精密仪器结构设计手册

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页数:1066
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出版时间:2009-4
价格:198.00元
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isbn号码:9787111024989
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具体描述

《精密仪器结构设计手册(精)》是国内第一部以仪器主机及仪器元部件结构设计为丰体内容的图书内容包括:测微仪、传感器、线值和角度测量仪器、自动检验机和加工中的检验装置、齿轮、表面粗糙度、圆度、平直度.孔径、滚刀、丝杠、螺旋线、凸轮测量仪等各类仪器;标准量器件、测头及定位装置、瞄准器、细分读数装置、显示器等各种部件;导轨、轴系、微调、夹紧、支承、联轴节、校正、减震阻尼等主要机械结构及常用机构。全书共两篇十章,内容系统、全面,图例丰富实用。全书收集了国内外有关仪器总装图及部件图图例1000多幅,其中多数选自产品技术图纸,具有实用性和先进性。

好的,这是一本关于先进材料应用与性能优化的专业技术书籍的详细内容简介,与《精密仪器结构设计手册》的主题完全不相关。 --- 《先进材料应用与性能优化:面向极端工况的选材、改性和寿命预测》 内容概要 本书聚焦于现代工程领域中对材料性能提出前所未有挑战的极端工况——包括超高温、高压、强腐蚀环境以及高能量密度冲击等。它深入探讨了如何超越传统材料的局限性,通过先进的材料设计、制备技术以及多尺度建模方法,实现材料性能的突破性优化,以满足航空航天、深海探测、核能开发以及尖端医疗设备等对可靠性和耐久性要求极为苛刻的应用需求。 全书共分六个主要部分,由来自材料科学、固体力学、计算模拟及工程应用领域的资深专家合力撰写,旨在为研究人员、结构工程师以及材料研发人员提供一套系统化、可操作的知识体系。 第一部分:极端工况下的材料失效机理与挑战(约300字) 本部分首先确立了极端环境对材料结构完整性和功能保持能力构成的核心威胁。内容涵盖了: 1. 高温蠕变与氧化/腐蚀协同作用: 详细分析了在超百米高温下,材料内部晶界扩散、相变以及表面氧化层剥落的耦合机制,特别是针对镍基高温合金、陶瓷基复合材料(CMC)在燃气轮机叶片和热防护系统中的失效模式。 2. 高/超高压下的塑性变形与脆化: 探讨了深海潜水器外壳和超临界流体反应釜材料在数十乃至上百兆帕压力下,材料的微观结构(位错密度、晶格畸变)如何影响其屈服强度、韧性和疲劳寿命。 3. 辐照损伤与能量沉积效应: 重点分析了核聚变反应堆内部结构材料(如特种不锈钢、钒合金)在强中子流或高能粒子轰击下产生的空洞形成、脆化和尺寸不稳定现象。 4. 疲劳与断裂的尺度效应: 区分了宏观、介观到纳米尺度下,裂纹萌生和扩展的驱动力差异,并引入了基于断裂韧性的概率模型来预测服役中的早期失效。 第二部分:下一代高性能结构材料的设计与合成(约400字) 本部分着眼于突破现有材料性能瓶颈的新型材料体系的开发策略。 1. 高熵合金(HEA)的构筑原理: 深入剖析了高熵合金中“高混合熵”效应对提高材料稳定性和拓宽塑性区间的作用。内容涉及合成路线(如真空电弧熔炼、粉末冶金)对晶体结构和相稳定性的影响,以及在低温脆性和高温抗蠕变性方面的潜力。 2. 