动力设备力学基础

动力设备力学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:原子能出版社
作者:徐明
出品人:
页数:290
译者:
出版时间:1995-11
价格:7.50元
装帧:平装
isbn号码:9787502214319
丛书系列:
图书标签:
  • 动力设备
  • 力学基础
  • 机械工程
  • 振动理论
  • 故障诊断
  • 设备维护
  • 旋转机械
  • 机械设计
  • 工业设备
  • 工程力学
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具体描述

本书介绍了理论力学、材料力学、弹性力学、板壳理论、机械振动和断裂力学等有关方面的基础理论。本书可作为高等学校核反应堆工程、一般动力工程、一般热能工程类本科生的教科书或参考书,也可供从事设备结构设计的工程技术人员参考。

《机械设计基础》 本书旨在为工程技术人员和高等院校学生提供一套系统、全面的机械设计基础知识。它涵盖了机械零件和机械系统的设计、分析和优化的核心原理,是理解和应用各种工程机械的关键基石。 第一部分:机械零件设计基础 本部分深入探讨了构成机械系统的基本单元——机械零件的设计原则和方法。 材料力学基础与应用: 从应力、应变、弹性模量等基本概念出发,详细阐述了材料在静载、动载作用下的力学行为。重点介绍了材料的强度、刚度、韧性、疲劳强度和应力集中等关键性能指标,并结合实际应用,指导读者如何根据载荷条件、工作环境和经济性选择合适的工程材料。内容包括各种常用金属材料(如碳钢、合金钢、铸铁、铝合金等)和非金属材料(如工程塑料、橡胶等)的性能特点及其在机械设计中的应用。 紧固件设计: 螺纹连接是机械结构中最广泛的连接方式之一。本书详尽介绍了螺纹的基本参数、螺纹的种类(如普通螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹等)及其应用场合。重点讲解了螺栓、螺母、螺钉、垫圈等紧固件的设计计算,包括螺纹强度校核、剪切强度校核、压扁强度校核等,以及连接的防松技术(如开口销、保险丝、自锁螺母等)。 轴和轴系设计: 轴是传递转矩的关键零件。本书系统阐述了轴的设计流程,包括确定轴的材料、计算轴的直径、校核轴的强度(抗扭强度、抗弯强度)、校核轴的刚度(临界转速)以及轴的疲劳校核。重点讲解了轴的结构设计,如轴肩、键槽、花键、油槽等的绘制和计算,以及轴系的布置和连接方法。 键和花键连接设计: 键连接是实现轴与轮毂之间刚性连接的常用方式。本书介绍了各种常用键的类型(如普通平键、半圆键、楔键、滑键等)、结构特点和受力分析,并提供了键的尺寸选择和强度计算方法。花键连接则是一种承载能力更高的轴与轮毂连接方式,本书对其结构、分类、设计计算和应用进行了详细的阐述。 滚动轴承设计: 滚动轴承是支撑旋转零件并减少摩擦的重要部件。本书介绍了滚动轴承的种类(如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、锥滚子轴承等)及其结构特点和适用范围。重点讲解了滚动轴承的寿命计算(基本额定寿命、当量动载荷)和选择方法,以及轴承座和轴承安装的设计要点。 滑动轴承设计: 滑动轴承通过液体润滑膜来实现低摩擦运动。本书介绍了滑动轴承的类型(如径向滑动轴承、推力滑动轴承等)和润滑原理,并讲解了轴瓦的材料选择、尺寸设计和润滑参数的计算。 齿轮传动设计: 齿轮传动是实现变速、变向和传递动力的重要机构。本书详细介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等常见齿轮的结构、参数和啮合原理。重点讲解了齿轮强度计算(齿面接触强度、齿根弯曲强度),以及齿轮传动装置的总体设计、润滑和防护。 带传动设计: 带传动是一种柔性传动方式,具有结构简单、传动平稳、承载能力适中等优点。本书介绍了三角带、V带、同步带等不同类型带传动的特点和应用。重点讲解了带传动的选型、计算(传递功率、带的初拉力、带轮直径、中心距等)以及张紧和安装设计。 链传动设计: 链传动具有结构紧凑、传动比恒定、承载能力强等优点。本书介绍了滚子链、齿形链等常见链的类型、特点和结构。重点讲解了链传动的选型、计算(传递功率、链节距、链速、链条长度等)以及链轮和链条的安装与维护。 弹簧设计: 弹簧是利用其弹性变形来吸收能量、缓冲或产生复位力的零件。本书介绍了螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、板弹簧、扭转弹簧等常见弹簧的类型、结构和受力特点。重点讲解了弹簧的材料选择、设计计算(载荷、变形、应力)和疲劳校核。 联轴器和离合器设计: 联轴器用于连接主动轴和从动轴,传递转矩;离合器用于接通或断开动力源与被驱动设备之间的联系。本书介绍了刚性联轴器、弹性联轴器、万向联轴器等多种联轴器的结构、特点和应用。重点讲解了摩擦式离合器、电磁离合器等常见离合器的设计原理、计算和选型。 第二部分:机械系统设计与优化 本部分将机械零件的设计原则融会贯通,探讨如何将零件组合成功能完善、性能优越的机械系统。 机械系统设计概述: 介绍机械系统设计的基本流程、设计方法和设计原则(如经济性、可靠性、可维护性等)。 润滑和密封: 详细阐述了机械系统中的润滑方式(如油润滑、脂润滑、干油润滑等)、润滑剂的选择以及润滑系统的设计。同时,介绍了各种密封件(如油封、填料密封、迷宫密封等)的原理、结构和选择原则,确保机械系统在高效运行的同时,有效防止润滑剂的泄漏和外部污染物的侵入。 振动和噪声控制: 分析机械系统在运行过程中产生的振动和噪声的来源,介绍减振和降噪的原理与方法,包括采用减振器、阻尼材料、隔音罩等技术,以提高机械设备的舒适性和环境友好性。 机械系统可靠性分析: 讲解了机械系统可靠性的概念、评价指标和分析方法,包括故障模式与影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等,为提高机械系统的设计质量和运行稳定性提供理论指导。 现代机械设计方法: 简要介绍计算机辅助设计(CAD)、有限元分析(FEA)等现代设计工具在机械设计中的应用,以及面向对象的设计思想、并行工程等先进的设计理念,帮助读者掌握与时俱进的机械设计技术。 通过学习本书,读者将能够独立完成常见机械零件的设计计算,理解机械系统的组成和工作原理,并初步掌握机械系统设计和优化的基本方法,为进一步深入学习机械工程领域的专业知识打下坚实的基础。

