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出版者:化学工业

作者:胡仁喜//刘昌丽//路纯红

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:2011-1

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787122095596

丛书系列:

图书标签:

• 完美
• CAD
• 工程设计
• 实例教程
• 机械制图
• 工程制图
• AutoCAD
• 设计软件
• 工程实践
• 实训指导
• 计算机辅助设计

《工程设计实践：从概念到实现的蓝图》 在现代工业文明的浪潮中，工程设计是推动技术进步、实现宏伟构想的基石。它不仅关乎产品的性能、效率和美观，更直接影响着人类的生活质量和可持续发展。本书《工程设计实践：从概念到实现的蓝图》正是为 aspiring engineers（有志工程师）、设计师以及所有对工程创新充满热情的人们精心打造的一部深度指南。它旨在带领读者穿越工程设计的全过程，从最初的概念萌芽，到严谨的理论分析，再到精细的工程实现，最终抵达市场应用的彼岸。 我们所处的时代，科技日新月异，挑战与机遇并存。从微观的纳米技术到宏观的航空航天，从日常的消费品到复杂的工业装备，无一不凝聚着工程师们智慧的结晶。《工程设计实践》不局限于单一的工程领域，而是以一种宏观而又深入的视角，揭示工程设计在不同学科、不同行业中的共性原则与独特之处。本书并非对某个特定软件工具的操作手册，而是致力于传授一种通用的、可迁移的工程思维方式和解决问题的能力。它强调的是“为什么”和“如何”，而非简单的“点击哪里”。 第一部分：构思与立意——创新的源泉 工程设计的起点是创新，而创新的源泉在于对需求的深刻洞察和对现有技术的巧妙运用。本部分将带领读者深入探讨“如何发现问题”、“如何产生创意”、“如何评估可行性”等关键环节。 需求分析的艺术： 并非所有看似“好”的点子都能成为成功的工程项目。本书将深入剖析如何进行有效的需求分析，从市场调研、用户访谈到竞品分析，系统地挖掘潜在需求和痛点。我们将学习如何将模糊的需求转化为清晰、可操作的技术指标，确保设计方向的准确性。这包括对用户体验（UX）设计原则的初步介绍，以及如何将人文关怀融入技术产品。 灵感的捕捉与激发： 创意并非凭空而来。本书将分享多种激发创意的方法，例如头脑风暴、TRIZ（发明问题解决理论）的初步应用、类比思维、反向思维等。我们将通过大量的案例研究，展示不同领域的创新是如何产生的，学习如何从自然、生物、甚至其他看似不相关的领域汲取灵感，打破思维定势。 概念设计的初步探索： 在有了初步的创意后，如何将其具象化？本部分将介绍多种概念设计的方法，如草图绘制、模型制作、故事板（Storyboard）等。这些方法旨在快速地将抽象的设想转化为直观的视觉形象，便于团队沟通和早期评估。我们将强调“快速原型”（Rapid Prototyping）在概念验证阶段的重要性，即使是简单的纸质模型或低保真度的数字模型，也能极大地降低后期开发的风险。 第二部分：理论基石与方法论——严谨的学科支撑 任何伟大的工程成就都离不开坚实的理论基础和科学的分析方法。本部分将深入探讨工程设计中不可或缺的理论知识和分析工具。 数学与物理的语言： 工程设计本质上是应用数学和物理学解决实际问题的过程。本书将梳理并复习与工程设计密切相关的核心数学概念，如微积分、线性代数、概率统计等，以及重要的物理原理，包括力学、热力学、电磁学等。但我们不会进行枯燥的理论推导，而是侧重于它们在工程分析中的实际应用，例如如何用微积分计算曲线的曲率，如何用物理定律分析结构的受力情况。 材料科学的选择与应用： 材料是构成工程产品的基础。本书将系统介绍不同类别材料（金属、陶瓷、高分子、复合材料等）的性能特点、加工工艺以及适用范围。我们将学习如何根据设计要求，权衡材料的强度、刚度、韧性、耐腐蚀性、成本等多种因素，做出最优选择。这部分内容将包含对材料失效模式的初步认识，为可靠性设计打下基础。 力学分析与结构优化： 结构的稳定性和安全性是工程设计的基本要求。本部分将引入结构力学的基本概念，包括应力、应变、弹性模量等。我们将探讨如何通过理论计算和仿真分析，评估结构的承载能力，并介绍各种优化设计的方法，以在满足性能要求的前提下，最大限度地减轻结构重量、降低材料消耗。 