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出版者:7-122

作者:杨贵恒

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2009-3

价格:43.00元

装帧:

isbn号码:9787122002983

丛书系列:

图书标签:

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机械设计与制造前沿技术：现代工业动力系统的优化与实践 图书简介 本书深入探讨了当代机械设计与制造领域的前沿技术及其在工业动力系统中的实际应用。全书紧密围绕“优化设计、智能制造、绿色能源”三大核心主题展开，旨在为机械工程师、设计人员、生产管理人员以及相关专业研究人员提供一套系统、深入且具有前瞻性的技术参考。 本书内容涵盖了从基础理论到尖端应用的多个层面，特别注重理论指导与工程实践的紧密结合。我们聚焦于如何利用现代计算工具和先进材料，实现更高效率、更可靠、更环保的机械系统解决方案。 --- 第一部分：先进材料与结构设计优化 第一章：高性能工程材料的选型与应用 本章详细分析了当前工业界广泛采用的几类关键材料的力学性能、热学特性及疲劳寿命。重点剖析了超高强度钢、镍基高温合金以及先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料）在承受极端工况下的表现。书中不仅提供了详细的材料性能数据库，还通过大量案例研究，指导读者如何在特定负载、温度和腐蚀环境下进行科学的材料选择。 1.1 疲劳与断裂力学在关键结构件中的应用：深入讲解了损伤容限设计理念，并引入了断裂韧性测试方法和疲劳寿命预测模型（如Miner法则的改进版），以确保关键承载结构的安全冗余。 1.2 增材制造（3D打印）对材料应用的影响：探讨了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）技术制造的金属部件的微观结构演变，以及如何通过热后处理工艺来优化其宏观力学性能。 第二章：拓扑优化与轻量化设计 结构设计的核心在于如何在满足强度和刚度的前提下，最大限度地减少材料使用和系统重量。本章系统介绍了拓扑优化（Topology Optimization）的数学原理和求解算法。 2.1 基于有限元法的优化流程：详细阐述了如何构建准确的有限元模型，设置载荷边界条件，并使用密度法（Solid Isotropic Material with Penalization, SIMP）或水平集方法（Level Set Method）进行迭代求解。 2.2 多目标优化与逆向工程：讨论了如何在一个设计中同时考虑应力分布均匀性、模态频率和制造约束（如拔模方向限制），并结合三维扫描数据进行结构迭代与改进。 --- 第二部分：现代制造工艺与质量控制 第三章：高精度数控加工与刀具路径规划 本部分关注如何将优化后的设计转化为高精度实体。重点聚焦于复杂曲面和精密零件的加工技术。 3.1 五轴联动加工的策略与误差补偿：阐述了五轴加工在减少装夹误差、提高复杂零件表面质量方面的优势。详细介绍了G代码与M代码的优化，以及热误差和刀具磨损的在线补偿技术。 3.2 超精密加工技术：涉及精磨、抛光及电化学加工（ECM）等后处理技术，特别是在光学元件和高精度轴承配合面的制造应用。 第四章：智能装配与过程监控 现代制造强调自动化和数据驱动的决策。本章探讨了如何将装配过程数字化和智能化。 4.1 柔性夹具设计与机器人协同装配：介绍如何利用力/扭矩传感器反馈，实现对紧固件拧紧过程的精确控制，确保预紧力达到设计要求。 4.2 机器视觉在质量检测中的应用：探讨了高清摄像头和3D扫描技术在装配间隙测量、表面缺陷识别中的部署，以及如何将检测数据实时回馈给生产线，实现闭环控制。 --- 第三部分：系统动力学与状态监测 第五章：复杂机械系统的振动分析与控制 机械系统的可靠性与运行平稳性直接依赖于对动态特性的理解。本章深入研究了旋转机械及往复机构的动力学行为。 5.1 模态分析与临界转速预测：详细介绍了自由模态和强制模态分析的计算方法，并着重讲解了转子动力学中临界转速的计算以及不平衡激励响应的分析。 5.2 主动与被动减振技术：对比分析了粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器（TMD）等被动控制手段，并介绍了主动隔振系统中PID控制器的设计与调试，以抑制特定频率的振动。 第六章：工业物联网（IIoT）与预测性维护 本章将传感器技术与数据分析相结合，实现设备的“健康管理”。 6.1 传感器技术在状态监测中的部署：重点介绍了加速度传感器、涡流传感器（用于间隙监测）和声发射传感器的正确安装位置和数据采集频率的选择。 6.2 基于机器学习的故障诊断：阐述了如何利用采集到的振动频谱（FFT）和时域信号进行特征提取。通过支持向量机（SVM）或深度神经网络（DNN）模型，实现对轴承剥落、齿轮啮合不良等早期故障的精准识别和剩余寿命预测。 --- 第四部分：可持续性与未来趋势 第七章：能源效率与热管理设计 现代机械系统必须满足日益严格的能效标准。本章聚焦于能量转换与耗散的优化。 7.1 摩擦学与润滑优化：分析了边界润滑、混合润滑状态下的摩擦副接触情况，并介绍了纳米添加剂在降低摩擦系数和磨损率方面的应用潜力。 7.2 散热系统（Thermal Management）的集成设计：讨论了流固耦合（FSI）分析在优化油路、水路设计中的作用，确保关键热点区域的温度控制在安全裕度内。 第八章：系统集成与数字化孪生（Digital Twin） 本书的收官部分展望了未来机械系统的管理模式。 8.1 虚拟调试与模型集成：讲解了如何将结构、流体、控制模型集成到一个统一的多物理场仿真环境中，进行系统的虚拟验证。 8.2 数字孪生的构建与应用：详细阐述了数字孪生体的实时数据映射机制、状态同步方法，以及如何利用孪生体进行“假设情景”（What-if Scenarios）分析，指导实际设备的运行策略调整和维护计划制定。 --- 本书以其对前沿技术的深入剖析和大量的工程实例，为追求卓越性能和高效运维的专业人士提供了宝贵的知识储备和实践指导。它不仅是一本技术手册，更是一份引领读者迈向下一代智能制造时代的路线图。

