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页数:263

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出版时间:1970-1

价格:26.00元

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isbn号码:9787122051660

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• 职业健康
• 职业安全
• 危害控制
• 风险评估
• 安全技术
• 工业卫生
• 防护措施
• 安全管理
• 劳动保护
• 职业病预防

机械工程基础与应用 一、 绪论：现代工程的基石 机械工程，作为工程学科中历史最悠久、应用领域最广泛的学科之一，是现代工业体系的支柱。它涵盖了从理论分析、设计、制造到运营维护的完整链条，是实现物质生产和社会进步的核心驱动力。本教材旨在为读者系统构建扎实的机械工程基础理论体系，并深入探讨其在实际工程中的广泛应用。我们将从最基本的力学原理出发，逐步过渡到复杂的系统集成与智能制造前沿。 二、 理论基础：工程分析的底层逻辑 1. 材料力学与结构分析 材料是构成一切机械系统的物质基础。本部分将详尽阐述材料的宏观力学性能（如强度、刚度、韧性、疲劳极限）及其微观结构基础。重点讲解应力、应变的概念、本构关系（胡克定律、弹塑性理论），以及在静力、动力载荷下的变形与破坏准则。 杆件受力分析： 轴的扭转、梁的弯曲与剪切、组合变形的计算。重点解析圣维南原理在复杂截面问题中的应用。 失效理论： 针对不同材料（金属、复合材料、高分子材料）的关键失效模式（屈服、断裂、蠕变），介绍冯·米塞斯、特雷斯卡等失效判据，并结合断裂力学，分析裂纹扩展的驱动力和临界条件。 结构稳定性： 欧拉临界屈曲载荷的推导与实际工程中的稳定性设计，特别关注细长杆件和薄壁结构在受压状态下的失稳现象。 2. 工程热力学与传热学 热力学是理解能量转换效率的理论框架，传热学则是实现有效能量管理的关键。本章将聚焦于工程实践中的能量守恒与耗散规律。 热力学定律： 详细阐述热力学第一、第二定律，以及熵的概念在过程不可逆性分析中的作用。气体、蒸汽工质的状态方程与热力循环分析（如朗肯循环、布雷顿循环在动力装置中的应用）。 传热机理： 深入分析热传导（傅里叶定律）、热对流（边界层理论、自然与强制对流）和热辐射（斯蒂芬-玻尔兹曼定律）三种基本传热方式。着重讲解如何通过数值方法和工程图表（如Nusselt数、Prandtl数）来计算和优化换热器的性能。 3. 工程流体力学 流体运动的规律性描述对于设计泵、风机、管道系统及气动外形至关重要。 基本控制方程： 从流体的连续性方程、动量方程（纳维-斯托克斯方程的简化形式）和能量方程出发，建立流体动力学的理论基础。 粘性流与无粘流： 区分理想流体与真实流体，讨论雷诺数在判断流动状态（层流与湍流）中的关键作用。阐述边界层理论在分析流体阻力和流动分离现象上的应用。 管道流动与流体机械基础： 伯努利方程在管道流速和压力计算中的应用，沿程和局部水头损失的计算。为后续的流体机械设计奠定基础。 