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出版者:理工大学

作者:郑力凡

出品人:

页数:13

译者:

出版时间:2008-1

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787564012199

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机械之魂：精巧结构与动力学艺术 一本深度探索机械结构、运动原理及材料特性的专业参考与实践指南 本书并非聚焦于轻盈的纸艺，而是将读者的目光引向那些驱动现代世界的坚实骨架——精密的机械构造。我们深入解析了机械设计的核心理念，从最基础的杠杆、齿轮，到复杂的连杆机构和动力传输系统，旨在为工程师、设计师以及机械爱好者提供一套系统、深入的理论框架与实践指导。 第一部分：基础力学与结构几何 本章是理解一切机械运动的基石。我们详细阐述了静力学与动力学在机械设计中的应用。重点剖析了应力分析、材料疲劳极限以及结构稳定性计算。不再停留于宏观的形体构建，而是着眼于微观层面的受力分布与变形预测。 材料的韧性与塑性： 探讨不同金属、复合材料在承受交变载荷时的表现。我们通过大量的工程实例，展示了如何通过热处理和合金配比来优化材料的性能，以适应极端的工作环境，例如深海潜水器的耐压壳体与高精度数控机床的主轴结构。 几何约束与自由度： 深入解析基准面的确定、运动副的分类（如转动副、移动副、螺旋副）及其在机构自由度计算中的作用。我们特别关注了过约束和欠约束系统的分析方法，确保机构在设计之初就能实现预期的运动轨迹，避免不必要的磨损和能量损失。 接触力学基础： 针对齿轮、轴承等摩擦接触面的设计，我们引入了赫兹接触理论，分析了接触应力、摩擦系数对系统效率的影响。这部分内容对设计高负载、高转速机械至关重要。 第二部分：传动系统的艺术与科学 传动系统是机械的“血脉”。本书将传动系统的设计提升到科学与艺术相结合的高度，探讨了如何实现高效、平稳、精确的动力传递。 齿轮传动的高级应用： 不仅仅是模数和齿数的简单组合，我们深入探讨了渐开线齿廓的修正（如变位、变顶隙）如何补偿加工误差和负载变形。此外，摆线针轮减速器、谐波传动等特种传动形式的原理、优缺点及适用场景被详尽对比。 带与链传动系统的动态特性： 针对柔性传动元件，我们分析了皮带的张紧度对传递效率和寿命的影响，并详细推导了链条的啮合角、节距误差对传动平稳性的影响模型。 液压与气动回路的集成设计： 探讨了比例伺服阀、蓄能器在复杂自动化生产线中的应用。通过建立流体力学模型，展示了如何优化管路布局以减少压力脉冲和气穴现象，实现对执行机构的精准速度和力控制。 第三部分：运动控制与机构综合 现代机械的价值在于其“智能”的运动能力。本部分专注于复杂机构的综合设计与动态模拟。 多连杆机构的轨迹规划： 详细介绍了四连杆、六连杆机构的曲柄摇杆、双曲柄等经典形式的运动特性分析。我们采用矩阵变换和计算机辅助分析（CAA）的方法，指导读者如何设计出满足特定空间曲线要求的复杂机构，例如精密机器人的末端执行器轨迹。 凸轮机构的优化设计： 凸轮是实现非周期运动的理想选择。本书提供了从逆运动学角度出发，设计等速、等加速、以及“S”型加减速曲线凸轮的详细步骤，并着重分析了滚子与凸轮廓线之间的接触刚度问题。 振动与噪声控制： 机械系统不可避免地会产生振动。我们引入了模态分析的概念，指导读者如何通过改变质量分布、增加阻尼元件（如粘滞阻尼器、橡胶垫片）来抑制特定频率的共振，从而提高设备运行的平稳性和使用寿命。 第四部分：集成化与数字化制造的未来 最后的章节展望了机械工程与信息技术的深度融合。 增材制造对结构设计的影响： 探讨了拓扑优化如何利用3D打印技术实现轻量化与强度提升的完美结合。我们展示了如何设计内部晶格结构，以在保证强度的前提下，将零件重量降低40%以上。 机械系统的状态监测（PHM）： 讲解了如何嵌入传感器、利用FFT分析和机器学习算法，对轴承的微小振动信号、润滑油的颗粒物变化进行实时监测，从而实现预测性维护，将故障关机转变为计划性维修。 本书内容翔实，配有大量的工程图解、公式推导和实际案例分析，是机械设计、自动化、车辆工程等领域专业人士不可或缺的深度参考资料。它追求的是机械的内在逻辑与宏伟力量，而非表面的装饰与折叠的艺术。

