具体描述
本书从基础、评选、设计和应用等几个方面系统地对分散控制系统和现场总线控制系统进行了论述。全书分为上、下两篇。上篇共八章，内容包括分散控制系统概念、分散控制系统中的数据通信、过程控制站、运动员操作站、工程师工作站、分散控制系统的可靠性、评价与选择方法，以及工程设计和实际应用等。下篇共五章，内容包括现场总线控制系统概述、现场总线数据通信系统、各种现场总线设备、现场总线控制系统的组态方法，以及现场总线系统的工程实施等。
本书适合自动控制工程技术人员阅读，也可作为教材使用。
好的，这是一本关于现代机械设计原理与应用的图书简介，字数约1500字： --- 书名：《现代机械设计原理与应用：从理论基础到智能制造实践》 图书简介 本书旨在为读者构建一个全面、深入且紧密结合现代工业需求的机械设计知识体系。它不仅仅是一本传统的机械设计教材，更是一部面向未来、融汇了先进制造技术、新材料科学以及数字化设计理念的专业参考著作。本书力求在夯实经典机械原理基础的同时，着重剖析当前高端制造领域中最前沿的设计思维和工程实践方法。 第一部分：基础理论的再构建与深化 本书的第一部分着眼于巩固和深化读者对机械设计核心基础的理解。我们摒弃了传统教材中过于繁琐的数学推导堆砌，转而采用工程应用视角，强调对基本概念的物理意义和工程判据的准确把握。 1. 材料强度与可靠性分析的演进： 重点阐述了在复杂应力状态下，传统许用应力法的局限性，并详细介绍了基于断裂力学、疲劳寿命预测的概率模型。特别引入了增材制造（3D打印）材料的微观结构对宏观力学性能影响的研究方法，以及如何根据不同的制造工艺（如选择性激光熔化SLM、电子束熔化EBM）来选择和设计承载构件。 2. 机构运动学与动力学的高阶分析： 传统分析侧重于平面运动机构，本书则将重点转向复杂空间机构和并联机器人机构。我们深入探讨了闭环运动链的自由度分析、运动奇异点识别，并使用多体动力学（MBD）仿真工具（如ADAMS, Simscape Multibody）来模拟高速、高载荷下的机构响应，包括接触应力的精确计算与验证。 3. 机械连接与摩擦学： 对螺纹连接、铆接等传统连接方式的可靠性进行了基于有限元分析（FEA）的校核。在摩擦与润滑部分，引入了边界润滑理论、自润滑材料的选型，并结合实际工况（如真空环境、超低温环境）下的工况模拟，指导读者设计高可靠性的轴承与密封系统。 第二部分：关键机械零部件的设计与优化 本部分聚焦于机械系统中的核心功能部件，并强调在设计初期即纳入优化流程。 4. 齿轮传动系统的现代设计： 除了标准的强度计算，本书详细介绍了齿廓修正技术（如变位、变顶隙）在提高承载能力和降低噪音方面的应用。引入了齿轮热处理后的残余应力分析，以及用于评估高精度齿轮箱运行性能的啮合误差与动态特性分析。 5. 轴系、轴承与密封技术： 探讨了在交变载荷和冲击载荷下的轴系抗扭刚度设计。轴承部分不仅涵盖了滚动轴承和滑动轴承的选型，更侧重于智能轴承的健康监测（Condition Monitoring）方案设计，包括振动特征提取和故障早期诊断。 6. 弹簧与弹性元件的非线性分析： 针对承受冲击载荷的弹簧系统，本书应用非线性材料模型和几何非线性分析来预测其在极限工况下的性能衰减，并对比了不同材料（如超高强度钢、镍基合金）在弹性极限下的表现差异。 第三部分：数字化设计、仿真与先进制造集成 这是本书最具前瞻性的部分，它反映了“工业4.0”背景下机械设计的范式转变。 7. 计算机辅助工程（CAE）的高级应用： 本章不再停留在基础有限元分析的网格划分，而是深入讲解多物理场耦合仿真，例如：流固耦合（FSI）在液压元件中的应用、热固耦合在高速切削工具中的应用。强调设计验证（DVP&R）流程中仿真模型的建立、校准和迭代优化。 8. 可制造性设计（DFM）与装配性设计（DFA）的量化： 详细介绍了如何根据特定的增材制造工艺限制（如最小壁厚、悬空角度、支撑结构需求）来重构传统零件模型。在面向装配方面，本书提供了装配成本矩阵的构建方法，用于量化不同装配策略对生产效率的影响。 9. 智能驱动与控制系统的接口设计： 机械系统越来越依赖于机电一体化。本部分指导读者如何将伺服电机、精密减速器的选型、安装与系统的动态特性进行耦合分析。重点讨论了刚性与柔顺性混合设计（例如应用串联弹性驱动器SEA），以提高人机协作环境下的安全性与性能。 第四部分：面向特定行业的应用案例与前沿趋势 本书的最后一部分通过实际案例展示了上述原理的综合应用。 10. 高速精密运动平台设计： 选取了半导体设备或精密测量仪器的运动模组作为案例，分析结构动力学优化如何服务于亚微米级的定位精度。涉及主动隔振技术和误差源辨识与补偿的设计策略。 11. 轻量化与多功能化设计： 探讨了如何利用拓扑优化（Topology Optimization）和晶格结构设计，在保证核心功能的前提下，实现极端轻量化。案例分析集中在航空航天和电动汽车领域的关键承载结构设计。 12. 增材制造的后处理与性能保证： 深入剖析增材制造零件的残余应力消除、热处理工艺对最终性能的影响，并介绍了无损检测（NDT）技术在验证增材制造件内部质量方面的应用，确保设计的可靠性可以转化为可验证的产品性能。 目标读者： 本书适合机械工程、车辆工程、航空航天工程等专业的高年级本科生、研究生，以及在高端制造、精密仪器、机器人、新能源装备等领域工作的工程技术人员和研发人员。它要求读者具备扎实的工程力学和材料学基础，并渴望将前沿理论与数字化工具相结合，解决复杂的现代工程问题。通过学习本书，读者将能够从容应对从概念设计到精密制造全过程中的技术挑战。 ---
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