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出版者:国防工业

作者:唐立山//刘冠军

出品人:

页数:460

译者:

出版时间:2010-1

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787118065893

丛书系列:

图书标签:

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《机械设计与制造前沿技术：从概念到实现》 本书导读： 在快速迭代的现代工业领域，掌握前沿的设计与制造技术是工程师和技术人员保持竞争力的关键。《机械设计与制造前沿技术：从概念到实现》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，覆盖当前机械工程领域最受关注和最具颠覆性的技术方向。本书内容聚焦于如何将创新的设计理念高效、精准地转化为可投入实际应用的制造流程，强调理论深度与工程实践的完美结合。 第一部分：数字化设计与仿真革命 第一章：参数化建模的深度应用与优化 本章深入探讨了现代三维CAD系统的核心——参数化建模的精髓。我们超越基础的几何创建，重点讲解如何构建具有高度智能化的特征模型，实现设计意图的完全嵌入。内容涵盖： 基于关系的约束系统（Relations and Parameters）： 如何利用复杂的数学表达式和逻辑判断来控制模型的几何变化，确保设计的可靠性和可追溯性。 高级曲面造型与自由形态设计： 详细介绍NURBS曲面、细分曲面（Subdivision Surfaces）在复杂气动外形、人机工程学界面设计中的应用，并探讨如何保证曲面光顺度和可制造性。 自适应与生成式设计基础： 介绍如何利用算法驱动设计，通过设定性能目标（如应力、重量限制），让系统自动生成优化后的几何结构。 第二章：多物理场耦合仿真分析（FEA/CFD进阶） 本章是理解复杂系统行为的基础。我们不再局限于传统的结构静力学分析，而是聚焦于多物理场问题的求解与工程验证。 非线性结构分析的挑战与策略： 详述大变形、接触分析、材料非线性（如弹塑性、蠕变）在实际结构分析中的处理方法和收敛性控制技巧。 热-结构耦合与疲劳寿命预测： 针对航空航天、发动机部件等热载荷剧烈变化的场景，讲解如何进行瞬态热分析并将其结果导入结构分析中，进行高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）寿命评估。 流体动力学（CFD）的高级应用： 重点介绍湍流模型（如RANS, LES）的选择与网格无关性研究，以及如何将流体载荷准确映射到结构模型进行耦合分析。 第二部分：增材制造（AM）的技术突破与工艺集成 第三章：增材制造的材料科学与结构设计 增材制造（3D打印）正在重塑产品开发的流程。本章侧重于如何针对增材制造的特点进行设计优化，并深入材料层面。 面向增材制造的设计（DfAM）： 讲解晶格结构（Lattice Structures）的设计原理、拓扑优化结果的后处理，以及如何避免制造中的常见缺陷（如支撑结构设计、应力集中点）。 金属增材制造工艺详解： 详细对比选择性激光熔化（SLM/PBF）和定向能量沉积（DED）的工艺参数、残余应力控制机制，以及热影响区（HAZ）的微观组织演变。 高分子材料与复合材料的增材制造： 探讨选择性激光烧结（SLS）与熔融沉积建模（FDM）在工程领域的应用极限，特别关注连续纤维增强复合材料的铺层策略。 第四章：增材制造的质量控制与后处理 制造出的零件必须符合严格的性能标准。本章关注从“打印完成”到“投入使用”的关键环节。 内部质量的无损检测（NDT）： 介绍计算机断层扫描（CT扫描）在揭示内部孔隙率、未熔合缺陷中的应用，以及如何结合有限元分析预测缺陷对机械性能的影响。 残余应力管理与热处理： 深入分析打印过程中产生的内应力来源，并系统介绍热等静压（HIP）等后处理技术对改善材料密度、均匀化晶粒结构的作用。 表面完整性与机械加工协同： 讨论如何通过精密的后加工（如五轴铣削、电火花加工）来达到增材制造难以直接实现的表面粗糙度和几何精度要求。 第三部分：智能制造与系统集成 第五章：数控（CNC）编程的自动化与优化 尽管有增材制造的兴起，高精度切削仍然是许多关键部件的首选。本章侧重于提升数控加工的效率和精度。 五轴联动加工的高级策略： 讲解复杂曲面零件的刀具路径规划，包括摆动轴策略、多面体加工技术，以及如何最大化切削效率同时保证表面质量。 切削参数的实时优化： 介绍基于力传感器或声发射技术的闭环控制系统，如何根据实时切削力动态调整进给速度和主轴转速，以适应材料波动或刀具磨损。 后处理代码的验证与后置处理器的定制： 强调G代码验证软件在避免干涉和保证运动学正确性方面的重要性，以及如何针对特定机床进行后置处理器的二次开发。 第六章：工业物联网（IIoT）与数字化孪生（Digital Twin） 本章展望了未来工厂的形态，即数据驱动的、高度互联的制造生态系统。 传感器技术与数据采集架构： 介绍用于监测设备健康（Condition Monitoring）的振动、温度、电流传感器选型，以及如何构建高效、低延迟的数据传输协议（如MQTT）。 数字化孪生的构建流程： 讲解如何将高保真度的仿真模型（如结构、运动学模型）与实时生产数据进行绑定，创建虚拟模型来预测物理资产的性能和故障。 基于大数据的预测性维护（PdM）： 阐述如何利用机器学习算法分析历史和实时运行数据，实现对关键部件失效时间点的准确预测，从而优化维护计划，最小化停机时间。 本书特色总结： 本书的结构设计遵循“设计-分析-制造-监控”的完整工程链条，每一章节都提供了丰富的工程案例和实例分析，帮助读者理解和应用这些复杂的现代技术。内容严谨，侧重于背后的工程原理和解决实际问题的能力培养，是面向高阶工程师、研发人员以及相关专业研究生的理想参考读物。通过阅读本书，读者将能够构建起一个跨越传统机械设计学科界限的、面向未来的制造技术知识体系。