热管理与流体动力学： 许多工程系统都面临着热量和流体的挑战。本书将介绍传热学和流体动力学的基础知识，以及如何在设计中有效控制温度、管理流体流动。这对于电子设备散热、发动机效率提升、航空器气动设计等方面至关重要。 可靠性工程与失效分析： 产品能否在预期的使用寿命内稳定运行，是衡量其工程价值的关键。本部分将介绍可靠性工程的基本概念，如失效率、平均无故障时间（MTTF/MTBF）等。我们将学习如何通过概率统计方法预测产品的可靠性，以及如何通过失效模式与影响分析（FMEA）等工具，主动识别潜在的失效模式并采取预防措施。 第三部分：设计实现与验证——将想法变为现实 理论分析为设计指明了方向，而具体的设计实现和严格的验证则是将蓝图转化为实物的关键步骤。 参数化建模与数字孪生： 现代工程设计越来越依赖于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）工具。本书将深入探讨参数化建模的核心理念，即通过参数驱动几何，实现设计的灵活性和可追溯性。我们将介绍如何构建复杂的三维模型，并为进一步的仿真分析奠定基础。同时，将初步介绍数字孪生（Digital Twin）的概念，即在虚拟空间中创建现实世界的精确镜像，以实现对产品生命周期的全面监控与优化。 仿真分析的技术与应用（FEA/CFD/等）： 理论计算往往是简化的，而仿真分析能够提供更真实、更精细的评估。本部分将介绍有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）等关键仿真技术。我们将学习如何建立准确的仿真模型，设置合理的边界条件，并解读仿真结果，从而指导设计优化。本书将强调仿真不仅仅是验证，更是设计的有力工具，能够帮助设计者在早期阶段发现潜在问题，避免昂贵的物理样机迭代。 原型制作与实验验证： 仿真结果需要通过实际原型来验证。本部分将介绍各种原型制作技术，从传统的机加工、3D打印到更先进的增材制造技术。同时，我们将深入探讨实验验证的重要性，包括测试计划的制定、测试设备的选型、数据采集与分析，以及如何通过对比实验数据与仿真结果，不断完善设计模型。 人机工程学与用户界面设计： 即使是最优秀的技术产品，如果用户难以使用，也难以获得成功。本书将引入人机工程学的基本原则，即根据人的生理、心理特点进行设计，以提高产品的易用性、舒适性和安全性。我们将探讨用户界面（UI）设计的重要性和方法，确保产品与用户之间的互动是直观、高效且令人愉悦的。 第四部分：生产制造与生命周期——从设计到市场 一个成功的设计项目，最终需要顺利地走向生产制造，并关注其在整个生命周期中的表现。 可制造性设计（DFM）与可装配性设计（DFA）： 设计的最终目的是实现制造。本书将深入探讨可制造性设计（Design for Manufacturability）和可装配性设计（Design for Assembly）的理念。我们将学习如何从设计源头考虑生产工艺的限制和装配的便利性，从而降低制造成本、提高生产效率、减少装配错误。 生产工艺的选择与优化： 不同的产品需要不同的生产工艺。本部分将介绍常见的制造工艺，如切削加工、铸造、锻造、焊接、注塑成型、以及各种先进的增材制造技术。我们将学习如何根据材料、形状、精度、产量等要求，选择最合适的生产工艺，并进行工艺优化。 质量控制与标准： 质量是产品的生命线。本书将介绍质量控制的基本方法，包括统计过程控制（SPC）、质量检验等，并强调遵守相关行业标准的重要性，以确保产品符合国家和国际的质量要求。 产品生命周期管理（PLM）与可持续设计： 现代工程设计不再局限于产品的制造阶段，而是关注其整个生命周期，包括使用、维护、回收甚至报废。本书将介绍产品生命周期管理（PLM）的基本概念，并强调可持续设计的重要性，即在设计过程中就考虑环境影响，选择环保材料、优化能源消耗、减少废弃物产生，从而实现经济效益和环境效益的双赢。 《工程设计实践：从概念到实现的蓝图》 是一次全面的工程设计之旅，它不仅仅是一本知识的汇集，更是一套思维模式的塑造。本书旨在培养读者独立思考、解决复杂问题的能力，激发他们对工程创新的热情。通过理论的深度、方法的实用性和案例的丰富性，我们相信本书将成为您在工程设计道路上不可或缺的伙伴。无论您是初入此道的学生，还是经验丰富的工程师，都能从中获得启发，以更系统、更高效的方式，将您的创新想法转化为改变世界的真实产品。