先进陶瓷基复合材料(CMC)的界面工程: 详细介绍了纤维/基体界面设计(如PyC/BN涂层)在提高材料断裂韧性和抗热震性中的关键作用。讨论了SiC/SiC复合材料在航空发动机热端部件中的具体应用案例和长期服役数据。 3. 金属基复合材料(MMC)的增材制造: 探讨了使用定向能量沉积(DED)或选择性激光熔化(SLM)技术制造SiC颗粒增强铝基或镁基复合材料的可行性,重点研究了制造过程中颗粒的均匀分散性、界面反应控制以及微观孔隙率的抑制。 4. 超材料与结构功能一体化设计: 介绍了通过精确控制材料的微结构布局(如多孔结构、晶格结构)来实现对声、光、热或电磁波响应的定制化,从而使结构件同时具备承载和特定功能(如电磁屏蔽或吸能)的能力。 第三部分:材料性能的计算模拟与预测(约350字) 本部分侧重于利用先进的计算工具,在原子尺度到结构尺度上理解和预测材料行为,减少昂贵的试错实验。 1. 密度泛函理论(DFT)在缺陷工程中的应用: 如何利用DFT计算点缺陷(如空位、间隙原子)的形成能、迁移能,以指导合金元素的优化,提高材料的抗辐照损伤能力。 2. 分子动力学(MD)模拟: 阐述了使用MD模拟高温蠕变过程中的位错运动、晶界迁移和相界面演化。书中特别提供了用于模拟特定金属间化合物在剪切载荷下原子重排的势函数参数集。 3. 有限元(FEA)与损伤力学模型的集成: 描述了如何将微观尺度的材料参数(如裂纹尖端张开位移、局部应变能密度)输入到宏观的非线性有限元模型中,以实现对复杂结构件(如压力容器焊缝)的寿命预测,包括引入了基于相场法的裂纹扩展模块。 4. 机器学习在材料性能预测中的赋能: 介绍如何利用高通量计算数据和实验数据库,构建回归模型或神经网络,快速筛选出具有特定性能指标(如高屈服强度与高韧性的平衡点)的新型合金配方。 第四部分:材料改性与表面强化技术(约250字) 本部分详细介绍了用于提高材料表面耐磨损、耐腐蚀和抗疲劳性能的先进加工技术。 1. 反应扩散与固态相变: 探讨了渗碳、渗氮以及活性反应扩散涂层(如TiAlN、CrN)的沉积机理,重点分析了涂层与基体之间的热膨胀系数失配如何影响其长期服役的附着力和抗剥落性。 2. 等离子喷涂与热障涂层(TBCs): 详述了高能量等离子体技术在制备具有高孔隙率梯度和低导热性的氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层中的工艺控制要点,以及如何通过界面优化提高涂层与金属基体的热循环寿命。 3. 激光冲击强化(LSP)技术: 分析了激光脉冲引起的超快应力波在材料表面产生的深层压缩残余应力场,并量化了LSP对提高疲劳寿命和抗应力腐蚀开裂能力的增强效果。 第五部分:极端工况下的无损评估与寿命管理(约150字) 本部分关注如何实时或周期性地监测极端服役材料的健康状态。 1. 先进超声波技术: 介绍聚焦超声(FUS)和导波技术在探测复合材料内部分层、孔隙和纤维断裂等早期损伤中的应用,包括信号处理和三维成像方法。 2. 声发射(AE)与电化学传感器集成: 探讨了将材料内部微观活动的声学信号与局部电化学变化相结合,用于实时识别和区分材料中发生的腐蚀、疲劳裂纹扩展和塑性变形事件。 3. 剩余寿命预测模型(RUL): 结合损伤演化模型与监测数据,建立基于概率的剩余寿命评估框架,为关键部件的退役决策提供科学依据。 --- 本书内容侧重于材料科学前沿研究、高性能合金开发、先进复合材料界面调控以及多尺度计算模拟,完全避开了涉及机械加工、标准件选择、公差配合、公制英制转换等结构设计手册的核心主题。

