具体描述
精密机械设计与制造技术前沿 第一章 现代制造系统的集成化与智能化 本章深入探讨了当代先进制造系统所面临的核心挑战与发展趋势，重点剖析了信息技术（如物联网、云计算、大数据分析）如何深度融入传统机械制造流程，构建高柔性、高效率的智能工厂。内容涵盖了制造执行系统（MES）与企业资源计划（ERP）的深度集成，以及如何通过数字孪生技术实现对物理制造过程的实时监控、模拟与优化。特别对引入人工智能和机器学习算法优化生产排程、质量控制和设备预测性维护的实际案例进行了详尽的分析。阐述了从单机自动化向全流程协同制造转型的关键技术路径。 1.1 工业4.0背景下的智能工厂架构 分层模型解析： 详细介绍智能工厂从底层传感器网络、边缘计算到云端数据中心的五层架构体系。 数据采集与处理： 探讨高频、多源异构数据（如振动、温度、电流信号）的实时预处理、标准化与融合技术。 边缘智能的应用： 分析在制造现场部署轻量化AI模型，实现毫秒级决策反馈的必要性与实现路径。 1.2 数字孪生（Digital Twin）在产品全生命周期中的应用 设计仿真与验证： 如何利用孪生模型进行虚拟调试和工艺参数优化，大幅缩短新产品导入周期。 实时性能监控： 将物理设备的实时运行数据映射至数字模型，实现远程诊断和健康状态评估。 预测性维护策略： 基于孪生模型对关键部件的疲劳累积和剩余寿命进行精确预测。 1.3 柔性制造系统（FMS）的升级与重构 模块化与可重构性： 分析如何设计具有高可插拔性的制造单元，以快速响应小批量、多品种的订单需求。 人机协作（Cobots）： 探讨安全、高效的人机交互界面与协作任务分配机制。 第二章 先进材料的结构、性能与制备工艺 本章聚焦于高性能金属材料、先进复合材料以及功能性材料在高端装备制造中的应用潜力与挑战。重点解析了材料微观结构如何决定宏观力学性能，并详细介绍了用于精确控制材料性能的现代制备技术。 2.1 高熵合金（HEAs）的相变控制与织构优化 多主元合金的设计原理： 探讨高混乱度对材料热稳定性、抗辐照损伤能力的影响。 增材制造中的凝固行为： 分析激光熔化过程中快速凝固速率对形成非传统晶体结构（如非周期性有序结构）的影响及控制。 2.2 陶瓷基复合材料（CMCs）的界面工程 纤维增强机制： 深入研究SiC/SiC等复合材料中界面涂层（如BN、PyC）对裂纹偏转和增韧效果的调控机理。 高温服役性能评估： 讨论氧化气氛下热障涂层（TBCs）的失效模式与寿命预测。 2.3 增材制造（AM）中的冶金过程控制 选区激光熔化（SLM）的残余应力分析： 剖析高梯度温度场如何导致内应力累积，并介绍应力消除与形变矫正技术。 粉末床的致密度与孔隙率控制： 探讨激光功率、扫描速度、铺粉厚度等关键工艺参数对最终零件致密度的影响规律。 第三章 高精度与超精密加工技术 本章致力于阐述如何突破传统加工的物理极限，实现纳米级乃至亚纳米级的表面形貌控制和尺寸精度保证。内容覆盖了从切削理论的深化到新型非接触加工方法的应用。 3.1 纳米切削与超光滑表面生成 金刚石刀具的取向对切削力的影响： 分析不同晶向刀刃在加工脆性材料（如光学玻璃、硬质合金）时产生的形变机制。 颤振抑制与刀具路径规划： 介绍利用主动或被动阻尼技术在微米尺度上控制振动，以避免“李阿普诺夫漂移”导致的表面粗糙度恶化。 3.2 电火花加工（EDM）与激光加工的深度融合 微米/纳电火花加工（Micro-EDM）： 探讨如何通过极小脉冲能量和高频率放电实现对精密模具型腔的“无接触”加工。 飞秒激光的超快过程： 分析超短脉冲激光在材料去除过程中，如何有效抑制热影响区（HAZ）的形成，尤其适用于超薄膜和复杂曲面加工。 3.3 测量技术与误差补偿 在机测量与补偿系统： 介绍接触式探针、激光干涉仪等设备在加工过程中的实时数据反馈机制。 误差源的系统性辨识： 对机床结构误差（几何误差、运动误差）进行系统辨识、建模与误差补偿的先进算法。 第四章 复杂结构件的连接技术与连接质量评估 本章不再侧重于单一的金属连接方法，而是扩展到异种材料连接、结构完整性评估以及连接过程的数字化管理。 4.1 搅拌摩擦焊（FSW）及其衍生技术在轻量化结构中的应用 搅拌头设计与搅拌区塑性流变： 详细研究不同搅拌针形状（阶梯形、螺纹形）对焊核区微观组织和力学性能的调控。 FSW在铝锂合金和钛合金上的应用挑战与对策。 4.2 粘接与胶接技术的力学行为分析 结构胶的固化动力学： 探讨温度、湿度对环氧树脂、聚氨酯胶粘剂界面结合强度的影响。 疲劳载荷下的界面失效模式： 结合有限元分析（FEA），模拟层合结构中胶层在循环载荷下的蠕变与剥离扩展。 4.3 无损检测（NDT）在连接质量保证中的前沿技术 相控阵超声（PAUT）的应用： 阐述如何通过优化探头阵列和编码算法，实现对复杂焊缝内部缺陷（如未熔透、气孔）的三维成像与定位。 导波检测技术： 用于长距离管道和大型结构件的早期损伤监测。 第五章 机械系统的可靠性工程与寿命预测 本章着眼于提升大型、关键机械设备在长期服役中的稳定性和运行周期，强调从故障分析转向全生命周期可靠性管理。 5.1 疲劳寿命预测的改进模型 多轴疲劳与累积损伤理论： 介绍基于应力张量和应变范围的综合疲劳判据，适用于复杂受力工况。 低周疲劳（LCF）与高周疲劳（HCF）的过渡区建模。 5.2 状态监测（Condition Monitoring）与剩余寿命评估（RUL） 传感器融合技术： 结合振动、声发射（AE）和油液分析数据，构建多维度故障特征向量。 基于数据驱动的RUL方法： 探讨卡尔曼滤波、粒子滤波等估计方法在处理系统噪声和不确定性下的性能表现。 5.3 机械系统的润滑与摩擦学优化 边界润滑与极压添加剂的分子作用机理。 干摩擦与自润滑材料的设计与应用，以适应极端工况下的无油或少油运行需求。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有