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目录信息

目录
引论
第一章 弹性力学
第一节 简介
一、基本概念
二、虎克定律
第二节 平面应力和平面应变
一、平面应力
二、平面应变
三、平衡微分方程
四、边界条件
五、相容方程
六、应力函数
第三节 直角坐标系中的二维问题
一、多项式求解法
二、端面效应及圣维南原理
三、位移的确定
四、悬臂梁的弯曲
第四节 极坐标系中的二维问题
一、极坐标系中的基本方程式
二、轴对称问题应力分析
三、极坐标系中的应变分量
四、轴对称问题的位移
五、旋转圆盘
六、圆孔对平板应力分布的影响
第五节 空间问题的基本理论
一、平衡微分方程
二、相容方程
三、位移的确定
四、叠加原理
五、应变能
六、虚功原理
第六节 热应力基础
一、热应力分布的简单例子和抑制变形法
二、温度为轴对称分布的薄圆盘
三、圆柱体
四、热应力问题基本方程
五、热应力分析计算实例
第二章 板壳理论基础
第一节 薄板小挠度弯曲的基本方程和边界条件
一、定义和计算假定
二、薄板弹性曲面微分方程
三、薄板中的内力和应力分量
四、边界条件一扭矩的等效剪力
第二节 矩形薄板的解法
一、简支边矩形薄板的Navier解法
二、矩形薄板的Levy解法
第三节 圆形薄板的弯曲和轴对称弯曲
一、圆形薄板小挠度弯曲的基本方程和边界条件
二、圆形薄板的轴对称弯曲
第四节壳体的一般理论
一、基本概念和计算假设
二、壳体的正交曲线坐标
三、壳体的几何方程
四、壳体的内力与物理方程
五、壳体的平衡微分方程
六、壳体的边界条件
七、薄壳的无矩理论
第五节 旋转壳
一、中面的几何性质
二、无矩理论
三、轴对称问题的无矩计算
第六节 柱壳
一、柱壳的无矩理论
二、柱壳的有矩理论
第三章 塑性理论基础
第一节 引言
一、塑性力学的任务
二、简单拉伸的塑性现象
三、塑性力学基本假设
第二节 应力状态与应变状态
一、应力张量及其分解
二、应力不变量
三、等斜面上的应力及应力强度
四、应变张量
第三节 屈服条件
一、屈服条件的概念
二、屈服面及屈服轨迹
三、屈雷斯加(Tresca)和密赛斯(VonMises)屈服条件
四、屈服条件的应用
第四节 塑性应力应变关系及塑性理论的基本方程式
一、加载方式与加载准则
二、形变理论(全量理论)
三、增量理论及各种理论的比较
第五节 疲劳分析
一、概述
二、疲劳曲线
三、影响疲劳寿命的因素
四、疲劳寿命计算方法
第六节 蠕变与松弛
一、蠕变现象及其特点
二、蠕变试验曲线及应变速度方程
三、评定金属蠕变性能的指标
四、复杂应力状态下和变应力情况下的蠕变理论
五、厚壁圆筒定长情况下的蠕变计算
六、应力松弛
第四章 振动理论基础
第一节 概述
一、振动问题分类 机械振动类型
二、简谐振动
三、谐波分析
第二节 单自由度系统的振动
一、单自由度系统的自由振动
二、单自由度系统的强迫振动
三、阻尼对振动的影响
第三节 多自由度系统的振动
一、多自由度系统的自由振动
二、多自由度系统的强迫振动
第四节 无限自由度系统的振动
一、无限自由度系统的自由振动
二、无限自由度系统的强迫振动
第五节 随机振动简介
一、随机振动的含义
二、产生随机振动的原因
三、随机振动的描述与分类
