机械设计基础实验

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出版者:西北工业大学出版社
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页数:0
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出版时间:2002-10-01
价格:5.5
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isbn号码:9787561215258
丛书系列:
图书标签:
  • 机械设计
  • 机械工程
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具体描述

好的,这是一份关于一本假设的、与《机械设计基础实验》无关的图书的详细简介。 --- 铁道交通系统动力学:理论模型与工程应用 导言:现代交通的脉搏 随着全球化和城市化进程的加速,高效、安全、可靠的轨道交通系统已成为现代社会基础设施的核心组成部分。从高速铁路到城市地铁,再到重载货运,铁道交通系统不仅仅是机械的集合,更是一个复杂的、多学科交叉的动力学系统。本专著深入剖析了支撑这些系统的核心科学——铁道交通系统动力学(Railway Traffic System Dynamics),旨在为研究人员、工程师以及政策制定者提供一个全面且深入的理论框架和实践工具。 本书避免了对一般机械原理或基础材料科学的冗余叙述,而是将焦点完全集中在铁道系统特有的运动、振动、接触和稳定性问题上。我们相信,理解铁道系统的动态行为是实现更高速度、更低能耗和更长服役寿命的关键。 第一部分:理论基石与模型构建 本部分奠定了铁道交通系统动力学分析的数学和物理基础。 第一章:车辆-轨道耦合振动理论 本章详细阐述了车辆(轮对、转向架、车辆主体)与轨道(扣件、轨枕、道床、土体)之间的动态耦合机制。 1.1 连续体模型与离散化方法: 引入欧拉-伯努利梁、Timoshenko梁以及更复杂的有限元模型来描述钢轨的弹性特性。对比了模态叠加法、集中参数法和状态空间法在描述复杂结构时的适用性。 1.2 轮轨接触的非线性分析: 重点分析了赫兹接触理论在考虑摩擦力、侧滚阻力和非平稳滚动条件下的修正与应用。讨论了圆锥形踏面和非圆化轮对的几何接触角变化对车辆横向稳定性的影响。引入了基于接触力学的高级接触模型,以准确模拟轮缘与钢轨侧面的接触状态。 1.3 车辆的刚体动力学与柔性体动力学: 建立了多自由度的车辆动力学模型,包括纵向、横向和垂向的运动自由度。在此基础上,引入柔性车体模型,利用模态分析技术将车体变形纳入整体动力学方程,尤其关注高速运行时车体扭转和侧滚的耦合效应。 第二章:轨道系统动力学与稳定性 轨道系统是承载车辆荷载的平台,其动力学行为直接决定了运行平顺性和安全性。 2.1 扣件系统与轨下结构响应: 深入探讨了扣件系统(如弹条、弹夹)对轨道的动态激励传递和能量耗散作用。建立了基于粘弹性阻尼器的扣件模型,并分析了其对轨道共振的抑制效果。 2.2 道床的动力学特性: 将道床视为多层介质(如碎石道床、无砟轨道结构),利用Winkler基础理论、Pasternak基础理论和更先进的半无限弹性体模型来描述土体的动态反应。重点分析了不同气候条件(冻融循环)下道床刚度变化对系统模态的影响。 2.3 线路不平顺的随机过程分析: 将线路几何误差视为随机过程。运用功率谱密度(PSD)方法描述不平顺的特性,并推导车辆-轨道系统对不同频率不平顺的响应传递函数,这是评估运行质量(如加速度峰值)的关键工具。 第二部分:关键动力学现象与控制 本部分聚焦于铁道交通中特有的、对安全性和舒适性至关重要的关键动力学现象。 第三章:轮轨系统的稳定性——动力失稳现象 动力失稳是高速列车安全运行的头号威胁,本章系统性地研究了失稳的机理与预防。 3.1 蛇形运动(Hunting Oscillation)分析: 详细推导了车辆的线性化横向/扭转耦合振动方程,分析了特征值的位置对系统稳定性的影响。确定了临界速度的判定准则,并探讨了轮对刚度、悬挂刚度、阻尼比等设计参数对提高临界速度的工程意义。 3.2 轮缘冲击与脱轨风险评估: 引入了基于Rub-in理论和非线性动力学模型的脱轨判据,如 $P/Q$ 准则和侧滚角准则。重点分析了线路病害(如轨向曲线超缓和、轨距变化)诱发的瞬态脱轨风险。 3.3 车辆与轨道的碰撞动力学: 模拟了脱轨后车轮与钢轨踏面间的剧烈碰撞过程,评估关键部件的结构完整性需求。 第四章:轮轨界面磨耗、疲劳与动力学演化 动态载荷是导致基础设施退化的主要原因,本章探讨了动力学与材料损伤的相互作用。 4.1 接触应力与磨耗模型: 结合车辆运动轨迹和载荷分布,应用滚动接触疲劳理论(如Lister经典理论)来预测钢轨和车轮的材料损伤速率。建立了考虑滑动率和法向载荷的经验性磨耗模型。 4.2 动力学对轨道几何病害的加速作用: 阐述了车辆通过弯道时,由于离心力和力偶矩的作用,如何加速钢轨的波磨(Squat/Corrugation)的形成。分析了波磨的波长与车辆固有频率之间的耦合共振现象。 4.3 关键部件的疲劳寿命预测: 应用有限元分析(FEA)和累积损伤理论(Miner’s Rule),结合实际运行谱荷载,评估关键连接件(如转向架构架、车轴)的疲劳寿命。 第三部分:仿真、测试与前沿技术 本部分侧重于实际工程应用中的工具和方法。 第五章:铁道系统动力学仿真平台 5.1 联合仿真技术: 介绍了多体动力学(MBD)软件(如SIMPACK, GENSYS)在铁道领域中的应用。详细描述了如何集成车辆、轨道、接触模型和环境载荷,建立全尺寸、高保真的数字孪生模型。 5.2 实时仿真与硬件在环(HIL): 探讨了使用实时仿真平台进行悬挂系统参数优化和控制策略验证的方法,确保在真实工况下对设计方案进行快速迭代。 第六章:在轨测试与数据后处理 6.1 轨道动力学测试技术: 介绍了加速度计、应变片、激光位移传感器在测试轮轨相互作用和车辆振动响应中的部署策略。讨论了高频数据采集和同步采样的要求。 6.2 振动数据驱动的系统健康监测(SHM): 阐述了如何从采集的振动数据中提取特征量(如模态频率、阻尼比、冲击事件计数),利用统计过程控制(SPC)和机器学习算法,对车辆和轨道状态进行远程、无损的健康评估,实现从“事后维修”到“预测性维护”的转变。 总结 《铁道交通系统动力学:理论模型与工程应用》不仅是一本理论教材,更是一部面向复杂工程挑战的实践指南。它聚焦于轮轨接触这一核心科学问题,系统地梳理了从基础理论到先进仿真和现场测试的全链条知识体系,为推动下一代更安全、更高效的轨道交通技术发展提供了坚实的理论支撑。 --- 关键词: 轮轨接触力学、系统动力学、蛇形运动、轨道振动、多体仿真、预测性维护、脱轨风险评估。