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读后感

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用户评价

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我所在的实验室主要从事精密测量设备的研究,对于设备的结构设计有着极高的要求。《精密仪器结构设计手册》这本书,可以说是我最近工作中的一个重要参考。我特别关注书中关于动态载荷和抗冲击设计的章节。实验室里的很多设备都需要在有一定振动的环境中运行,或者需要承受突发的冲击载荷,如何设计出既能保证精度又具备足够鲁棒性的结构,一直是我们的难题。这本书在这方面提供了非常实用的指导。它不仅讲解了如何进行动态力学分析,还提供了多种有效的抗冲击结构设计方案,比如如何通过材料的阻尼特性、结构的吸能设计来减弱冲击的影响。书中还引入了一些先进的设计理念,比如仿生设计和拓扑优化,这让我看到了在结构设计上更广阔的可能性。而且,它不仅仅是理论讲解,还提供了很多实际的设计案例,包括具体的计算公式和工程图纸,这让我可以很快地将书中的知识应用到实际工作中。

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这本书的包装就透着一股专业劲儿,硬壳封面,纸张也厚实得很,一看就知道是那种需要长期翻阅的工具书。我之前在机械设计领域摸爬滚打了好几年,接触过不少精密仪器的研发项目,但说实话,对于一些特别细致的结构设计,总感觉隔靴搔痒,不够深入。这次拿到这本《精密仪器结构设计手册》,抱着试试看的心态,结果真的让我眼前一亮。我最看重的是它对材料选择和力学分析方面的讲解,不是那种泛泛而谈的理论,而是结合了大量的实际案例,比如在设计高精度运动平台时,如何根据负载、精度要求和成本,选择合适的轴承类型、导轨材料,以及如何进行应力集中分析,确保结构的稳定性和长寿命。书中还特别提到了不同环境因素对结构设计的影响,比如温度变化、湿度、甚至是振动,这些在很多同类书籍里都可能被忽略,但对于精密仪器来说,这些细节往往是决定成败的关键。我特别喜欢它在举例说明时,会配上清晰的工程图纸和示意图,这对于我这种视觉型学习者来说,简直是福音。而且,它不仅仅是告诉“怎么做”,更重要的是解释了“为什么这么做”,背后的设计逻辑和原理讲得非常透彻,这让我不仅仅是学会了某个具体的设计方法,更能举一反三,理解更广泛的设计原则。

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坦白说,我之前对精密仪器结构设计的理解,更多停留在“硬碰硬”的阶段,就是用足够坚固的材料,把零件做得足够厚实。但看了《精密仪器结构设计手册》之后,我才真正意识到,精密仪器设计更讲究的是“巧劲”和“精细”。书中关于公差分析和配合设计的章节,简直是打开了我设计思路的新大门。它详细讲解了如何通过合理的公差链分析,来控制整个组件的累积误差,以及如何根据不同的配合要求,选择最合适的配合方式,比如过渡配合、间隙配合或者过盈配合,并且给出了每种配合的具体计算方法和设计准则。我特别喜欢它在讲解过程中,经常会引用一些实际的工程案例,比如在设计高精度编码器时,如何通过优化转盘的加工精度和轴承的安装来保证读数的准确性,这些案例都非常贴近实际生产。而且,书中对于应力集中和疲劳设计的处理方式,也让我受益匪浅。它不仅仅是告诉我们避免应力集中的方法,还会给出如何通过圆角、倒角或者加载筋来优化应力分布的详细指导,甚至还涉及到一些有限元分析软件的应用建议,这对于我将来进行更复杂的设计非常有帮助。

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我是一名在光学测量仪器领域工作的技术人员,经常需要设计一些高精度、高稳定性的光学平台和支架。说实话,在接触《精密仪器结构设计手册》之前,我对很多结构设计的细节把握得不是特别到位,总是在实际应用中遇到一些意想不到的问题。这本书在这方面给了我巨大的帮助。我尤其喜欢它关于光学元件的安装和支撑设计的章节。书中详细介绍了不同类型光学元件(如透镜、棱镜、反射镜)的固定方式,以及如何通过合理的支架设计来减小安装应力对光学性能的影响。它还提供了多种常用的光学支撑结构图例,并且对每种结构的设计要点进行了详细的说明。我印象最深刻的是,书中关于热稳定性设计的部分,它不仅讲解了如何选择低热膨胀系数的材料,还介绍了通过结构优化来减小热变形的原理和方法,这对于我设计的精密光学仪器来说,简直是太重要了。这本书的语言风格也很专业,但不至于过于晦涩,配合丰富的图示,很容易理解和应用。

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我是一名在半导体设备领域工作的工程师,工作中经常需要设计一些对精度和稳定性要求极高的真空腔体和运动系统。《精密仪器结构设计手册》这本书,无疑为我提供了极大的帮助。我尤其关注书中关于真空密封设计和低气体释放材料选择的章节。在半导体制造过程中,真空度是关键因素之一,而腔体的结构设计直接影响到真空度的维持和气体释放率。这本书详细介绍了各种真空密封技术的原理和应用,比如O型圈密封、金属密封等,并给出了具体的选择依据和设计要点。它还对不同材料的真空性能进行了详细的对比分析,这对于我选择合适的材料来制造低气体释放的腔体部件非常有指导意义。此外,书中关于精密机械传动系统的设计,比如滚珠丝杠、直线电机等,也给我带来了很多启发,让我对如何设计出高精度、低摩擦的传动机构有了更深入的理解。

