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isbn号码:9787810651172

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• 模拟电路
• 电子制图
• 实训
• 教学参考书

深入解析现代工业设计：从传统到数字化的全面转型 本书聚焦于现代工业设计领域中，尤其是在机械制造、产品开发与工程应用中，如何利用先进的计算机辅助设计（CAD）技术实现从概念到实物的精准转化。它不涉及中专层次的电子技术或基础电子线路的理论教学。 本书旨在为具备一定工程基础，渴望掌握前沿数字化设计与制造流程的工程师、设计师以及高级技术人员提供一本兼具深度与广度的参考指南。我们着眼于当前工业界对高效、高精度、可追溯设计流程的迫切需求，系统阐述了现代CAD系统在产品全生命周期管理（PLM）中的核心作用。 第一部分：现代工程设计哲学的演进与CAD的核心地位 第一章：工业4.0背景下的设计范式革新 本章首先回顾了工业革命以来，工程设计方法论的重大转变。从早期的手工绘图、规范依赖，到20世纪中叶的标准化制图，直至如今基于数字模型的集成化设计。我们深入探讨了“数字孪生”（Digital Twin）的概念如何重塑产品开发流程，以及数据驱动的设计决策如何成为行业标准。重点分析了云计算、大数据在支撑复杂装配体设计时的计算需求与解决方案。 第二章：参数化与特征建模的深度剖析 本书详细解析了现代三维CAD软件中参数化建模的底层逻辑。这不仅仅是关于如何画出几何形状，更是关于如何定义几何关系、约束条件和设计意图。我们将区分“基于历史记录的建模”与“直接建模”的优劣，并针对复杂曲面、自由曲面设计（如汽车外壳、仿生结构）提供了高级的拓扑优化思路。章节重点讲解了如何利用“设计意图”驱动模型更新，而非仅仅依赖于历史操作记录。 第三章：工程制图规范的数字化转型 尽管CAD软件生成的是三维模型，但工程图纸作为最终的制造依据依然至关重要。本章专注于新一代国际和国家标准（如ISO、ASME、GB）在数字化环境下的应用。我们探讨了如何自动生成符合最新规范的视图、剖视图、断面图，以及如何精确管理尺寸标注、公差带（GD&T）和表面粗糙度符号的嵌入与关联性。强调了模型基准（MBD）与数字化工程定义（PMI）的集成方法。 第二部分：高级装配体设计与仿真集成 第四章：大规模复杂装配体的管理策略 现代机械产品，如航空航天器、大型生产线，往往包含数以万计的零部件。本章聚焦于如何有效地管理和操作这些庞大装配体。内容包括：轻量化表示（LOD）的应用、虚拟装配（Virtual Assembly）的冲突检测、装配约束的层次化管理，以及如何利用软件内置工具进行快速的零部件替代和版本控制。特别强调了在多学科团队协作中，如何保证装配体的统一性和数据同步性。 第五章：运动仿真与机构学分析 理解零件之间的相对运动是机械设计的核心。本章深入讲解了基于约束的运动学仿真（Kinematics Simulation）。从简单的机械连杆机构到复杂的凸轮机构，我们教授如何准确定义运动副、施加驱动力与限制条件，并进行运动轨迹分析、速度与加速度分析。此外，还介绍了瞬态动力学分析（Dynamic Analysis）的基本原理和在特定工况下的应用边界。 第六章：设计与分析的无缝集成（CAE基础） 本书强调了现代设计流程中，仿真分析不再是独立的步骤，而是设计迭代的组成部分。我们探讨了CAD数据如何直接导入有限元分析（FEA）前处理器。内容涵盖了网格划分的策略选择（结构网格、非结构网格）、材料属性的准确定义，以及如何解读线弹性静力学分析的结果，识别应力集中区域，并据此反馈修正三维模型。 第三部分：从设计到制造的数字化链条 第七章：面向制造的设计（DFM）与公差分析 优秀的设计必须是可制造的。本章详细阐述了DFM原则在三维环境下的应用，关注如何避免加工死角、优化拔模斜度、确保可装配性。更进一步，我们深入探讨了统计公差分析（Statistical Tolerance Analysis, STA）和最坏情况分析（Worst-Case Analysis），用以评估零部件公差对最终产品功能和装配成功率的影响，从而优化设计余量，降低制造成本。 第八章：增材制造（3D打印）的数据准备与优化 随着增材制造技术的成熟，设计数据的准备工作发生了显著变化。本章专门讨论了如何将实体模型转换为适用于SLA、SLM等工艺的STL或其他专用格式。内容包括：壁厚分析、悬垂角度优化、支撑结构的设计考量，以及如何利用拓扑优化算法生成满足特定载荷要求的、轻量化的、仅适用于增材制造的复杂结构。 第九章：先进的数控编程接口与后处理 本章连接了设计模型与最终的数控机床。我们详细介绍了几种主流CAD/CAM系统之间的数据交换标准（如STEP、IGES的局限与优势），以及如何利用系统内置的CAM模块进行刀具路径的规划。重点分析了后处理器的作用——如何将几何信息和工艺信息转换为特定机床可以识别的G代码，并强调了检查和验证G代码的重要性，以确保加工精度和安全性。 --- 总结： 本书内容专注于高级工程设计工具的使用、复杂机械系统的建模、多物理场仿真基础，以及设计向数字化制造端（CNC、3D打印）的转化流程。它是一本面向专业工程师的工具书，旨在提升读者在复杂产品开发周期中，运用前沿CAD技术解决实际工程问题的能力，是深入掌握现代工业设计软件与流程的必备读物。