四、幅值概率密度函数
五、相关与相关函数
六、随机振动的危害
第五章 断裂力学知识
第一节 概述
第二节 能量平衡理论 裂纹附近的应力与位移
一、能量平衡理论
二、裂纹的类型
三、张开型裂纹尖端附近的应力和位移
第三节 应力强度因子脆性断裂的K准则
一、应力强度因子
二、应力强度因子与应变能释放率的关系
三、脆性断裂的K准则
第四节 弹塑性断裂力学COD准则
一、弹塑性断裂力学概述
二、COD准则
第五节 J积分准则
一、J积分的定义
二、J积分的守恒性
三、线弹性情况下J积分与K1的关系
四、J积分断裂准则
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这是一本非常注重细节的书,每一章的逻辑链条都设计得严丝合缝,让人在阅读过程中感受到一种循序渐进的学习体验。我特别喜欢书中对于不同类型动力设备结构特点的剖析,作者并非笼统地介绍,而是选取了具有代表性的设备,如蒸汽涡轮机、液压泵、压缩机等,深入分析其内部构件的受力情况、运动规律以及它们之间是如何协同工作的。在讲解这些设备的工作原理时,作者反复强调了“力”在其中的核心作用,比如在分析蒸汽涡轮机叶片受力时,不仅考虑了蒸汽的冲刷力,还细致地分析了离心力、材料本身的重力等综合因素的影响,并由此引申出叶片材料选择、形状设计的重要性。让我耳目一新的是,书中对于动态载荷和振动特性的分析,这部分内容在许多基础教材中往往被一带而过,但这本书却给予了相当大的篇幅,详细介绍了动载荷的产生机制、频率特性以及如何通过结构设计和减振措施来降低设备的损耗和提高工作精度。作者还通过一些仿真模拟的简要介绍,展示了如何利用力学原理来预测设备的动态响应,这对于工程师来说无疑是非常宝贵的参考。我之前一直觉得理论知识和实际工程应用之间存在一道难以逾越的鸿沟,但这本书有效地弥合了这一差距,它不仅告诉我们“是什么”,更重要的是“为什么”以及“如何做”,通过对具体设备的深入解读,将复杂的力学概念转化为可操作的设计思路和工程判断。

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这是一本让我重新审视“动力”这个词的书。我过去对动力设备的理解,更多地停留在“提供动力”这个功能层面,而这本书则让我从“力”的本质去理解动力设备的运作。作者在书中非常注重对力学模型建立的讲解,他会首先阐述一个动力设备的关键受力点和运动链,然后逐步引入相关的力学定律和计算方法。例如,在讲解往复式内燃机时,作者并没有仅仅描述活塞的运动,而是详细分析了燃烧产生的气体压力如何作用于活塞,以及这个力如何通过连杆和曲轴转化为旋转运动,并在过程中考虑了惯性力、摩擦力等各种阻碍因素。我尤其欣赏书中关于应力集中和疲劳分析的部分,这些都是在实际工程中决定设备寿命的关键因素,作者通过图示和公式,生动地展示了这些概念是如何影响材料的性能的,并给出了如何通过优化设计来避免这些问题的建议。书中还涉及了一些比较前沿的动力学分析方法,虽然没有深入到复杂的数学推导,但足以让我了解到现代工程设计中对动力设备进行精确分析的思路和方法。读这本书的过程,就像在解一个复杂的谜题,每一个力学原理的引入,都像是解开了一层迷雾,让我越来越清晰地看到动力设备背后精妙的设计和严谨的科学。