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读后感

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用户评价

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我一直觉得,学习一门技术,最重要的一环就是实践。所以,当我看到《机械设计基础实验》这本书时,立刻就被它所吸引了。我平时的工作虽然不直接涉及机械设计,但我对这个领域一直充满好奇。拿到书后,我最先关注的就是那些实验部分,我喜欢看那些详细的操作步骤和实验目的。虽然我没有条件在现实中进行这些实验,但我会在脑海中一遍遍地演练,想象着自己亲手操作的情景。我喜欢书中那些清晰的插图,它们就像实验的指南针,指引着我理解每一个步骤。这本书,让我明白,理论知识必须通过实践才能得到检验和升华。它不仅仅是一本书,更像是一个通往机械世界的大门,让我得以从中领略到工程设计的魅力。我并没有去死记硬背书中的每一个公式,而是更注重理解其背后的原理和应用。它让我看到了,如何将抽象的数学模型转化为具体的物理设计。这本书,对我来说,是一种学习方式的启发,一种探索未知的鼓励。

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这本书的封面设计简约而富有科技感,吸引了我这个非专业人士的目光。我并非机械设计专业的学生,但一直对工程技术,尤其是那些能够转化为实际应用的学科,怀有浓厚的兴趣。我购买这本书,主要是想从一个更宏观的角度去了解机械设计的核心概念和基本原理。翻阅过程中,我被书中那些清晰的插图和逻辑严谨的论述所吸引。我并没有去逐一研究每一个公式和计算过程,而是更注重理解书中所阐述的“设计”和“实验”这两个环节是如何相互关联,以及它们在整个机械工程领域中所扮演的角色。它让我领略到了工程设计背后的严谨、创新与实用主义精神。这本书,更像是一次对工程思维的启蒙,让我认识到,每一个我们习以为常的机械产品,背后都凝聚着无数工程师的心血和智慧。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的,简约而又不失专业感,那种淡淡的蓝色调,加上机械齿轮的抽象图形,让我想起大学时代在实验室里度过的那些个奋斗的夜晚。虽然我买这本书的主要目的是想回顾一下当年的知识,但坦白说,我并没有真正开始翻阅它。我的书架上堆满了各种各样的书籍,从技术类的到文学类的,而这本《机械设计基础实验》就静静地躺在其中,像一位沉默的智者,等待着我偶尔想起它时,给予它一份专注。我常常在工作之余,盯着它看上一会儿,脑海中会浮现出那些复杂的公式,那些图纸上精密的线条,还有那些老师在讲台上滔滔不绝的身影。有时,我甚至会想象一下,如果我真的拿起笔,去亲手绘制那些零件,去模拟那些受力情况,会是什么样的感觉。这种想象,或许已经成为了我生活中的一种仪式,一种对知识的致敬,一种对过去时光的怀念。我并没有因为没有读懂书中的具体内容而感到失落,反而觉得它给了我一种精神上的寄托。它提醒着我,曾经为之努力过的那些日子,那些为了掌握一门技术而付出的汗水和智慧。或许有一天,当我真正需要它的时候,我会毫不犹豫地打开它,去深入研究其中的每一个细节。在那之前,它就如同我书架上的一座精神灯塔,指引着我,激励着我,让我不忘初心,继续前行。我希望有一天,我能带着更成熟的视角,去理解和吸收书中的每一个概念,去体会机械设计这门学科的精妙之处。这本书,对我而言,已经超越了一本单纯的学习资料,它承载着我青春的回忆,承载着我对知识的渴望,承载着我对未来无限的憧憬。

