材料加工中的计算机应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:哈尔滨工业大学出版社

作者:栾贻国

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:2005-7

价格:22.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787560321172

丛书系列:

图书标签:

• 材料加工
• 计算机应用
• 制造技术
• 数字化制造
• 工艺参数优化
• 仿真技术
• CAD/CAM
• 智能制造
• 工业4
• 0
• 生产管理

机械制造与先进材料研究前沿 一、 概述：新世纪制造范式的演进与挑战 本书全面深入地探讨了当前全球制造业向“智能制造”和“绿色制造”转型的核心技术脉络与未来发展方向。我们不再局限于传统的材料切削、成形与连接工艺，而是聚焦于材料科学的最新突破如何驱动制造技术发生革命性的变化。本书旨在为从事先进材料研发、精密制造工艺设计以及高端装备制造领域的研究人员、工程师和高年级学生提供一个全面、系统的知识框架，以应对工业4.0时代对制造精度、效率和可持续性的严峻考验。 二、 先进结构与功能材料的制备与表征 本章着重介绍近年来在航空航天、生物医学和能源存储等高技术领域得到广泛应用的几类关键材料的制备技术。 2.1 超高比强度金属合金的冶金学控制 详细剖析了铌钛合金、高温镍基单晶合金以及新型高熵合金（HEA）的凝固过程控制。内容涵盖了定向凝固技术（如真空感应熔炼与定向结晶炉的参数优化）、粉末冶金（PM）技术中的热等静压（HIP）过程中的微观结构演变、以及增材制造路径中熔池的液/固界面行为分析。重点阐述了如何通过精确控制冷却速率和冷却场梯度，来调控晶粒尺寸、界面的纯净度和位错结构，从而实现宏观力学性能的跨越式提升。 2.2 陶瓷基复合材料（CMC）的界面工程 深入探讨了SiC/SiC等陶瓷基复合材料的纤维-基体界面调控技术。内容包括化学气相渗透（CVI）和液相烧结/反应烧结技术中，如何引入如氮化硼（BN）等过渡层材料，以平衡基体与纤维之间的热膨胀系数失配，并确保在高温服役条件下，裂纹能够被有效偏转和桥接，防止脆性断裂。我们还分析了这些复合材料在极端热负荷下的蠕变行为模型。 2.3 智能响应材料与柔性电子材料 本节聚焦于材料的动态响应特性。详细介绍了形状记忆合金（SMA）的马氏体相变机制、电活性聚合物（EAP）的驱动原理及其在软体机器人中的应用。特别关注了基于石墨烯、碳纳米管的导电高分子复合材料的制备，以及如何通过精确控制填料的网络结构来实现电学性能的宏量可调控性。 三、 极端制造工艺与高精度加工 本部分内容侧重于在传统加工手段难以企及的精度和材料条件下，所发展出的突破性制造技术。 3.1 超精密表面制造技术 阐述了超越传统研磨和抛光的技术。重点介绍了磁流变抛光（MRF）和离子束抛光（IBF）的机理。详细分析了这些方法如何实现亚纳米级的表面粗糙度和极低的表面损伤层。此外，还探讨了超精密模具的制造，如飞秒激光诱导的表面微纳结构（如仿生荷叶效应结构）的形成机理与精度控制。 3.2 非接触式与高能束流加工 深入研究了激光冲击强化（LSP）技术对金属表面残余应力的调控作用，并分析了激光熔覆（Laser Cladding）技术在修复和功能表面涂层制备中的应用。对于电子束和高能电火花加工（HSEDM），重点讨论了在难加工材料（如高强度钢、钛合金）中，电火花加工过程中的热影响区（HAZ）的微观结构变化与硬度影响，以及如何通过优化脉冲参数来抑制电极磨损和材料表面白层（White Layer）的产生。 3.3 增材制造（AM）的材料-工艺-性能闭环控制 本书将增材制造视为一个复杂的材料加工过程，而非简单的堆积。