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老实说,我一开始被这本书的封面设计和一些“技术性”的插图吸引,觉得它可能更偏向于图文并茂的科普读物。然而,当我翻开第一页,就被那种严谨而又不失趣味的叙述风格深深吸引了。作者仿佛一位经验丰富的工程师,用他多年的实践体会,娓娓道来动力设备中各种“力”的作用。这本书最让我受益匪浅的地方在于,它不只停留在基础的牛顿定律和能量守恒,而是将这些基础理论拓展到了更复杂的应用场景。比如,在讲解齿轮传动时,作者详细分析了齿面接触应力、弯曲应力以及它们如何影响齿轮的寿命,并结合了润滑理论,解释了为什么合适的润滑对维持齿轮传动的可靠性至关重要。我之前对一些机械设备发出的“噪音”和“震动”感到困惑,这本书通过对机械系统动力学特性的分析,让我茅塞顿开。作者详细解释了不平衡质量、轴承缺陷、材料共振等因素如何导致振动,并提供了一些基础的诊断和解决思路,这对于我理解和处理设备故障非常有帮助。此外,书中对弹性力学在机械设计中的应用也进行了深入浅出的介绍,例如在分析轴的弯曲变形、杆件的拉压变形时,作者都给出了非常直观的解释,并提供了计算方法。总而言之,这本书像一位循循善诱的老师,将枯燥的力学知识转化为生动有趣的工程实践,让我不仅学到了知识,更培养了解决实际问题的能力。

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我一直对机械工程领域充满好奇,但往往被其中复杂的公式和理论吓退。直到我偶然发现了这本书,它就像一把钥匙,为我打开了通往动力设备世界的大门。作者的写作风格非常独特,他善于将抽象的力学概念与生活中常见的现象联系起来,使得阅读过程充满乐趣。例如,在讲解摩擦力时,他会用我们日常生活中踩刹车、行走来类比,然后深入分析不同接触表面、不同受力情况下的摩擦系数变化,以及这对动力设备效率的影响。书中对能量在动力设备传递过程中的损耗分析也让我印象深刻,作者通过热力学第一定律和第二定律,清晰地解释了为什么没有任何动力设备能够达到100%的效率,并进一步探讨了如何通过优化设计来减小能量损失。我特别喜欢书中对材料强度和刚度的讨论,作者不仅仅是列出材料的力学性能参数,而是会结合实际应用场景,分析不同材料在承受不同载荷时的表现,以及这种表现如何影响设备的稳定性和可靠性。这本书最吸引我的地方在于,它不仅仅是在传授知识,更是在培养一种“工程师思维”,让我学会从力的角度去分析问题,去思考如何优化设计,去理解各种力学现象背后的原因。它让我认识到,每一个看似简单的动力设备,都蕴含着深厚的力学原理和精巧的设计智慧。

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这本书绝对是我近期读过最令人惊喜的工程技术类书籍之一。原本抱着学习一些基础概念的心态购入,没想到它却在潜移默化中勾勒出了一个完整的知识体系。一开始,我只是被书名中“动力设备”和“力学基础”这两个关键词吸引,觉得或许会是一些枯燥的理论推导。然而,作者以一种极其生动且贴近实际的方式,将抽象的物理原理与我们日常接触到的各种动力设备巧妙地结合起来。例如,在讲解转动惯量时,作者并没有停留在公式层面,而是用各种常见机械,如风力发电机、内燃机曲轴,甚至玩具陀螺作为例子,详细分析了它们在不同工况下的转动表现,并引申出由此带来的动力输出的平稳性、能量损耗等关键问题。让我印象深刻的是,书中有相当一部分篇幅详细介绍了材料力学在动力设备设计中的应用,从受力分析、应力应变计算,到屈服强度、疲劳寿命的评估,每一个环节都充满了实用价值。作者特别强调了不同材料的特性如何影响设备的可靠性和寿命,并通过大量的图表和案例分析,让我们能够直观地理解这些理论知识的实际意义。更让我惊喜的是,书中还涉及了一些流体力学和热力学的基本概念,并阐述了它们如何影响动力设备的效率和性能,例如通过分析水轮机叶片的流线型设计,来优化能量转换效率。总的来说,这本书不仅仅是理论的堆砌,更像是一堂生动深入的工程实践课,让我对动力设备的运行原理有了更深刻、更全面的认识,而且这种认识是从根本上、从力的角度出发的,非常扎实。

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