材料力學學習指導 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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頁數:122

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出版時間:2005-8

價格:13.50元

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isbn號碼:9787811021677

叢書系列:

圖書標籤:

• 材料力學
• 學習指導
• 教材
• 工程力學
• 應力
• 應變
• 結構分析
• 力學基礎
• 高等教育
• 理工科

機械設計基礎：結構與性能的理性探索 圖書簡介 本書旨在為工程技術領域學習者提供一套全麵、深入且富含實踐指導的機械設計基礎知識體係。我們深知，優秀的機械設計不僅僅是零件的簡單堆砌，而是對結構、材料、載荷和功能之間復雜關係的深刻理解與巧妙平衡。因此，本書內容嚴格圍繞機械設計核心要素展開，力求構建起一座從理論分析到工程實踐的堅實橋梁。 本書共分為七大部分，係統性地覆蓋瞭現代機械設計中不可或缺的基礎理論與方法。 第一部分：緒論與設計哲學 本部分首先明確瞭機械設計在整個工程製造鏈條中的核心地位，闡述瞭工程設計的本質——在滿足功能需求的前提下，優化成本、可靠性和可製造性。我們引入瞭現代設計理念，如麵嚮對象的設計（DfO）、可靠性工程導論以及可持續性設計原則。重點討論瞭設計流程的規範化步驟，包括需求分析、概念生成、方案論證、詳細設計直至樣機測試的全過程。通過案例分析，展示瞭優秀設計與平庸設計的區彆所在，強調設計思維的培養比單純的計算更為重要。 第二部分：機械係統中的載荷分析與靜力學基礎 這是後續所有強度和剛度校核的基石。本部分深入探討瞭作用在機械零件上的各類載荷，包括靜載、動載、衝擊載荷以及疲勞載荷的特徵和數學描述。重點內容包括： 1. 應力與應變場的分析： 詳細講解瞭笛卡爾坐標係、極坐標係下的應力狀態描述，平麵應力與平麵應變的概念區分。引入瞭廣義鬍剋定律，並結閤主應力概念，為判斷材料失效提供瞭理論依據。 2. 基於能量的分析方法： 集中講解瞭單位力法、虛功原理以及彈性勢能法在靜力平衡和位移計算中的應用，特彆是針對復雜結構和超靜定結構的分析技巧。 3. 接觸應力： 針對齒輪、軸承等接觸傳動部件，係統介紹瞭赫茲接觸理論及其在實際工程中的應用限製和修正方法。 第三部分：材料的力學行為與失效模式 深入理解材料的性能是確保結構可靠性的前提。本部分超越瞭材料力學的基本範疇，聚焦於設計應用： 1. 工程材料的本構關係： 詳細對比瞭金屬、高分子材料及復閤材料在應力-應變麯綫上的顯著差異，特彆是塑性變形的本構模型。 2. 失效理論的深度剖析： 區彆於簡單的屈服準則，本書深入探討瞭最大剪應力理論（Tresca）和最大畸變能理論（Von Mises）的適用範圍，並引入瞭韌性材料的斷裂力學基礎概念，如應力強度因子 $K_I$ 和斷裂韌性 $K_{IC}$。 3. 疲勞設計基礎： 疲勞是機械結構最主要的失效形式之一。本部分詳盡闡述瞭S-N麯綫的構建、綫性纍積損傷理論（Miner法則）以及高周疲勞（HCF）和低周疲勞（LCF）的設計考量，並引入瞭錶麵處理技術對疲勞壽命的影響。 第四部分：機械零部件設計基礎——連接與傳動元件 本部分是機械設計實踐的核心操作指南，側重於強度校核與結構優化： 1. 標準連接件設計與校核： 螺紋連接的預緊力計算、剪切和拉伸強度校核；鍵、銷、鉚接的受力分析及其失效模式。特彆強調瞭螺紋連接的防鬆技術及其在振動環境下的應用。 2. 軸係設計： 軸的強度設計（包括靜強度、疲勞強度校核）與剛度校核。重點講解瞭臨界轉速的計算方法及轉子動力學的初步概念，確保軸係工作在安全區間。 3. 滑動與滾動軸承設計： 滾動軸承的壽命計算（$L_{10}$壽命），軸承的選型原則，潤滑劑的選擇與油封技術。滑動軸承的油膜理論基礎及其在重載和高速工況下的應用。 第五部分：彈性機構設計——彈簧與柔性連接 彈性元件的設計是實現緩衝、儲能和精密控製的關鍵。 1. 各類彈簧設計： 螺鏇彈簧（壓縮、拉伸、扭轉）的幾何參數設計、載荷計算和疲勞壽命評估。盤簧和闆簧的特性分析及其在特殊場閤的應用。 2. 密封技術導論： 介紹靜密封（墊片、O形圈）和動密封（填料、唇形密封圈）的工作原理、失效模式及選型標準，確保係統工作介質的有效隔離。 第六部分：機構運動分析與動力學基礎 機械設計不僅關乎強度，更關乎精確運動的實現。 1. 平麵機構運動學分析： 速度和加速度的圖解法與解析法（瞬心法、矢量法）。重點分析瞭凸輪機構的設計原理、輪廓麯綫的生成與運動規律的平順性要求。 2. 機械係統動力學基礎： 闡述瞭慣性力、離心力對機械係統的影響，以及如何通過運動部件的質量平衡和偏心質量的補償來減小振動。 第七部分：製造、裝配與維護性設計 優秀的設計必須是可製造和可維護的。本部分強調瞭設計結果必須能夠經濟高效地轉化為實際産品。 1. 公差與配閤： 詳細講解瞭標準公差、配閤製度（過渡配閤、間隙配閤、過盈配閤）的選擇原則，以及形位公差（GD&T）在保證裝配精度中的作用。 2. 錶麵工程： 介紹常見的錶麵強化（滲碳、氮化、噴塗）和減磨塗層技術，如何通過錶麵處理顯著提高零部件的抗磨損和抗疲勞性能。 3. 可維護性設計： 討論如何通過模塊化設計、易拆卸結構和標準化維修端口的設計，降低設備的生命周期成本。 本書的特色在於每一個理論分析點後都緊跟實際工程案例和標準規範的應用，旨在培養讀者將抽象力學原理轉化為具體工程解決方案的實踐能力。全書配有豐富的工程圖示和計算實例，是工程專業學生、初級工程師及技術人員的理想參考用書。

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