现代制造工艺基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西北工大

作者:阎光明

出品人:

页数:226

译者:

出版时间:2007-8

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787561222683

丛书系列:

图书标签:

• 技术
• 制造工艺
• 现代制造
• 工业工程
• 机械工程
• 生产技术
• 工艺流程
• 制造技术
• 自动化
• 数控技术
• 工业制造

好的，这是一本涵盖了材料科学、先进成形技术、表面工程以及智能制造前沿课题的综合性技术专著的简介。 --- 《前沿材料的结构调控与高性能化研究》 内容概述： 本书聚焦于当前先进制造业领域中，高性能结构件和功能部件所依赖的核心技术——新材料的创制、微观结构控制及其宏观性能提升。全书系统梳理了从基础理论到工程应用的完整链条，旨在为科研人员、工程师及高年级学生提供一个深入理解和掌握复杂材料体系设计与加工方法的理论框架与实践指导。 第一部分：高性能金属材料的微观结构演化与设计 本部分深入探讨了新一代工程合金，特别是高温合金、超高强度钢以及新型轻合金（如高熵合金、铝锂合金）的设计原理与热力学基础。 1. 晶体塑性与变形机制： 详细分析了在极端载荷和温度条件下，材料内部位错运动、孪晶的形成与演化规律。重点阐述了基于密度泛函理论（DFT）计算的晶界能和偏析行为对材料力学性能的影响模型。 2. 相变动力学与热处理工艺优化： 引入了相场方法（Phase-Field Method）来模拟固态相变过程，如析出相的形核、长大和粗化。内容覆盖了时效强化、马氏体转变的非平衡过程，并结合热处理过程中的冷却速率和保温时间对最终微观组织（晶粒尺寸、第二相分布）的精确调控。 3. 增材制造中的冶金学挑战： 专门开辟章节讨论了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中快速凝固带来的过热、非平衡相生成、残余应力累积以及孔隙形成机制。提出了针对特定材料体系的工艺窗口确定方法，以避免打印缺陷和获得理想的各向异性力学行为。 第二部分：先进成形技术中的材料-工艺耦合分析 本部分着重于描述材料在复杂变形过程中的本构关系建立及其在现代精密成形技术中的应用。 1. 超塑性与温挤压技术： 全面梳理了材料在慢应变率下的流动特性和晶界扩散机制。详细介绍了温挤压技术在复杂截面构件一体化制造中的应用，包括模具设计、摩擦润滑控制以及中间温度区间的组织稳定性控制。 2. 精密锻造与极限成形分析： 探讨了多向模锻和等温精密锻造中的材料流动轨迹和应力状态分析。引入有限元（FE）模拟，重点解析了卷圆、深拉伸等极限成形过程中的起皱与破裂判据，以及如何通过预变形和路径优化来拓宽材料的成形极限。 3. 复合材料的界面控制与铺层技术： 针对碳纤维增强聚合物（CFRP）和金属基复合材料，深入分析了纤维/基体界面粘结强度对整体性能的决定性作用。介绍了自动化铺放（AFP/ATL）过程中的纤维张力控制、褶皱检测与消除技术，以及热压罐固化过程中的体积收缩与残余应力分析模型。 第三部分：功能性表面工程与界面性能提升 本部分关注如何通过表面改性技术，在不牺牲核心部件承载能力的前提下，显著提升其耐磨损、耐腐蚀和抗疲劳性能。 1. 高能涂层技术： 详述了磁控溅射（Magnetron Sputtering）、电弧离子镀（CAIPD）等物理气相沉积（PVD）技术在硬质和韧性涂层制备中的应用。内容包括靶材选择、等离子体参数对薄膜晶化度和内应力的影响，并结合X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）对薄膜的微观结构进行表征。 2. 热力学扩散涂层工艺： 深入讲解了渗碳、渗氮、渗铝等热化学处理的扩散动力学过程。构建了Fick扩散定律在非均匀温度场中的修正模型，用以预测不同深度处的碳/氮/铝浓度梯度曲线，并评估其对表面硬度和抗氧化性的协同效应。 3. 表面残余应力调控与疲劳寿命预测： 讨论了喷丸强化（Shot Peening）技术对表面压应力的引入机制及其对疲劳裂纹萌生的抑制作用。引入了基于应力强度因子的疲劳寿命评估模型，并结合无损检测技术（如超声波C扫描）验证表面改性效果。 第四部分：面向工业4.0的材料性能实时监测与反馈 本部分探讨了如何将先进传感、数据分析技术与材料加工过程相结合，实现制造过程的智能化控制。 1. 原位（In-situ）表征技术： 介绍了高分辨率电子显微镜在实时观测材料动态行为（如蠕变、断裂）中的应用，以及同步辐射光源技术在追踪晶体结构演变中的独特优势。 2. 过程参数的数字化孪生构建： 讨论了如何利用大量的过程监测数据（如温度、压力、应变速率）结合机器学习算法，建立复杂制造过程（如复合材料固化、金属熔池）的数字模型，以实现对最终产品性能的快速预测。 3. 传感器集成与数据融合： 阐述了分布式光纤传感（DTS）、压电传感器在监测大型结构件制造过程中的应力应变分布，以及如何通过数据清洗和特征提取，将这些实时数据反馈至工艺控制系统，形成闭环优化策略。 本书结构严谨，理论阐述深入浅出，结合了大量的工程实例和最新的研究成果，是材料科学、机械工程、航空航天工程等领域专业人士不可多得的参考资料。

