具体描述
《机械设计手册》(第3卷)(新版)全书共分常用资料，机械零部件与传动设计（一）、（二），液压、气动、液力传动与控制，机械设计基础，现代设计方法及应用等6卷50篇。本卷主要介绍齿轮传动、轮系、减速器和变速器、轴、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器与制动器。权威，国内机械工业知名学者和机械设计专家研究并执笔编写，保证了本手册的高质量和权威性。全面反映国内外机械设计的最新成果，所涉及的设计方法和理论与国际接轨，反映国内外设计水平。技术数据、产品数据准确可靠。系统，从设计理念、设计方法到常用数据，系统地总结了机械设计各专业的技术内容，将新思维、新方法与设计实践融会贯通到机械设计的全过程中。
好的，这是一份针对“机械设计手册.第3卷(新版)”之外的图书的详细简介。 --- 现代制造工艺与材料科学前沿探索 （本书旨在拓展读者对当代先进制造技术和高性能材料的理解深度与广度，内容覆盖从理论基础到实际应用的多个关键领域。） 第一部分：先进制造技术的新范式 本卷深入探讨了当前制造业中具有革命性意义的技术领域，它们正逐步取代传统加工方法，引领工业向更高精度、更低能耗、更智能化的方向发展。 第一章：增材制造（3D打印）的系统优化与应用拓展 本章聚焦于增材制造技术（AM）的最新发展，特别是金属和复合材料的打印工艺。 1.1 高性能金属增材制造（L-PBF与EBM）： 详细分析了激光粉末床熔融（L-PBF）和电子束熔化（EBM）过程中的冶金学行为。重点讨论了应力残余控制、孔隙率的形成机理及其对疲劳性能的影响。内容涵盖了Inconel 718、钛合金Ti6Al4V等关键材料的参数优化曲线，以及后处理工艺（如热等静压HIP）在消除内部缺陷中的作用。 1.2 连续纤维增强复合材料增材制造（CFF）： 探讨了将连续碳纤维或玻璃纤维精确植入聚合物基体中进行3D打印的技术。阐述了纤维与基体之间的界面粘结强度优化方法，以及如何通过调整铺放角度来设计各向异性的力学性能，特别是在航空航天结构件中的应用案例。 1.3 智能反馈与过程监控： 介绍了基于机器视觉和光谱分析的实时过程监控系统。如何利用深度学习算法分析熔池的形态和温度波动，以实时调整激光功率和扫描速度，确保打印件的微观结构一致性。 第二章：超精密与微纳加工技术 本章侧重于实现亚微米乃至纳米级精度加工的方法论和工程实践。 2.1 非传统加工方法的集成应用： 系统梳理了电火花加工（EDM）、激光加工（LBM）和超声波辅助加工（UAM）的最新进展。特别关注了微米级油磨电火花加工在模具制造中复杂型腔的成形精度和表面粗糙度控制。 2.2 超精密表面工程： 深入解析了磁流变抛光（MRF）和离子束抛光（IBA）的物理机制。提供了光学元件（如自由曲面镜片）的表面误差分析方法和修正策略，以及如何量化和控制表面残余应力。 2.3 微机电系统（MEMS）制造中的光刻与刻蚀技术： 详细介绍了深反应离子刻蚀（DRIE）中的侧壁保护机制，以及软X射线光刻在制造高深宽比微结构中的优势与挑战。 第二部分：新一代工程材料的性能与设计 本部分聚焦于传统材料的性能极限突破以及新型功能材料的工程化应用。 第三章：高性能结构材料的冶金基础与应用 本章探讨了在极端载荷和环境下保持优异性能的金属材料。 3.1 高熵合金（HEAs）的微观结构调控： 概述了由多主元构成的复杂晶体结构，以及如何通过快速凝固、热机械处理等手段诱导生成特定的析出相或形貌，以期获得超高硬度或优异的蠕变抗性。对比分析了面心立方（FCC）和体心立方（BCC）高熵合金在低温韧性方面的差异。 3.2 先进钢材的相变与强化机制： 详细阐述了贝氏体钢和马氏体钢的相变动力学。重点介绍了先进高强度钢（AHSS）中残余奥氏体的稳定化技术，及其在提高碰撞吸能和塑性变形能力中的关键作用。 3.3 轻质合金的疲劳寿命预测： 针对航空航天领域常用的铝锂合金和镁合金，本节提出了基于裂纹起裂和扩展速率的综合疲劳寿命预测模型，并引入了环境腐蚀对早期疲劳行为的影响因子。 第四章：智能与功能性材料的应用开发 本章关注那些能够响应外部刺激并改变自身特性的材料，及其在传感、驱动和热管理方面的应用。 4.1 形状记忆合金（SMA）的热力学模型： 深入分析了镍钛合金（NiTi）在应力诱发马氏体转变中的本构关系。提供了如何通过预应变和热循环来“编程”记忆效应的实用指南，并讨论了SMA在微驱动器中的滞后效应补偿方法。 4.2 压电与电磁材料的耦合效应： 探讨了压电陶瓷（如PZT）在结构健康监测（SHM）中的应用。内容包括压电材料的本构方程、能量俘获机制的效率评估，以及如何设计阻抗谱分析技术来识别结构损伤。 4.3 热电材料的效率提升： 介绍了通过纳米结构化（如量子点嵌入或二维材料层）来解耦塞贝克系数、电导率和热导率的方法。重点分析了如何优化材料的“优值指数”（ZT）以提高热能和电能相互转换的效率。 第三部分：数字化、集成化与可靠性评估 本部分转向面向工业4.0和产品全生命周期的设计与验证方法。 第五章：基于模型的系统工程（MBSE）与数字孪生 本章介绍了如何利用信息模型来驱动设计、仿真和运维过程。 5.1 多物理场耦合仿真（FEA/CFD集成）： 阐述了如何构建包含热、流、固耦合的有限元模型。以复杂换热器设计为例，展示了如何同步求解流体动力学（CFD）和结构热应力分析（FEA），以优化散热性能和使用寿命。 5.2 数字孪生模型的构建与维护： 描述了从物理资产到虚拟模型的映射流程。内容包括实时数据采集、模型状态校准（State Estimation）技术，以及利用孪生模型进行预测性维护（PdM）的决策流程，尤其关注于旋转机械的故障预警阈值设定。 5.3 可靠性与寿命的贝叶斯推断： 介绍了在样本数据有限的情况下，如何利用先验知识结合新的测试数据，通过贝叶斯方法对系统关键部件的寿命分布进行动态更新和评估，以提高决策的鲁棒性。 --- 目标读者： 本书面向从事机械设计、材料科学研究、先进制造工艺开发的高级工程师、研究人员以及相关专业的研究生。读者应具备扎实的机械原理、材料学基础知识，并对现代工程技术的发展趋势有浓厚兴趣。
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