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这本书的包装非常细致，可见出版社对产品的重视程度。我平时接触Pro/ENGINEER Wildfire 4.0主要是通过一些零散的在线资源和同事的指导，但总觉得系统性不够。我购买这本书，就是希望能够获得一套完整、系统化的学习资料，能够从基础的概念一直学到高级的应用。我特别看重教程的逻辑性和条理性，而这本书的目录安排给我的第一印象就非常好，它从软件的入门介绍开始，一步步深入到参数化建模、曲面设计、装配、工程图等关键模块，并且看起来每个章节之间的衔接都很自然。我在翻阅的时候，也注意到书中的案例都很有代表性，而且操作步骤的讲解也很清晰，配有大量的截图，这对于我这种偏重于动手实践的学习者来说，无疑是巨大的福音。我尤其关注的是那些关于设计优化和产品配置方面的章节，因为这正是我在实际工作中经常遇到的挑战。我相信通过这本书的学习，我能够更全面、更深入地掌握Pro/ENGINEER Wildfire 4.0，提升自己的专业技能。

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我一直对Pro/ENGINEER Wildfire 4.0这个软件在机械设计领域的作用和影响力非常认可，它的强大功能和在参数化设计方面的优势让我对其充满了好奇。当我看到这本书时，立刻就被它专业的气质所吸引。我买这本书的主要目的是想系统地学习Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的各项功能，特别是那些我目前还不太熟悉的或者掌握得不够扎实的方面，例如高级曲面造型和复杂的装配关系处理。在翻阅这本书的时候，我特别留意了它的讲解方式。它似乎不仅仅是提供操作步骤，更侧重于讲解原理和方法论，这正是我所期待的。我认为，理解“为什么”比仅仅知道“怎么做”更加重要，这样才能在遇到问题时灵活应变。书中提供的案例看起来都非常贴近实际工程需求，而且在讲解过程中，作者似乎也考虑到了用户可能遇到的各种难点，并给出了详细的解决方案。我尤其期待书中关于自由曲面和高级曲面造型的讲解，因为这部分内容往往是学习的难点，也是体现设计师功力的关键。我相信通过这本书的学习，我能够更上一层楼。

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我对CAD软件的学习一直抱有极大的热情，而Pro/ENGINEER Wildfire 4.0无疑是其中一个非常重要的里程碑。我之前也接触过一些其他的CAD软件，但Wildfire 4.0在参数化设计和高级曲面造型方面的强大功能一直让我心生向往。我购买这本书，最主要的目的是想系统地学习Wildfire 4.0的各项核心功能，尤其是那些在实际工业设计中应用广泛的高级技巧。在翻阅这本书的时候，我注意到它不仅仅是简单地罗列命令和操作，而是尝试去解释每一个功能的背后的设计理念和应用场景。例如，它在讲解装配约束的时候，不仅列出了各种约束类型，还分析了不同约束在不同场景下的优劣，这对于理解软件的精髓非常有帮助。我尤其期待的是书中关于曲面造型和钣金设计的章节，因为我感觉这部分内容是许多教程的薄弱环节，而这本书似乎在这方面下了很大的功夫，提供了非常详尽的讲解和实用的案例。我相信通过这本书的学习，我能够更深入地理解Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的强大之处，并将其应用于我的实际设计工作中。

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我买这本书的主要目的是为了提升自己在产品设计方面的专业能力，尤其是涉及到复杂零部件的建模和仿形。Wildfire 4.0在业界的使用率很高，掌握它的高级功能对于我目前的职业发展至关重要。在决定购买之前，我做了不少功课，查阅了许多用户的评价，而这本书的口碑普遍不错，尤其是提到它在讲解复杂曲面建模和高级装配约束方面的详细程度。翻开书页，那些精美的模型截图和详细的操作步骤立刻吸引了我。我个人非常看重教程的实践性，如果只是理论堆砌，那学习效果会大打折扣。这本书在这方面似乎做得相当到位，它提供的每一个案例都很有针对性，并且我感觉作者在讲解每一个操作步骤时都考虑到了用户可能遇到的各种情况，给出了详细的解释和注意事项。特别是关于参数化设计和方程式的应用，这是我一直想深入了解的部分，因为它们能够极大地提高设计效率和可维护性。我期待这本书能帮助我突破目前的瓶颈，掌握更高级的设计技巧，从而在工作中游刃有余。

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这本书的封面设计就很有吸引力，一种专业而沉稳的感觉扑面而来。虽然我还没有正式开始阅读，但仅仅是翻阅目录和前言，就让我对这本书的编写思路和深度有了初步的印象。目录安排得相当清晰，从基础建模到高级装配，再到后期的工程图和渲染，几乎涵盖了Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的全部核心功能。我特别注意到其中关于曲面造型和钣金设计的章节，这正是我目前工作中非常需要攻克的难点。我看书的时候习惯先看一些案例分析，这本书的案例看起来都很有代表性，并且似乎融入了许多实际工程中的应用场景，而不是孤立的练习。这让我对接下来的学习充满了期待，希望能从中找到解决实际问题的有效方法和技巧。我个人比较喜欢那种循序渐进的学习方式，这本书的目录结构似乎就是按照这个逻辑来设计的，从易到难，逐步深入，相信即便是初学者也能逐步掌握。而且，我一直认为好的教程不光是教你“怎么做”，更重要的是解释“为什么这样做”，从原理上帮助读者理解，从而能够举一反三。从这本书的介绍来看，它似乎在这方面也做得不错，让我有信心能够真正掌握软件的精髓。

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