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这本书的附录和补充材料部分，简直是给深度爱好者准备的惊喜宝藏。我特别关注了作者对于纸张选择的专业建议。书中详细分析了不同克重、不同纤维方向的纸张在进行“曲面折叠”和“尖角定型”时的表现差异，这种细致到材料科学层面的探讨，让这本书瞬间从一本手工指南升级成了一本“纸艺工程学入门读物”。此外，它还收录了一些“高级技巧的秘密”，比如如何用烫压技术来柔化某些关键折痕，以及如何利用水汽来增加纸张的塑形能力，这些都是常规折纸教程中极少提及的“行家秘籍”。对于那些想要超越模仿，尝试自己设计模型的读者来说，这些补充知识提供了坚实的理论基础和实践指导，让我对未来的创作充满了信心，这本书的价值远超出了它所教授的具体模型本身。

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阅读这本书的过程，仿佛进行了一次关于空间想象力的深度训练。折纸的精髓在于二维平面到三维实体的转化，而这本书在这方面做到了极致的引导。它不仅仅是告诉“你该把这个角折到哪里”，更重要的是，它通过巧妙的图示视角，让你“预见到”这一折叠动作将如何改变纸张的内在张力，以及最终会形成怎样的立体结构。有几个模型的展开图对比部分做得尤其出色，将成品拆解回平面状态时的复杂折痕清晰地展示出来，那种“化繁为简”的美感，让人不得不佩服人类几何思维的精妙。我发现，在跟着这本书练习的过程中，我开始不自觉地对周围的物体进行“折痕分析”，比如看一个纸箱，脑子里会本能地构思它可以如何被展开重构，这种思维习惯的改变，是我最大的收获之一，它让我的空间认知能力得到了显著的提升。

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这本书的选材和难度梯度设定，展现了作者对“实用性”和“成就感”之间平衡点的精准把握。它并没有陷入那些华而不实、徒有外表的复杂模型，而是聚焦于那些既有造型美感，又具备一定结构稳定性的作品。我试着做了其中的几款，它们的结构支撑点设计得非常巧妙，折好的成品即使只是放在桌面上，也不会轻易垮塌变形，那种机械结构的美感在纸张上被完美地呈现了出来。而且，作者很贴心地为不同熟练度的读者提供了不同难度的挑战。比如，有一款经典卡车模型，它在基础结构上加入了可动车轴的设计，这个小小的创新，瞬间将乐趣提升了好几个档次。这种不满足于静态展示，追求“可玩性”的设计理念，让我在制作过程中保持了高度的热情，仿佛真的在亲手打造一件精密的机械模型，而非仅仅是完成一个手工项目。

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这本书的讲解逻辑清晰得让人拍案叫绝，作者显然对初学者的认知曲线有着深刻的理解。它不是直接抛出一个高难度的成品，而是采取了一种“螺旋上升”的教学方法。开篇部分对于基础折痕、山折谷折这些术语的解释，简直是教科书级别的精准，配上了不同光照角度拍摄的特写照片，即便是从未接触过折纸的人，也能在五分钟内掌握核心概念。紧接着，它从最简单的方块体结构入手，每多折一个步骤，就会增加一个小的结构变化，让你在不知不觉中完成了对复杂造型的初步适应。我尤其欣赏作者在关键转折点设置的“陷阱提示”，那些用小图标标记出来的“注意：此处容易弄反”的提醒，简直是救星，帮我避免了多次需要返工的挫败感。读完前几章，我感觉自己建立起了一套完整的“折纸思维框架”，而不是单纯地在模仿图示，这种从“知其然”到“知其所以然”的飞跃，是很多速成教材无法提供的深度。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，从封面那充满设计感的线条勾勒，到内页纸张那种恰到好处的厚度和微微的纹理感，都能让人感受到出版方在细节上的匠心独运。我特别喜欢它那种略带复古又不失现代气息的配色方案，封面那辆仿佛随时就要冲出纸面的跑车模型，光是看着就让人对手中的材料充满了期待。翻开内页，那些步骤图的排版布局简直是艺术品，清晰、直观，色彩过渡自然，即便是初学者也能迅速找到重点。更让我惊喜的是，它不像有些折纸书那样把复杂的步骤塞得满满当当，而是留出了足够的“呼吸空间”，每一步的图示都足够大，让读者的眼睛和心灵都能放松下来。我甚至愿意把它摆在书架上单纯作为装饰品欣赏，那种对纸艺美学的极致追求，远超出了工具书的范畴，更像是一本精美的工艺画册。这种级别的制作水准，已经让我觉得物超所值，光是欣赏这些精美的图例，都是一种享受。

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