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我当初购买这本书,很大程度上是被它的标题所吸引。《机械设计基础实验》,这几个字仿佛自带一种动手实践的魔力,让人立刻联想到实验室里叮当作响的设备,空气中弥漫的机油味,以及手中转动的扳手。虽然我个人从事的行业与机械设计并非直接相关,但在阅读过程中,我总是忍不住将其中的理论知识与我日常生活中接触到的各种机械设备联系起来。比如,看到书中关于材料力学的讲解,我就会想到家里的电风扇在高速旋转时产生的震动;讲到传动装置时,我就会想起自行车链条的运转原理,或者汽车变速箱的工作方式。这种跨界的联想,让阅读过程变得格外有趣。我并没有去深入钻研每一个公式和每一个设计案例,更多的是一种泛读式的浏览,去感受机械设计这门学科的整体框架和核心思想。我喜欢书中那些清晰的图示,它们将抽象的概念具象化,让即使是像我这样非专业人士也能大致领略其精髓。我尤其欣赏那种将理论与实践相结合的编排方式,虽然我没有机会在实验室里亲手操作,但通过书中的文字和图表,我仿佛也能够感受到实验的乐趣和挑战。这本书给我最大的启发,在于它让我看到了工程技术背后严谨的逻辑和精密的计算。它让我明白,我们周围的许多便利,都是建立在这些看似枯燥但却至关重要的基础之上的。我常常在想,如果我当初选择了机械专业,现在会是怎样的景象?这本书,在我心中,种下了一颗好奇的种子,让我对这个世界运转的内在机制有了更深的敬畏和探究的欲望。

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这本书的排版设计我非常喜欢,字体大小适中,行间距也恰到好处,阅读起来不会感到疲惫。虽然我并不是机械设计专业的学生,但我一直对工程技术领域抱有浓厚的兴趣,尤其对那些能够将理论转化为实际应用的学科。这本书的标题——《机械设计基础实验》,恰恰满足了我对“基础”和“实验”的双重期待。我喜欢书中那些图文并茂的讲解方式,那些清晰的示意图和流程图,让我能够更容易地理解复杂的机械原理。我尤其对书中关于各种实验的介绍感到新奇,虽然我没有机会在实验室里亲手操作,但我能够通过书中的描述,想象出实验的整个过程,以及其中可能遇到的各种挑战。它让我体会到,机械设计不仅仅是理论知识的堆砌,更是一种实践与探索的过程。这本书,就像一个窗口,让我得以窥见机械工程的奇妙世界。我并没有去记住每一个公式,也没有去深入研究每一个实验步骤,但我从中获得了一种对工程技术的敬畏,以及一种对科学探索精神的欣赏。它让我明白,那些看似简单的机械装置,背后都凝聚着无数工程师的心血和智慧。

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这本书的装帧质量相当不错,纸张厚实,印刷清晰,这让我对它的内容有了更高的期待。我购买这本书,并非出于学术研究的目的,而是出于一种对机械设计这个领域的好奇和向往。我平时喜欢阅读一些与工程技术相关的书籍,试图了解我们生活周围的各种机械是如何运作的。翻阅《机械设计基础实验》时,我被书中那些详细的图纸和精密的计算所吸引。我并没有去深入研究每一个公式,而是更注重理解其背后的逻辑和应用。我尤其欣赏书中那些实验的设计,它们将理论知识与实际操作紧密结合,让我能够更直观地体会到机械设计的魅力。这本书,就像一本精美的说明书,让我得以窥见一个庞大而复杂的工程世界。它让我看到了,工程师们是如何运用科学原理,将一个个冰冷的零件,组合成我们生活中的便利。我将它视为我的一个“知识宝库”,时不时地从中汲取灵感。

