具体描述
《AutoCAD机械工程设计方案实录》以AutoCAD2008中文版为平台，以典型工程设计案例为主线，详细介绍了AutoCAD在机械设计领域中的具体应用方法和操作技巧。全书共分9章：第1章概述了软件的基本操作技能、制图理论及制图规范；第2章介绍了机械模板的制作过程；第3～6章分别介绍了轴套类零件、盘盖类零件、箱壳类零件、叉架类零件的视图表达方式和立体模型制作技巧；第7、8章介绍了零件立体图的创建技巧和零件图的后期标注技巧；第9章介绍了零件图样的后期输出技巧。
《AutoCAD机械工程设计方案实录》案例经典实用，图文并茂，具有很强的操作性和代表性，另外，专业性、层次性和技巧性等特点也非常突出。
通过《AutoCAD机械工程设计方案实录》的学习，能使读者迅速了解和掌握机械图样的设计方法和绘制技巧，学会灵活运用AutoCAD的精确制图功能，快速表达方案的设计效果。
机械设计与制造技术前沿探索 本书聚焦于当代机械工程领域中那些极具创新性和前瞻性的设计理念与制造工艺。全书内容紧密围绕如何利用先进的理论模型和新型材料，解决传统机械系统中面临的复杂工程难题。我们旨在为工程师、研究人员以及高年级学生提供一个深度探讨如何超越标准规范、实现系统性能极限优化的平台。 第一部分：高级仿真与优化设计理论 本部分深入探讨了将数学优化方法与高保真度仿真技术相结合，以指导复杂机械系统设计的过程。 1.1 非线性有限元分析的拓展应用 详细阐述了在处理高度非线性材料（如超弹性体、塑性金属或复合材料）问题时，如何构建更精确的本构模型。内容包括：应变梯度理论在接触力学分析中的引入，以及如何利用自主开发的数值算法来克服传统有限元方法在接触和大变形问题上的收敛性难题。重点解析了如何将材料微观结构信息融入宏观力学模型中，以预测疲劳萌生和断裂行为的早期阶段。 1.2 多物理场耦合与系统集成设计 探讨了热-力学、流体-结构相互作用（FSI）以及电磁-结构耦合在现代机械系统（如高性能涡轮机械、精密机床主轴）设计中的关键作用。书中提供了将不同物理场求解器无缝集成的工作流程，并展示了如何通过多目标优化算法（如NSGA-II或粒子群算法）在多个相互冲突的性能指标之间寻找帕累托最优解集。特别关注了如何通过优化散热路径设计来延长电子设备和驱动系统的使用寿命。 1.3 拓扑优化在轻量化结构中的深化应用 超越基础的均质材料拓扑优化，本书着重介绍了点阵结构（Lattice Structures）的生成与制造约束的整合。详细介绍了密度法、水平集法以及新的无网格方法在设计具有特定各向异性力学响应的拓扑优化结构中的应用。案例分析侧重于如何通过优化晶胞的形状、尺寸和排布，实现特定方向上的高比强度和高阻尼特性。 第二部分：先进制造工艺与材料集成 本章着眼于如何将前沿的增材制造（AM）技术与传统减材制造（CM）相结合，以实现复杂几何形状和性能要求的集成制造。 2.1 增材制造中的残余应力和变形控制 深入剖析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，由于快速加热和冷却导致的残余应力分布规律。书中提出了基于过程参数的预测模型，并展示了利用“分层梯度”设计策略，通过调整层间结合强度和填充路径，主动管理和消除或预应力化制造缺陷的先进技术。讨论了在打印过程中实时监控和反馈控制的策略。 2.2 新型功能性与结构一体化材料 介绍了几种正在快速发展的新型材料在机械设计中的应用潜力，包括高熵合金（HEAs）、形状记忆合金（SMAs）以及用于结构健康监测的压电复合材料。详细阐述了如何设计包含嵌入式传感器的结构，实现“感知-决策-执行”的闭环控制，例如利用SMA驱动器实现自适应减振。 2.3 混合制造（Hybrid Manufacturing）的工艺链整合 重点讨论了如何将增材制造的自由度与传统切削加工的精度相结合，以制造高精度、高复杂度的零件。内容包括：在线检测与补偿策略、不同材料层间的界面结合质量评估，以及如何为混合制造流程优化零件的初始布局与支撑结构设计。 第三部分：智能系统与自适应机构设计 本部分转向机械系统如何与信息技术深度融合，实现更高级别的自主性和适应性。 3.1 软体机器人与柔顺机构学 探讨了柔性驱动器（如气动人工肌肉、介电弹性体）的设计原理及其在复杂环境下的应用。书中详细分析了逆运动学在高度冗余驱动系统中的求解方法，并提出了基于柔顺性分析的结构设计准则，以确保机构在承受外部载荷时仍能保持功能稳定性。 3.2 运动规划与机构学的交叉研究 关注于如何为高自由度并联机构或冗余机械臂设计高效的碰撞避免和任务规划算法。这部分内容侧重于微分几何在机构学中的应用，利用李群和李代数的工具来描述和分析复杂运动空间，以保证规划路径的平滑性和可实现性。 3.3 故障诊断与预测性维护（PdM）的机理建模 本书从机械系统动力学的角度出发，构建了基于残差信号分析的早期故障诊断模型。详细阐述了如何利用高频振动数据和基于物理的降阶模型（ROMs）来实时估计损伤因子，从而实现对关键零部件（如轴承、齿轮箱）剩余寿命的精确预测，而非仅仅依赖于历史数据拟合。 本书的深度和广度旨在推动读者超越常规应用，掌握引领下一代机械工程发展的核心技术与思维框架。
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