三、 机械设计与制造核心技术 1. 机械原理与机构学 机构学是研究机械运动产生与传递规律的学科。 运动分析： 阐述平面机构的基本形式（连杆、凸轮、齿轮、螺旋机构），进行运动简图绘制、速度和加速度的瞬心法、矢量法分析。 机械动力学： 引入惯性力、振动力矩的概念，分析机构运动过程中的动态特性。重点讲解机构的平衡性设计与超静定机构的受力分析。 机械动力传递： 齿轮传动（渐开线理论、精度等级、强度校核）、带传动、链传动等常用动力传递元件的设计与选型。 2. 机械设计与可靠性工程 机械设计是将理论转化为具体可行产品的过程，强调功能实现、结构优化与可靠性保障。 典型零部件设计： 轴系结构设计（应力集中、疲劳强度校核、刚度要求）、联轴器与离合器的选择、滑动与滚动轴承的寿命计算和润滑方式设计。 人机工程与安全性： 考虑操作空间、视觉、听觉反馈的人机界面设计原则。引入故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）方法，评估系统在复杂工况下的潜在风险。 可靠性设计： 基于概率论的寿命分布模型（如威布尔分布），进行系统的冗余设计和寿命预测，确保产品在规定工作条件下的服役可靠性。 3. 先进制造技术 从传统切削到数字化制造的转变是当代机械工程的热点。 切削加工原理： 刀具几何角度、切削用量（进给率、切削速度、背吃刀量）与切削力、加工表面质量之间的关系。探讨磨削、特种加工（如电火花、激光加工）的基本原理和适用范围。 数控（NC）技术与编程： 介绍数控机床的坐标系、刀具补偿和几何补偿原理。重点学习G代码和M代码的基本语法结构，以及如何进行零件的简单路径编程。 增材制造（3D打印）： 介绍熔融沉积成型（FDM）、选择性激光烧结（SLS）等主流技术的工作流程，讨论其在快速原型、复杂结构件制造中的优势与挑战。 四、 系统集成与智能控制基础 1. 机电一体化系统 现代机械设备必然是机、电、算、控的深度融合。 传感器与执行器： 介绍位置、速度、力、温度等物理量传感器的类型、工作原理及信号调理。重点讲解伺服电机、步进电机、液压/气动执行器的工作特性与选型原则。 自动控制理论基础： 系统的时间域与频率域分析。掌握传递函数、脉冲响应、频率特性曲线（波特图）。理解PID控制器的基本结构，并探讨如何通过参数整定（如Ziegler-Nichols法）实现对机械系统的精确控制。 2. 数字化与仿真技术 利用计算机辅助手段优化设计流程。 计算机辅助设计（CAD）： 介绍参数化建模、特征建模等现代CAD技术，重点强调模型间的关联性与修改的便捷性。 有限元分析（FEA）： 结构分析的核心工具。讲解网格划分的原则、单元类型的选择（如梁单元、壳单元、实体单元），以及求解线性静力、模态分析（固有频率）的基本步骤。 系统仿真： 介绍多体动力学（MBD）仿真软件在机构运动、碰撞检测和系统级性能验证中的应用，实现“虚拟样机”的概念。 五、 案例分析与未来展望 本章将通过分析典型的工程项目（如高精度机床主轴的设计、燃气轮机叶片的疲劳评估、机器人运动学规划等），将前述的理论知识串联起来，展示一个完整机械工程项目从概念到实现的全过程。最后，展望机械工程在工业4.0、绿色能源装备、生物医学工程等前沿领域的未来发展方向。