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这本书在探讨“柔性制造系统”和“工业机器人应用”这一前沿领域时，展现了作者对未来制造趋势的敏锐洞察力。书中清晰地描绘了从传统的固定生产线到基于机器人的可重构生产单元的演变路径，并且对机器人的运动学基础和抓取策略进行了初步的介绍。我尤其欣赏作者对“人机协作”（Cobots）的观点，强调了未来制造中人与智能设备协同工作的必要性。然而，在技术细节上，可能由于技术迭代太快，书中对目前主流的视觉引导系统（如2D/3D视觉定位）的介绍略显基础，缺乏对深度学习在缺陷识别和零件定位中应用的最新案例。此外，书中对数据采集和制造执行系统（MES）的集成描述相对笼统，没有深入探讨如何将实时加工数据反馈到工艺优化模型中形成闭环控制的具体架构。这部分内容更偏向于概念性描述，如果能增加一个基于具体软件平台的系统集成流程图，对于指导企业数字化转型会更有实际参考价值。

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我花了几天时间仔细研读了关于焊接和连接技术的章节，这部分内容组织得非常系统。作者没有停留在传统的熔焊介绍，而是将激光焊接、搅拌摩擦焊等先进技术也纳入其中，并对比了它们在不同材料组合上的适用性。书中对焊接缺陷的成因分析得非常透彻，从冶金学角度出发，解释了为什么会产生气孔、裂纹这些问题，这点非常赞赏。然而，在讨论质量控制和无损检测（NDT）的部分，我感觉信息量稍微有些不足。比如超声波探伤和射线检测的原理虽然有所提及，但对于如何根据焊接工艺选择最合适的检测方法，以及如何解读检测结果的标准图谱，着墨不多。这部分内容如果能再扩展一些，引入更多的行业标准（比如AWS或ISO标准的相关引用），那这本书的实践指导价值会更上一层楼。对于一个想从事高标准压力容器或航空结构件制造的人来说，这部分是至关重要的环节。

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这本书的封面设计得非常朴实，黑色的背景上用白色和少许红色的字体印着书名，给人一种严谨、专业的感觉。翻开内页，纸张质量还算不错，印刷清晰，图表排版也比较规整。我最先注意到的是前言部分，作者开宗明义地阐述了本书的编写目的和目标读者群体，似乎是为初入这个领域的工程技术人员或高年级本科生量身打造的。从目录上看，内容的覆盖面相当广，从基本的材料科学知识到各种常见的机械加工方法，再到一些现代化的增材制造技术都有所涉猎。我特别期待关于数控编程和自动化装配那几章的深入讲解，因为这正是我目前工作中最需要补强的地方。不过，初略翻阅后，我感觉这本书的理论深度可能更偏向于应用层面，对于一些复杂的物理模型和计算推导似乎不会花太多篇幅去详细展开，或许更注重“怎么做”而非“为什么是这样”。总体而言，作为一本入门或进阶参考书，它的结构是清晰且有条理的，让人有信心能循着这本书的脉络一步步搭建起对现代制造工艺的整体认知框架。

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这本书的排版设计很传统，几乎没有采用目前流行的双栏或大面积留白的设计，这使得每页能容纳更多的文字信息，对于习惯“啃硬骨头”的读者来说或许更习惯这种紧凑感。但坦白讲，在阅读“切削参数优化”这样需要高度集中注意力的部分时，这种略显拥挤的版式有时候会让人感到视觉疲劳。作者在描述切削力、热量产生和刀具磨损之间的复杂关系时，使用了大量的数学符号和希腊字母，虽然这保证了内容的严谨性，但对于依赖直觉理解工艺过程的读者来说，理解起来会略感吃力。我猜想，如果能为这些核心公式提供一个清晰的“应用情景说明”或者一个简短的软件模拟片段的截图，哪怕只是在附录中，都会对自学者的友好度有显著提升。总的来说，它更像是一本扎实的教科书，而非一本轻松的科普读物，需要读者投入相当的专注力。

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这本书的语言风格倒是颇为直接，没有太多华丽的辞藻，读起来感觉像是在听一位经验丰富的老工程师娓娓道来。对于一些核心概念的解释，作者常常会辅以一些非常贴近实际生产现场的案例和比喻，这大大降低了理解的门槛。比如在讲解表面处理工艺时，书中提到一个关于“镀层厚度和附着力的平衡”的例子，虽然只是寥寥数语，但立马让人明白了理论与实践之间的微妙关系。我个人比较欣赏的是作者对于“工艺窗口”这个概念的强调，反复提醒读者任何一种工艺都不是万能的，其有效性总是受限于特定的参数范围。这种务实的态度，在我看来比单纯罗列公式要宝贵得多。唯一略感遗憾的是，插图的数量似乎偏少，有些复杂的刀具路径和工件装夹结构，如果能配上几张高清晰度的三维渲染图或者实物照片，相信能帮助读者更快地形成空间想象力，而不是仅仅依赖文字描述。

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