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这本书的案例选择非常贴近中专阶段教学的实际需求，它没有一上来就挑战那些超高难度的项目，而是从最基础、最常在实际生产中遇到的电路模块入手。例如，从简单的分压电路、晶体管开关，到较为复杂的集成运放应用和基础的电源管理模块。每一个案例的讲解都遵循着清晰的“需求分析—原理阐述—软件实现—结果分析”的步骤。尤其令人称道的是，书中对于“错误排查”的部分着墨不少。作者似乎深知初学者最常在哪里‘栽跟头’，所以在模拟调试环节，会特意指出一些常见的逻辑错误和参数设置陷阱，并给出明确的修正建议。这使得这本书更像是一个“避坑指南”，而不是一本单纯的“操作手册”。对于未来的技术工人来说，这种注重实战经验传授的书籍，其价值远远超过了纯粹的知识堆砌。

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我作为一个在校期间就对电路设计抱有浓厚兴趣的学生，市面上很多教材要么过于理论化，充斥着晦涩难懂的数学公式，要么就是流于表面，只介绍软件操作而缺乏深层次的原理讲解。然而，这本书在处理理论与实践的平衡上，展现出了一种难得的老练和洞察力。它并没有回避那些关键的理论基础，而是巧妙地将它们融入到实际的电路搭建案例中。比如，当讲解某个滤波器的设计时，它不会只是罗列公式，而是会结合实际的信号干扰场景，分析为什么选择这种拓扑结构，以及在CAD环境中如何通过仿真来验证其性能。这种“带着问题去学习”的方式，极大地激发了读者的探索欲。而且，书中对各个软件工具栏的图标、快捷键的说明细致入微，确保读者在软件操作的“手感”上能够快速建立信心，避免了在初学阶段就因为操作障碍而产生的挫败感。这种以学习者为中心的编写理念，是很多传统教材所缺乏的。

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这本书在内容更新和前瞻性上，也展现出了一定的时代眼光。虽然它侧重于基础，但对现代电子设计中普遍采用的一些主流工具和规范保持了同步。例如，在元器件库的管理和设计文档的归档方面，它介绍的方法都符合目前行业内对规范化设计的初步要求。这对于中专学生来说至关重要，因为他们未来就业时，很可能需要立即上手使用企业级的EDA工具。这本书提供的不仅仅是一套软件技能，更是一种“工程思维”的启蒙。它教会读者如何像工程师一样去思考问题，去规划设计流程，去确保最终方案的可行性和可维护性。总而言之，这是一本兼具深度、广度和实用性的教材，它成功地架起了理论知识与实际生产技能之间的桥梁，是电子技术入门的绝佳选择。

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从语言风格上来说，这本书的文字表达非常朴实、清晰，丝毫没有学术著作常见的矫揉造作或故作高深。作者的用词精准，直接点明核心概念，没有过多的冗余描述。即便是首次接触电子技术概念的读者，也能通过流畅的叙述，迅速抓住重点。在图文配合方面，本书做得堪称典范。每一条关键的操作步骤，都配有清晰的截图或流程图，这些视觉辅助工具都经过了仔细的标注和高亮处理，确保读者在对照操作时不会遗漏任何一个关键环节。特别是当涉及特定软件功能的操作时，作者通常会用不同的字体或边框来突出软件界面中的特定按钮或菜单项，这种细腻的处理方式，极大地提升了学习效率，避免了读者在厚厚的软件界面中迷失方向。整体阅读体验是高效且令人愉悦的，完全没有那种被厚重理论压垮的感觉。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了深沉的科技蓝与明亮的橙色作为主色调，非常符合电子技术类书籍的专业气质。书脊上的字体清晰有力，拿在手里沉甸甸的，一看就知道内容是经过精心打磨的。内页的纸张质感也相当不错，印刷的电路图线条干净利落，灰度过渡自然，即便是对于初次接触电路设计软件的读者来说，阅读体验也相当友好。更值得称赞的是，这本书的开本适中，既方便携带，又保证了图文排版的空间足够宽裕，阅读时不会觉得拥挤。翻阅过程中，我注意到作者在章节的划分上非常用心，逻辑性极强，从基础的元件认识到复杂的系统集成，循序渐进，就像一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你入门。整体来说，光是这份严谨的出版态度和高标准的物理呈现，就已经让人对接下来的内容充满了期待，它绝不是那种粗制滥造、敷衍了事的教材，而是一件值得收藏和反复研读的工具书。

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