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**第五段评价：** 近期翻阅了一部关于中世纪欧洲修道院经济史的专著，这本书的深度和广度令人叹服。它彻底颠覆了我对中世纪经济的传统认知，即认为那是一个完全停滞和倒退的时期。作者通过对大量现存的修道院记账凭证、土地契约和日常信件的细致考据，重建了一个精细运作的经济体：修道院不仅是信仰中心，更是当时最先进的农业技术推广者、葡萄酒酿造和羊毛贸易的组织者。书中详尽描述了“庄园制度”下，修道士们如何通过水力驱动的磨坊、系统的作物轮换以及对稀有草药的种植，实现了区域内的自给自足和盈余积累。更具启发性的是，作者探讨了修道院的慈善活动和知识传承如何间接促进了早期资本主义萌芽的社会条件。这本书的学术态度极为严谨，论据充分，读后对理解欧洲历史的复杂性有了全新的维度。

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**第二段评价：** 我最近阅读了一本关于城市可持续发展的著作，这本书的视角非常宏大且富有远见。它没有停留在老生常谈的节能减排口号上，而是将城市规划、生态学、社会公平和技术创新置于一个复杂的互动网络中进行考量。书中的一个核心观点是，真正的可持续性必须建立在地方韧性的基础之上，强调社区参与和地方资源的循环利用，反对“一刀切”的全球化标准。例如，书中详细对比了不同气候带下“垂直农场”的经济可行性和环境效益，分析了智慧交通系统在缓解拥堵的同时可能带来的数据隐私和数字鸿沟问题，这些都是非常前沿且需要审慎对待的议题。作者的论证方式充满了批判性思维，他不断挑战既有的、看似合理的“绿色”解决方案，要求读者进行更深层次的哲学反思：我们追求的究竟是效率，还是真正的福祉？这本书的图表和数据可视化做得极其出色，复杂的系统关系被清晰地呈现出来，使得即便是初涉此领域的读者也能迅速抓住重点。

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**第三段评价：** 手边有一本关于古代服饰艺术史的画册，简直是视觉的盛宴。它以时间为轴线，辅以大量的、高清晰度的文物复原图和壁画细节扫描，带领读者穿越了从青铜时代到唐宋的服饰变迁史。这本书的特别之处在于，它不仅仅关注“样式”的演变，更深入挖掘了“布料科技”和“色彩哲学”在不同历史阶段的地位。比如，书中用专门的篇幅解析了汉代纺织技术如何影响了官服的形制和等级制度的巩固，以及特定染料（如靛蓝、朱砂）在宗教仪式和宫廷礼仪中的象征意义。阅读的过程中，我仿佛能闻到丝绸的幽香，感受到不同朝代贵族在繁复衣料下的举手投足。这本书的编排极富匠心，很多章节采用了对比性的展示手法，比如将同时期游牧民族和中原王朝的服饰进行并置分析，突显了文化交流与冲突对审美的影响。对于服装设计专业的学生来说，这本书无疑是一本无法替代的灵感宝库。

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**第四段评价：** 我最近对一本专门探讨量子信息和计算基础的科普读物爱不释手，它成功地将抽象到令人头晕的物理概念，转化成了可以被普通人理解的逻辑游戏。作者采取了一种非常友好的“逐步构建”教学法，从最基础的波粒二象性讲起，稳步推进到量子比特（Qubit）的叠加态和纠缠现象。最让我印象深刻的是，书中用大量的类比和思维实验来解释“不可克劳塞不掉”（No-Cloning Theorem）这类反直觉的定理，而不是仅仅抛出复杂的数学公式。它清晰地阐明了量子计算与经典计算在根本原理上的差异，以及为什么它能够解决某些特定类型的问题（如大数质因数分解）而对其他问题无能为力。这本书的行文风格幽默风趣，时常穿插一些物理学家的轶事，极大地缓解了阅读的枯燥感，让复杂的科学前沿变得平易近人，真正体会到了探索宇宙奥秘的乐趣。

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**第一段评价：** 最近沉迷于一本关于工业心理学的书籍，那本书简直是打开了我对人与工作环境关系的新视野。它深入剖析了工作压力、人际冲突以及组织文化对员工心理健康造成的长期影响。作者不仅提供了详实的理论框架，还结合了多个跨国企业的实际案例，让我深刻认识到，一个健康的工作环境远不止是舒适的办公家具和定期的团建活动。书中对“工作倦怠”的分析尤其到位，它不是简单地将原因归咎于个人意志力不足，而是系统地探讨了工作负荷、控制权缺乏以及价值观不匹配等深层次结构性问题。我特别喜欢其中关于“积极心理学在工作场所的应用”这一章节，它倡导的不是消除所有负面情绪，而是培养员工的韧性和积极应对机制，这对于身处高压行业的管理者和普通职员来说，都具有极强的指导意义。这本书的文字功底非常扎实，逻辑链条清晰，读起来既有学术的严谨性，又不失故事的吸引力，让人忍不住一口气读完，并在合书后久久不能平静，开始重新审视自己周围的工作生态。

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