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出版者:

作者:于鹏

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2003-8

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787810773379

丛书系列:

图书标签:

• CAXA
• 实体设计
• 机械设计
• 3D建模
• CAD
• 工业设计
• 参数化设计
• 数字化设计
• 软件教程
• 工程制图

好的，以下是一本不包含《CAXA实体设计XP》内容的图书简介，力求详尽且自然流畅。 --- 图书简介：《现代机械设计与工程创新实践》 第一部分：基础重塑与理论深化 《现代机械设计与工程创新实践》 并非一本侧重于特定软件操作的工具手册，而是一部系统梳理并深入剖析现代机械设计理论、先进制造技术以及工程创新思维的综合性著作。本书旨在为机械工程领域的从业者和高等院校师生提供一个广阔的、超越具体软件平台的视野，聚焦于“设计思想的形成”与“工程问题的解决能力”。 第一章：工程思维的范式转换 本章首先探讨了传统机械设计方法论向现代工程设计范式转变的核心驱动力——数字化、智能化和可持续性。我们深入分析了系统工程（Systems Engineering）在机械产品全生命周期管理中的核心地位，强调设计不再是孤立的几何构造，而是多学科交叉、信息流驱动的复杂过程。内容涵盖需求获取的严谨性、设计约束条件的量化分析，以及如何利用价值工程（Value Engineering, VE）方法在设计的早期阶段进行优化决策，而非仅仅在后期进行修补或改进。特别引入了设计思维（Design Thinking）在机械工程应用中的初探，鼓励工程师从用户体验和实际使用场景出发，进行更具人性化和市场适应性的结构创新。 第二章：材料科学与结构优化前沿 在材料选择方面，本书摒弃了对标准材料手册的简单罗列，转而聚焦于先进功能材料的潜力挖掘。详细介绍了高性能复合材料（如碳纤维增强聚合物、陶瓷基复合材料）在轻量化与极端工况下的应用策略，以及智能材料（如形状记忆合金、压电材料）在结构健康监测和主动控制系统中的集成设计。结构优化部分，我们侧重于拓扑优化（Topology Optimization）的原理及应用，解释了如何利用有限元分析（FEA）的结果，指导设计迭代，实现结构质量、刚度与强度的最佳平衡。本章强调的不是如何使用某个软件的优化模块，而是理解不同优化算法背后的数学模型和物理约束。 第三章：动力学与控制系统的集成设计 机械系统的性能往往取决于其运动学和动力学特性。本章深入探讨了多体动力学（Multi-Body Dynamics, MBD）的建模技术，包括拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程的应用，尤其关注高速、高精度机构（如并联机器人、高速转子系统）的动态特性分析。在控制集成方面，本书详细讲解了经典控制理论（PID控制）在高精度伺服系统中的应用，并引入了鲁棒控制和自适应控制的基本概念，旨在使读者具备设计包含反馈机制的机电一体化系统的能力。对于振动问题，则从源头入手，讲解了主动隔振和动态吸振器的设计原理。 --- 第二部分：先进制造与数字化赋能 《现代机械设计与工程创新实践》 的核心价值之一在于连接设计蓝图与实际制造之间的鸿沟，聚焦于如何利用现代制造技术反哺设计决策。 第四章：增材制造（AM）的设计考量 本书对增材制造（3D打印）的介绍，重点在于面向增材制造的设计（Design for Additive Manufacturing, DfAM）。详细剖析了不同AM工艺（如SLM、EBM、FDM）对材料微观结构、残余应力及几何复杂度的影响。读者将学会如何规避传统减材制造的限制，充分利用AM特有的自由度，设计出不可制造（Unmanufacturable）的复杂内部晶格结构和拓扑优化产物，同时讨论了如何通过设计策略来优化打印成功率和后处理成本。 第五章：精密加工与误差溯源 尽管增材制造日益普及，但传统高精度切削加工依然是许多关键零部件的主流制造方式。本章详尽分析了公差与配合的现代管理方法，引入了几何尺寸与公差（GD&T）在保证功能实现中的关键作用。更进一步，本书系统阐述了误差流传递分析，即如何从初始设计参数的微小波动，逐步追踪到最终装配体性能的偏差，从而指导工程师设定合理的、经济的加工精度要求，避免不必要的成本浪费。 第六章：数字化工程与数据驱动 本部分是本书的前沿阵地，探讨了如何利用信息技术构建数字主线（Digital Thread）。我们深入探讨了数字孪生（Digital Twin）的概念框架，阐述了如何通过传感器数据、仿真模型与物理实体进行实时闭环，实现预测性维护和远程优化。此外，本书还概述了产品生命周期管理（PLM）系统在集成设计、制造、供应链和售后服务数据中的战略意义，强调数据治理和标准化在实现“智能工厂”中的基础性作用。 --- 第三部分：工程项目管理与创新方法论 《现代机械设计与工程创新实践》 总结了如何将技术能力转化为成功的工程项目。 第七章：可靠性工程与寿命预测 可靠性是机械产品赢得市场的基石。本章系统介绍威布尔分布（Weibull Distribution）在故障数据分析中的应用，并讲解了加速寿命试验（ALT）的设计与数据外推方法。针对疲劳问题，深入解析了应力-寿命法（S-N曲线）与应变-寿命法（E-N曲线）的适用场景，以及断裂力学在评估结构损伤容限方面的核心原理。读者将掌握如何量化设计裕度，并实施基于可靠性指标的全面质量管理。 第八章：跨学科协作与敏捷开发 现代机械项目往往涉及电子、软件、材料等多个专业领域。本章提供了跨学科团队协作的最佳实践，强调有效的沟通协议和接口定义。同时，本书引进了敏捷（Agile）开发原则在机械工程迭代设计中的应用，教导读者如何在受制于物理原型和较长制造周期的环境下，有效地组织设计冲刺（Design Sprints）和快速原型验证（Rapid Prototyping Cycles），以缩短上市时间并快速响应市场变化。 --- 总结： 《现代机械设计与工程创新实践》 致力于培养工程师的“第一性原理”思维，即从基础物理规律和工程本质出发，解决复杂问题的能力。它不是教你如何操作某个软件的“点击路径”，而是教你如何进行深层次的、具备前瞻性的工程决策。全书通过大量的工程案例分析（涵盖航空航天、高端装备、新能源汽车等领域），确保理论的严谨性与实践的指导性完美结合，是驱动未来机械工程师不断超越现有技术边界的必备参考书。

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