）架构在构建新一代智能工厂中的核心作用。内容包括：传感器技术选型与数据采集标准（OPC UA, MQTT），边缘计算在实时数据处理中的部署策略，以及基于云计算平台的MES/ERP系统集成。特别关注了如何通过构建数字主线（Digital Thread）实现从产品设计到生产执行的无缝衔接，从而支撑大规模定制化（Mass Customization）的柔性生产需求。 第三章：高精度加工与超精密控制 本章着重于现代数控（CNC）技术的发展方向，超越了基础的G代码编程。深入研究了五轴及以上多轴联动加工中的运动学解算与误差补偿技术，特别是如何利用激光跟踪仪等精密计量手段进行在机校准。此外，还探讨了微纳尺度加工（如飞秒激光加工、离子束抛光）在光学元件和微机电系统（MEMS）制造中的关键技术瓶颈与突破。 --- 第二部分：现代机械结构设计与仿真分析 第四章：基于性能的设计（DfP）与拓扑优化 本章从根本上改变传统设计思维，强调设计必须以最终性能指标为导向。详细介绍了结构拓扑优化算法（如密度法、水平集法）在轻量化结构设计中的应用。内容包括：如何有效处理多工况约束、不同载荷条件下的载荷耦合分析，以及如何将优化结果直接转化为可制造的CAD模型。同时，探讨了生成式设计工具如何利用人工智能辅助设计师快速探索巨大的设计空间。 第五章：先进有限元方法与多物理场耦合仿真 本章聚焦于复杂系统建模与仿真的高级技巧。内容涵盖了非线性有限元分析（FEA）在塑性变形、接触算法中的实施细节；热-力-流多物理场耦合仿真（如焊接过程的热应力分析、电磁驱动部件的流固耦合分析）。深入解析了如何选择合适的单元类型、构建精确的材料本构模型，以及如何通过HPC（高性能计算）加速复杂模型的求解过程。 第六章：可靠性工程与寿命预测 本章摒弃传统的经验寿命估算，转向基于物理机理的寿命预测（PBHLM）。详细介绍了疲劳损伤累积模型（如Miner法则的改进、STC模型）在随机载荷环境下的应用。内容包括：如何利用振动数据和应变测量进行状态监测（SHM），通过高斯过程回归等方法建立载荷谱与损伤演化的关联性，从而实现对关键部件剩余使用寿命（RUL）的精确预测。 --- 第三部分：新能源动力系统与传动技术 第七章：电动汽车核心部件的热管理系统设计 随着电动汽车渗透率的提高，电池包、电机和功率电子器件的热管理成为性能和安全的核心挑战。本章深入分析了基于直接接触冷却、浸没式冷却和相变材料（PCM）的先进热管理方案。重点讲解了CFD（计算流体动力学）在优化冷却液流道设计、最小化热点形成方面的应用。 第八章：高效率流体动力机械优化 本章关注现代泵、压缩机和涡轮机在节能降耗方面的最新进展。内容涵盖了叶轮和导向器的反向工程设计、基于先进气动/水力学分析的叶型优化。着重探讨了变转速驱动系统与机械系统耦合后的动态特性分析，以及如何利用超空泡技术在高速水下推进器设计中的应用潜力。 第九章：先进摩擦学与润滑技术 本章从材料界面行为的角度审视机械系统的运行效率与磨损控制。内容包括：纳米涂层（如DLC、氮化物涂层）在减少摩擦副之间的接触应力与提高耐磨性方面的作用。深入剖析了边界润滑、混合润滑区域的接触力学模型，以及智能润滑系统如何根据实时磨损速率动态调整润滑剂的注入策略。 --- 第四部分：数字化监测与维护策略 第十章：基于机器学习的故障诊断 本章彻底转向基于数据驱动的预测性维护（PdM）。详细介绍了如何利用振动信号、声学发射信号和油液分析数据，构建有效的特征提取流程（如小波包分解、经验模态分解）。重点讲解了深度学习模型（如CNN、LSTM）在识别微弱故障特征、区分复杂故障模式方面的强大能力。 第十一章：无损检测（NDT）技术的集成与定量评估 本章探讨了超声、涡流、红外热成像等无损检测技术在在线监测中的集成应用。内容着重于如何将采集到的缺陷数据转化为可量化的损伤参数，例如，如何利用相控阵超声技术（PAUT）精确反演裂纹的尺寸和方位角，并将其结果输入到结构健康监测系统中。 第十二章：机器人技术在复杂设备维护中的应用 本章关注服务机器人与自动化检测系统。内容包括：高精度视觉伺服系统在目标识别与定位中的技术挑战，柔性夹持器在处理不规则部件时的设计原理，以及人机协作（Cobots）在复杂装配和现场检查任务中的安全标准与交互界面设计。 --- 结语： 本书的编写理念是“面向未来挑战，注重工程实践”。它不提供针对特定老旧车型的维修手册，而是为工程师提供一套理解和解决现代复杂机械系统运行、设计、制造与维护难题的先进工具箱和思维框架。掌握这些前沿技术，是应对工业4.0时代机遇的关键。
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