内容涵盖了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的多物理场耦合模拟。分析了成形过程中粉末的铺展动力学、熔池的流动稳定性、凝固收缩导致的残余应力分布，以及最终成形件中孔隙率的形成机制。特别强调了如何通过在线监测（如高频红外热像仪）实时反馈，来闭合工艺参数与最终材料性能之间的关系。 四、 制造过程的数字化集成与质量保证 本章探讨了如何利用先进的计算方法和数据科学来优化和控制复杂的制造系统，实现制造过程的透明化和自适应性。 4.1 制造过程的仿真与逆向工程 详细介绍了基于有限元分析（FEA）的材料去除（切削、磨削）过程的应力-应变场模拟，以及金属塑性成形过程的数值预测。重点阐述了如何利用扫描获得的点云数据，结合逆向工程软件，快速构建出用于后续加工或仿真的高精度三维模型，并评估其几何精度偏差。 4.2 传感器技术与过程实时监控 探讨了用于监测极端制造环境的传感器技术，包括非接触式声发射（AE）技术在刀具磨损和材料开裂识别中的应用，以及电阻抗谱分析在电化学沉积过程中的电化学行为追踪。内容还涉及高精度力觉传感器在力反馈控制加工中的集成应用，以确保加工力在一个预设的安全裕度内波动。 4.3 制造过程的数据驱动质量控制 本节论述了如何建立制造过程的数字孪生模型。通过对生产过程中采集的海量传感器数据（温度、振动、声学信号）进行特征提取与机器学习分析，建立材料属性与加工参数之间的复杂映射关系，从而实现对产品最终性能的快速、无损预测，并指导工艺参数的实时调整，迈向自适应制造的目标。 五、 可持续性制造与循环经济 关注制造技术对环境影响的控制与优化，探讨资源的高效利用。 详细介绍了先进材料的回收与再生技术，例如贵金属和稀土元素的湿法冶金分离技术。同时，分析了低能耗的固结技术（如冷等静压后低烧结）在减少能源消耗方面的潜力，并探讨了制造过程中的废弃物最小化策略（Near-Net-Shape制造）。 本书内容丰富，结构严谨，强调理论与实践的紧密结合，是理解当代先进制造技术与材料科学交叉前沿的权威参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常巧妙，它并非线性地介绍技术，而是采取了一种“问题驱动”的叙事方式。每一章都仿佛在回答一个行业内长期悬而未决的难题。例如，在讨论表面完整性这一关键指标时，作者没有简单地罗列检测方法，而是深入探讨了从振动信号采集、傅里叶变换到最终特征提取的完整链条，并着重分析了高频噪声对结果的干扰及相应的滤波算法。这种层层递进的分析过程，极大地满足了我作为一名工程师对“根源性解决问题”的渴望。我发现书中对误差源的追溯达到了令人发指的细致程度，从传感器本身的漂移，到数据传输过程中的量化误差，再到算法模型对非线性特性的简化处理，无一遗漏。这种对细节的执着，使得这本书的参考价值极高。它让你明白，所谓的“先进技术”，往往是无数微小、精确的控制点集合起来的结果。我甚至开始用书中的分析框架去审视我们车间里那些看似“老旧”的设备，试图从中发现可以优化的隐性参数，这种思维的迁移能力，是这本书带给我最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常国际化，它不仅关注了主流的切削和成型工艺，还花了相当篇幅来介绍一些新兴的、跨学科的加工技术，比如增材制造（3D打印）与传统减材加工的集成应用。作者在对比不同技术路线的优劣时，保持了一种极其客观和中立的态度，没有明显的偏袒任何一方，这使得读者可以根据自己的实际需求做出更明智的选择。我尤其欣赏它在讨论“人机协作”这一未来趋势时的讨论。它没有停留在科幻层面上，而是具体分析了在复杂的装配任务中，如何通过增强现实（AR）技术将加工指导信息实时叠加到工件上，从而最大限度地减少操作失误率。书中对人机交互界面的设计原则的探讨，也体现了对用户体验的重视，这在以往的硬核技术书籍中是很少见的。