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出版者:

作者:柳燕君

出品人:

页数:166

译者:

出版时间:2005-7

价格:14.30元

装帧:

isbn号码:9787040174496

丛书系列:

图书标签:

• 电加工
• 技能
• 训练
• 模具
• 数控
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• 制造
• 工业
• 技术
• 实训

《机械设计基础与应用》：结构力学、材料科学与现代制造的深度融合 图书简介 《机械设计基础与应用》是一部旨在系统阐述现代机械设计理论、工程力学核心原理以及先进制造技术相结合的综合性教材与工具书。本书的编写立足于机械工程领域的前沿发展，深度剖析了从宏观结构设计到微观材料选择的全过程，为工程师、技术人员和相关专业学生提供了一个全面、深入且实用的知识框架。全书内容逻辑严谨，图文并茂，力求在理论深度与工程实践之间找到最佳平衡点。 第一部分：工程力学与结构分析 本部分是理解机械系统稳定性和可靠性的基石。我们摒弃了传统力学教材中过于抽象的纯理论推导，转而聚焦于工程应用中的关键问题。 静力学与平衡分析： 详细阐述了物体受力分析、约束类型、反力计算及复杂结构（如桁架、刚架）的平衡求解方法。重点引入了虚功原理和刚体运动的瞬心法，这些方法在大型机械安装与调试中的应用被作为核心案例进行剖析。 材料力学核心： 深入讲解了应力、应变的概念，以及材料在单向、双向和三向应力状态下的本构关系。内容涵盖了强度理论（如莫尔、冯·米塞斯准则）在危险截面评估中的精确应用。特别关注了疲劳和蠕变现象的分析模型，强调了在动态载荷下保证结构寿命的设计策略。此外，梁的弯曲与扭转，以及复杂截面的应力集中问题，均通过大量的工程实例进行了可视化解析。 结构动力学导论： 介绍了单自由度和多自由度系统的振动理论。着重于机械系统中的固有频率计算、振型分析及其对运行稳定性的影响。书中详细论述了如何通过减震器设计、增加阻尼或改变结构刚度来控制共振风险，这对于高速旋转机械和精密仪器的设计至关重要。 第二部分：机械零部件设计与优化 本部分是本书的实践核心，详细介绍了工程中最常见的机械零部件的设计、计算、材料选择及失效分析。 联接件设计精要： 螺纹联接（包括静载和交变载荷下的预紧力计算）、键联接、销联接和铆接的详细设计流程。对于螺栓的防松技术，我们不仅探讨了机械防松法，还深入分析了粘合剂和结构自锁机制的机理。 轴系设计与轴承选型： 轴的设计不仅限于强度校核，更侧重于刚度校核和临界转速的计算。轴承部分详述了滚动轴承和滑动轴承的结构特点、工作原理、额定寿命计算以及润滑理论。重点阐述了轴承在不同载荷组合和工作环境下的选型流程图。 常用传动机构设计： 齿轮传动（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮）的强度计算（齿面接触强度和齿根弯曲强度），及其在标准与非标准中心距下的优化设计。链传动和带传动部分则聚焦于传动比的精确控制和张紧力的管理。 弹性元件与密封技术： 弹簧的设计、材料选择（冷卷与热卷工艺的影响），以及离合器、制动器的基本原理与摩擦特性分析。密封技术部分，涵盖了静密封与动密封的材料兼容性、泄漏机理及选型标准。 第三部分：现代制造技术与可靠性工程 现代设计无法脱离制造工艺的约束和对产品全寿命周期的考量。本部分将设计理论与先进制造技术无缝对接。 材料科学与工程应用： 深入探讨了结构钢、铸铁、铝合金、钛合金及先进复合材料的微观结构、力学性能以及热处理工艺对性能的改变。重点分析了不同材料在极端温度和腐蚀环境下的适用性。材料选择不再是简单的查找手册，而是基于性能需求和成本效益的综合决策过程。 公差、配合与表面工程： 系统阐述了ISO几何公差系统（GD&T），强调了形位公差在保证装配精度和功能实现中的核心作用。表面处理技术（如渗碳、氮化、涂层技术）被视为提高零部件耐磨性和抗疲劳性能的关键手段。 计算机辅助工程（CAE）的应用： 介绍了有限元分析（FEA）在结构强度、模态分析和热传导分析中的应用流程。本书提供了使用FEA软件进行简化模型建立、网格划分及结果后处理的指导思想，帮助读者验证传统解析解并探索复杂边界条件下的设计极限。 机械系统的可靠性与寿命预测： 引入了概率论在工程设计中的应用，讲解了Weibull分布在描述失效数据中的作用。系统地介绍了基于环境载荷谱的累积损伤理论，为设计人员提供量化的寿命预测和安全裕度评估工具。 结语 《机械设计基础与应用》不仅是对传统机械设计知识的梳理，更是一部面向未来的工程实践指南。它要求读者不仅掌握计算公式，更要理解其背后的物理意义和工程限制。通过对结构力学、材料行为、零部件设计和现代制造技术的全面覆盖，本书旨在培养出具备系统思维能力和创新设计潜能的复合型机械工程师。