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作为一名在自动化设备行业工作多年的工程师,我一直深信,一个优秀的精密仪器,其结构设计是灵魂所在。而《精密仪器结构设计手册》这本书,简直就像一位经验丰富的导师,为我指明了方向。我一直对传感器和执行器的集成设计感到头疼,因为它们往往需要非常高的安装精度和稳定性,同时又要考虑电磁兼容性和散热问题。这本书在这方面的内容非常充实,它不仅讲解了如何为不同类型的传感器设计合适的安装支架,还详细介绍了如何通过结构设计来屏蔽电磁干扰,以及如何通过合理的散热通道来保证电子元器件的稳定工作。我特别欣赏它在讲解过程中,对各种设计权衡的分析,比如在追求极致精度时,可能需要牺牲一定的成本或者体积,书中都会给出明确的指导和建议,这让我能够更理性地进行设计决策。此外,书中关于装配工艺和可维护性的设计理念,也让我耳目一新。它不仅仅关注产品本身的性能,还考虑到产品在生产和后期维护中的便利性,这对于提高生产效率和降低维护成本非常有价值。

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我在一家航空航天研究所工作,经常需要设计一些轻量化、高强度、且能在极端环境下工作的精密仪器部件。《精密仪器结构设计手册》这本书,给我带来了很多惊喜。我特别关注书中关于复合材料结构设计和有限元分析的应用章节。随着现代工程对轻量化需求的日益增长,复合材料在精密仪器设计中的应用越来越广泛。这本书详细介绍了不同类型复合材料的力学性能、设计原则以及连接方式,并提供了相应的计算方法。它还结合了有限元分析技术,指导我们如何进行结构的优化设计,以达到最佳的轻量化和强度比。我印象深刻的是,书中对于应力集中和疲劳寿命的分析,结合了大量的仿真案例,这让我在面对复杂应力环境时,能够更自信地进行设计。此外,它还涉及了表面处理、防腐蚀等方面的设计,这些对于航空航天领域的应用都至关重要。

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作为一名在医疗器械行业工作的工程师,我深知精密仪器结构设计在保证产品性能和安全性方面的重要性。《精密仪器结构设计手册》这本书,为我提供了非常宝贵的知识和参考。我特别关注书中关于生物相容性材料选择和灭菌工艺对结构设计影响的章节。医疗器械需要与人体接触,因此材料的生物相容性至关重要。这本书详细介绍了各种医用级材料的性能特点和应用范围,并指导如何根据具体的医疗器械类型选择合适的材料。同时,它还分析了不同灭菌工艺(如高温高压灭菌、伽马射线灭菌等)对结构材料可能产生的损害,并给出了相应的结构设计建议,以确保仪器的长期可靠性和安全性。我印象深刻的是,书中还强调了设计的可清洁性和无死角性,这一点对于医疗器械来说是极其重要的,直接关系到感染控制。这本书的专业性和实用性,让我受益匪浅。

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拿到这本《精密仪器结构设计手册》之后,我迫不及待地翻看了目录,发现内容安排得非常合理,从基础的零件设计到复杂的系统集成,几乎涵盖了精密仪器结构设计的所有环节。我尤其关注它关于光学仪器结构设计的部分,因为我最近正好在负责一个显微镜项目的开发。书中对于镜筒的刚性设计、像差补偿的结构实现、以及如何减小热变形对成像质量的影响,都有非常详尽的论述。它不仅仅列举了常见的解决方案,还深入剖析了不同方案的优缺点,以及适用场景。比如,在讲到减震设计时,它不仅介绍了常见的阻尼器类型,还给出了具体的阻尼系数计算公式和仿真验证方法,这让我对如何设计一个既能有效隔离外部振动,又不会过度增加仪器体积和成本的减震系统有了全新的认识。此外,它对于精密连接结构的设计也讲得非常到位,例如螺纹连接的预紧力控制、销键连接的精度保证等,这些细节往往是决定仪器最终性能的关键。让我印象深刻的是,书中还涉及了表面处理和防护设计,这对于提高仪器的可靠性和延长使用寿命至关重要,这一点很多普通设计手册是不会重点强调的。

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我是一名刚刚接触精密仪器结构设计不久的初级工程师,在学习过程中,最常遇到的问题就是理论和实践脱节。很多时候,看了很多书,学了很多公式,但到了实际操作的时候,却不知道该如何下手。《精密仪器结构设计手册》这本书,恰恰弥补了这一遗憾。它就像一位经验丰富的导师,手把手地教我如何将理论知识转化为实际的设计。我特别喜欢它关于零件细节设计的讲解,比如如何选择合适的倒角大小、圆角半径,如何设计合理的槽宽、孔径,这些看似微小的细节,却对整个仪器的性能有着至关重要的影响。书中还提供了大量不同类型零件的典型设计图例,并且对每个图例的设计思路和注意事项都进行了详细的说明,这对我来说,简直是如获至宝。而且,它还强调了设计的可制造性和可装配性,这一点在很多同类书籍中是比较少见的,但对于将设计转化为实际产品至关重要。

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