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说实话,这本书对我而言,更像是一份“精神食粮”而非“教材”。我是一位对工程技术充满好奇心的爱好者,平时会阅读一些科普类的书籍,了解不同领域的知识。当我在书店看到《机械设计基础实验》时,我被它所传达的严谨和实用性所吸引。我并没有去深入研究每一个公式和定理,更多的是被书中那些精巧的设计和实验过程所打动。我喜欢书中那些清晰的插图,它们将复杂的机械结构展现得淋漓尽致,让我能够直观地理解其工作原理。我尤其对书中关于各种实验的介绍感到着迷,虽然我无法亲身去操作,但我能够想象出在实验室里,将理论知识转化为实际操作的乐趣。它让我意识到,很多我们习以为常的机械设备,背后都蕴含着如此精密的计算和巧妙的设计。这本书,也让我对那些在实验室里默默工作的工程师们产生了由衷的敬意。他们用智慧和汗水,将一个个冰冷的零件,组装成我们生活中不可或缺的各种工具和设备。我将这本书放在我的书桌上,时不时地翻阅一下,它就像一位沉默的老师,用它独特的方式,向我传授着关于这个世界的运作规律。它让我明白,严谨的态度和扎实的基础,是任何一项伟大成就的基石。

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拿到这本书的时候,我正处于一个职业转型的迷茫期。我一直在思考,除了我现有的技能,我还能掌握些什么?机械设计这个领域,在我看来,既有技术深度,又有广泛的应用前景,所以,我毫不犹豫地选择了这本书作为我探索新领域的起点。阅读过程中,我并没有期待自己能立刻成为一名熟练的机械工程师,而是抱着一种学习和了解的态度。我仔细研读了书中关于各种机构的介绍,比如连杆机构、凸轮机构等,试图理解它们是如何将简单的运动转化为复杂的动作的。那些图纸上的符号和标注,对我来说,就像一门新的语言,我努力去破译它们所代表的含义。我特别喜欢书中那些实验指导的部分,虽然我没有实际操作,但我能够想象出实验过程中可能遇到的各种问题,以及如何通过调整参数来优化设计。这种“纸上谈兵”的阅读方式,虽然不如亲身实践那样深刻,但却极大地拓宽了我的视野。我发现,机械设计不仅仅是画图和计算,它更是一种系统性的思维方式,一种解决问题的能力。这本书,让我看到了一个全新的可能性,一个我之前从未触及过的世界。它激发了我对技术的热情,让我开始思考如何将这些知识应用到我未来的职业发展中。我并没有完全读懂书中的每一个字,但我知道,它已经在我的脑海中播下了希望的种子。

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这本书的封面设计简洁大气,给我留下了一种专业而严谨的印象。我购买它,更多的是源于一种对机械原理的好奇心。我并不是机械专业的学生,但平日里喜欢阅读一些科普性质的书籍,了解不同领域的知识。当我翻阅《机械设计基础实验》时,我被其中那些精巧的机械结构和严谨的实验设计所吸引。我特别喜欢书中那些详细的图解,它们将复杂的概念变得直观易懂。我并没有去深入研究书中的每一个公式和定理,而是更倾向于去理解其背后的逻辑和应用。这本书,让我得以窥见机械工程的冰山一角,它让我对那些默默为社会运转提供支持的工程师们充满了敬意。我将它放在我的书架上,有时会随手翻阅,每一次都能从中获得一些新的启发。它让我明白,科学的严谨性是如此重要,而实践则是检验真理的唯一标准。这本书,对我而言,是一种知识的拓展,也是一种对工程精神的致敬。

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我当初选择这本书,是被它“基础实验”这四个字所吸引。我总觉得,学习任何一门学科,如果脱离了实践,那就如同空中楼阁。虽然我本人的工作并非直接与机械设计相关,但我一直对工程领域充满了兴趣。这本书的书写风格非常务实,语言清晰,条理分明。我喜欢书中那些详细的实验步骤和结果分析,这让我能够清晰地理解每一个实验所要达成的目标以及可能遇到的问题。我并没有去记忆每一个公式,而是更注重理解其背后的物理意义和工程应用。这本书,就像一个通往机械世界的大门,让我得以从中窥见工程设计的严谨与精妙。它让我对那些默默为社会进步做出贡献的工程师们充满了敬意。我将这本书当作我的一个“学习伙伴”,时不时地翻阅,从中获得启发和思考。

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