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作为一名曾经在电力设备维修领域摸爬滚打多年的老技术员，我拿到这本书时，本以为会看到一些早已熟知的套路，但出乎意料的是，这本书确实给我带来了一些新的启发。书中对于一些老式发电机组的维修技巧，讲述得非常细致，特别是关于一些老旧型号的电路原理分析，让我回忆起了年轻时的一些维修经历，甚至找到了当初困扰我的技术难题的解决方案。另外，书中对新型变频发电机组的介绍，也让我耳目一新。虽然我对电子技术接触不多，但作者用非常浅显易懂的方式，解释了变频技术的优势以及在发电机组中的应用，甚至还涉及了一些简单的变频器参数调整的技巧，这对于我这种想要跟上技术发展潮流的老一辈技术人员来说，非常有价值。整体而言，这本书兼顾了经典与创新，既有深厚的理论基础，又不乏实用的操作技巧，值得反复研读。

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这本书的排版和设计也做得非常出色，我非常喜欢。每一页都留有足够的空白，使得阅读体验非常舒适，不会有拥挤感。章节的划分也很合理，逻辑清晰，便于查找和学习。特别值得一提的是，书中大量的插图和表格，不仅清晰明了，而且色彩搭配得当，有效地增强了视觉效果，让复杂的机械结构一目了然。我尤其喜欢书中关于“安全操作规程”部分的图示，每一个步骤都配有生动的插画，详细地展示了正确的操作方法和需要注意的安全事项，这对于保障操作人员的安全至关重要。书中的文字也流畅自然，没有生硬的堆砌，读起来有一种娓娓道来的感觉。虽然我不是专业技术人员，但我能感受到作者在内容组织和呈现方式上的用心，这使得一本技术性很强的书籍，也变得生动有趣，引人入胜。

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这本书的内容涵盖的范围非常广，几乎囊括了发电机组从选购到日常维护，再到故障排除的方方面面。我特别关注了其中关于“常见故障诊断与排除”的部分，里面的条理非常清晰，将各种可能出现的故障按照症状进行分类，然后逐一分析原因，并提供了详细的解决方法。例如，当发电机组出现启动困难时，书中列出了十几种可能的原因，从燃油系统到点火系统，再到机械故障，分析得一丝不苟，并且给出了相应的检查步骤和维修建议。这对于我这种遇到问题时常常束手无策的人来说，简直是救星。书中还强调了日常保养的重要性，详细介绍了定期检查、清洁、润滑以及更换易损件的方法，这些看似简单的工作，却能有效延长发电机组的使用寿命，避免很多不必要的麻烦。作者的语言风格也很亲切，没有太多晦涩难懂的专业术语，即使是初学者也能轻松理解。

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老实说，我购买这本书的初衷，只是想对发电机组有一个大概的了解，毕竟生活中也可能会遇到需要使用或维护的情况。然而，当我翻开这本书后，就被它严谨的逻辑和丰富的细节所吸引。作者并没有仅仅停留在“是什么”的层面，而是深入探讨了“为什么”。比如，在解释某个部件的磨损原因时，书中会从材料学、力学等多个角度进行分析，并给出预防措施。这让我认识到，维修不仅仅是简单的“修补”，更是对机械原理的深刻理解和应用。书中对不同品牌、不同型号发电机组的性能差异和维护要点也有涉及，这为我以后在选购和使用发电机组时提供了很多参考。而且，书中还非常强调“预防性维护”的重要性，通过详细的图文指导，教会读者如何通过日常的细微观察和保养，来避免潜在的大问题。这种前瞻性的指导，让我觉得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的师傅在传授宝贵的经验。

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初次接触这本书，着实让我眼前一亮。封面设计简洁大气，透着一股专业感，虽然我之前对发电机组维修技术知之甚少，但这本书的内容就像一位循循善诱的老师，从最基础的原理讲起，逐步深入。第一章就详细介绍了发电机组的基本构成，各种部件的功能和工作流程，让我这个门外汉也能茅塞顿开。特别是关于汽油机和柴油机的区别，以及它们在发电机组中的应用，讲解得非常到位，用了很多生动的比喻，让我不再觉得枯燥乏味。书中还配有大量的图表和示意图，直观地展示了各个部件的构造和连接方式，这对于理解复杂的机械原理来说，简直是福音。我尤其欣赏作者在介绍一些关键技术时，不仅仅停留在理论层面，还穿插了大量实际操作的细节，例如如何正确地拆卸和安装某个部件，需要注意哪些事项，这些都是在实际工作中才能学到的宝贵经验。虽然我还没来得及深入研究全部内容，但仅从前几章就能感受到这本书的扎实功底和作者的用心良苦。

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