它成功地将冰冷的技术语言，注入了对“使用效率”和“操作舒适度”的关怀，这让我感受到作者不仅是一位技术专家，更是一位深谙工程美学的实践者。总而言之，这本书是连接当前成熟工艺与未来颠覆性技术之间的一座坚实桥梁。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常大胆和前卫，读起来不像是一本传统的技术手册，更像是一本深入探讨未来工厂“灵魂”的哲学著作。我一开始是抱着试试看的心态打开的，但很快就被其中对于“数据驱动决策”的论述所吸引。作者似乎对工业物联网（IIoT）的未来有着极其宏大的构想，他并不只是停留于描述现有技术如何应用，而是大胆地预测了机器学习模型如何在不依赖人工干预的情况下，实时调整加工参数以适应材料批次间的微小差异。书中对于“数字孪生”概念的阐述尤其精彩，它不仅仅是简单的物理实体映射，更包含了对历史数据、实时传感器反馈以及预测性维护逻辑的完整集成。我记得有一段描述，将复杂的刀具磨损监测系统比喻成机器的“神经末梢”，这种生动的比喻让抽象的技术概念变得触手可及。虽然书中没有直接给出具体的软件操作指南，但它构建了一个清晰的知识框架，让我明白了在构建下一代智能制造系统时，哪些环节是关键的瓶颈，以及如何从底层逻辑上进行突破。这套逻辑体系的构建，远比单纯学习一个软件的菜单操作要深刻得多，它教会我如何“思考”自动化，而不是仅仅“使用”自动化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常朴实，没有太多花哨的元素，但文字的排版却显得专业且有条理。我是在寻找有关现代制造工艺升级的资料时偶然翻到它的。首先吸引我的是前言部分，作者似乎对传统材料加工的痛点有着深刻的理解，提到了精度控制、能耗优化以及新材料的复杂性等问题。当我翻阅到关于数控机床编程和仿真的章节时，我感觉自己像是进入了一个充满逻辑和算法的殿堂。书中对G代码和M代码的讲解详尽到近乎教科书的严谨，但它并非枯燥的说教，而是穿插了大量实际案例的剖析，比如如何通过优化刀具路径来减少切削力的波动，这对于一线工程师来说是非常宝贵的实操经验。特别是关于三维建模与仿真集成的那部分，它清晰地展示了如何利用有限元分析（FEA）来预测加工过程中的残余应力和变形，这种前瞻性的视角让我意识到，未来的工厂绝不会是简单的机械堆砌，而是高度智能化的信息集成体。我尤其欣赏作者在讲解复杂算法时，能够巧妙地用更直观的图示来辅助理解，这极大地降低了理解门槛，让那些非计算机科班出身的材料工程师也能快速上手。整体来看，这本书提供了一个坚实的理论基础，并将其牢牢地锚定在实际的工业应用之上，真正体现了“技术”二字的重量。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验是极具挑战性的，但挑战性恰恰来源于其内容的深度和广度。我阅读过程中，不得不频繁地查阅各种背景知识，因为它横跨了材料科学、控制工程、高级数学以及计算机科学的多个交叉领域。它不像市面上很多流行的“速成”读物那样试图提供捷径，相反，它要求读者具备一定的基础功底才能真正领略其精髓。最令我震撼的是其中关于高性能计算在材料结构模拟中的应用章节。作者详细剖析了如何利用并行计算架构来处理数百万个原子尺度的相互作用，以模拟焊接、铸造等热力学过程中的微观组织演变。那些关于张量运算和离散化方法的讨论，即便是对于有一定编程经验的人来说，也需要反复咀嚼。我体会到，要真正实现“材料加工的智能化”，就必须首先在理论层面实现对物理过程的精确量化和预测，而这本书正是提供了通往这种量化预测的“地图”。它不是一本读完就能立刻变专家的书，而是一部需要伴随职业生涯不断回顾和印证的工具书，它为你指明了理论研究的深水区在哪里。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