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这本书的语言风格非常独特，带着一种老派工匠特有的谦逊与自信交织的韵味，读起来一点也不觉得晦涩难懂，反倒有一种和一位经验丰富的大师面对面交流的感觉。作者善于使用生动的比喻来解释那些抽象的物理现象，比如他将材料的晶格缺陷比作乐高积木中的错位，一下子就把复杂的概念具象化了。他的遣词造句中，透露出对工艺的深厚情感和尊重，尤其是在描述那些需要耐心和精细操作的环节时，那种对细节的执着追求，真的能感染到读者。我尤其喜欢他偶尔穿插进去的一些个人经历和行业趣闻，这些小插曲不仅调剂了严肃的技术内容，更重要的是，它们为冰冷的技术知识注入了人情味和历史的厚度，让人感觉这本书不仅仅是一本技术指南，更像是一部行业人物志。这种行文上的亲和力，极大地降低了学习门槛，即便是对理论基础不太扎实的读者，也能顺畅地跟进作者的思路，从中汲取经验和智慧，阅读过程是一种享受，而非煎熬。

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关于本书的结构组织，我必须说它展现了极高的编排智慧，它似乎是为自学和快速查阅需求精心设计的。章节之间的逻辑过渡自然流畅，每一个知识点的铺陈都建立在前面已经讲解过的基础上，绝无突兀之感。最让我欣赏的是它的索引和术语表部分，做得极其详尽且交叉引用清晰，我只需记住一个关键词，就能迅速定位到所有相关的讨论页面，这对于我这种需要频繁查阅特定参数或公式的工程师来说，简直是福音。此外，书后附带的三个大型附录，分别针对不同应用场景下的标准操作流程进行了归纳总结，并且清晰地区分了“推荐做法”与“可行但有风险的做法”，这种层级分明的建议，非常实用，直接就能转化为工作中的操作规范。这种结构上的精细化处理，表明作者或编者真正站在了读者的使用痛点上来设计这本书的布局，而不是仅仅为了内容的堆砌而编排，它真正体现了“工具书”的价值，即在需要时，能立刻提供最精准、最可靠的支持，大大提高了我的工作效率。

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这本书的插图真是让我眼前一亮，尤其是那些复杂的机械结构图，绘制得非常精细，细节处理得无可挑剔。我以前在其他教材上看到的图示总是模模糊糊，很多关键的连接点和受力分析都看不清楚，但这本**《电加工技能训练》**（抱歉，我刚才说漏嘴了，我是在评价一本讲高级木工技艺的书，这本书的排版和装帧设计非常具有艺术感，纸张的质感摸上去就让人感觉内容扎实，书脊的装订方式也很牢固，翻阅起来很顺畅，这在专业技术书籍中并不多见。我特别喜欢它对不同木材纹理的彩印，那种高清的质感，简直让人有种想立刻上手操作的冲动。书中的案例讲解，特别是关于榫卯结构复杂变形的图解，逻辑性极强，从二维到三维的转换过程过渡得非常自然流畅，即便是初学者也能很快理解其中的奥妙。作者在介绍工具的选用时，不仅列举了传统工具，还穿插了一些现代化的电动工具的使用技巧，这让内容兼具历史深度和时代前沿性，显示出作者深厚的行业积累。可以说，这本书的视觉呈现效果，已经超越了一般的教科书范畴，更像是一本精美的工艺美术画册，阅读体验极为愉悦，让人爱不释手，每翻开一页都是视觉的享受，对提升从业者的审美水平也有潜移默化的帮助。

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这本书在讲述材料科学的部分，着实让我大开眼界，特别是对于新型复合材料的韧性和抗疲劳性能的分析，简直是教科书级别的深度。它没有停留在基础的力学性能罗列，而是深入探讨了微观结构如何影响宏观表现，这一点对于我们进行高精度零件设计至关重要。我记得有一章专门讨论了在极端温度和高压环境下，不同聚合物的分子链重排机制，里面引用的实验数据非常详尽且有说服力，作者显然是下了大功夫去搜集和整理这些一手资料的。更让我赞赏的是，作者对于实验误差的讨论，非常坦诚和科学，而不是简单地给出“标准答案”，而是引导读者去思考测量误差的来源以及如何通过优化实验流程来减小它们。这种严谨的治学态度，使得整本书的理论基础异常稳固，让人读起来心里踏实。相比我之前看过的几本偏向操作层面的手册，这本书更像是为研究人员准备的深度参考资料，它提供的理论框架足够支撑我们进行更深层次的创新和问题解决，而不是仅仅停留在“照猫画虎”的层面，对于培养系统性的工程思维，价值无可估量。

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我必须称赞这本书在案例分析上的独到之处，它似乎避开了所有陈词滥调的、教科书上写了上百遍的经典案例，转而聚焦于一些极具挑战性的、现实世界中确实存在的疑难杂症。比如其中对某次大型桥梁修复工程中出现的应力集中点失效的剖析，简直是精彩绝伦。作者没有直接给出结论，而是像侦探一样，一步步剥茧抽丝，从现场勘查报告、材料取样分析到有限元模型的迭代修正，整个过程的推演过程逻辑清晰、层层递进，让人完全沉浸其中，仿佛自己也参与到了那场艰难的分析会中。特别是作者在解释为什么常规计算方法会失效时，引入了非线性动力学分析的概念，这一点处理得非常高明，瞬间提升了整个案例的专业门槛和参考价值。这种“实战导向”的叙事方式，远比枯燥的理论推导更能激发读者的学习热情，因为它展示了理论知识在真实复杂环境下的应用和局限性，让学习变得鲜活和实用，而不是空泛的知识堆砌，对于提升实际解决复杂问题的能力助益极大。

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