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这本书的排版和装帧给我留下了非常深刻的印象，拿到手的时候，那种厚重感和纸张的质感就让人觉得这是一本用心制作的教材。封面设计简洁又不失专业性，配色沉稳，一看就知道是面向严肃学习者的工具书。内页的印刷清晰度非常高，图文排版错落有致，即便是复杂的机械结构图，也能看得一清二楚，没有出现模糊或者重影的情况。我特别欣赏它在细节处理上的考究，比如目录的设计，层级分明，每个章节的标题都概括得很精准，方便快速定位所需内容。翻阅时，书页的展开度很好，即便是平铺在桌面上，也不会轻易合拢，这对于边看边操作的读者来说实在太友好了。装订质量看起来也很扎实，感觉可以经受得住长时间的翻阅和学习，不会轻易散架。总的来说，从实体书的感官体验上来说，它传递出一种专业、耐用和高品质的信号，让人在学习之初就充满了信心，觉得这是一次值得的投资。

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阅读体验上，这本书的语言风格显得尤为亲切和务实，没有太多晦涩难懂的学术术语，即便是需要引入专业词汇的地方，作者也会用非常通俗易懂的方式进行解释和类比，使得学习过程中的挫败感大大降低。我尤其喜欢那种作者仿佛坐在你身边指导的感觉，很多地方的语气都是鼓励性的，让人感觉学习的过程是充满乐趣而不是枯燥的负重前行。在处理那些容易引起混淆的概念时，作者会采用对比或者举例的方式进行剖析，思路清晰得就像是把复杂的网络理顺了一般。这种人文化、接地气的表达，极大地降低了技术学习的门槛，让那些原本对“硬核”技术感到畏惧的读者也能鼓起勇气去尝试和实践，它成功地将冰冷的技术语言，转化成了易于接受的“学习对话”。

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这本书的深度和广度确实令人称道，它似乎不满足于仅仅停留在软件界面的介绍，而是深入挖掘了背后的工程原理和设计规范。我注意到在涉及到某些特定零件设计时，作者不仅仅给出了CAD的建模指令，还穿插了相关的材料特性和公差配合的知识点，这使得学习者不单单是一个“绘图员”，更像是一个具备初步工程思维的设计人员。这种跨学科的融合，极大地提升了本书的价值，让它超越了一般的软件操作手册的范畴。对于有一定基础的人来说，书中对于复杂曲面建模和高级特征编辑的探讨，也提供了足够的挑战和提升空间，它没有刻意去迎合最低水平的读者，而是为那些渴望精进技术的人准备了足够坚实的“进阶阶梯”。可以说，这本书的知识体系构建得非常扎实，能够陪伴读者从入门一直走向更高水平的设计实践。

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我尝试着从内容实用性的角度来评估这本书，它的叙事逻辑非常流畅，步骤的衔接自然得像是手把手教学一样。作者在讲解每一个设计步骤时，没有停留在理论的阐述，而是紧密地结合实际项目案例，这点非常关键。我过去看的一些资料，很多都是概念堆砌，真正上手时却发现无处着手，而这本书不同，它会告诉你“为什么”要这样做，以及“如何”用软件实现，并且会预设一些常见的错误和难点，提前给出规避和解决的思路。特别是对于初学者来说，这种细致入微的引导简直是福音，它有效地缩短了从理论知识到实际操作技能的转换周期。我发现书中很多高级技巧的讲解，都融入在基础操作的流程中，不是生硬地插入一些“高级技巧”的单独章节，而是让知识点自然生长，这种潜移默化的教学方式，让人在不知不觉中就掌握了更多复杂的功能应用，非常赞赏作者的编排智慧。

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从长远来看，这本书的参考价值非常高，它更像是一本“工具书”而非单纯的“教材”。我已经习惯在遇到新的设计任务时，会习惯性地翻阅这本书的相应章节，去寻找最优的解决方案或标准流程。书中提供的那些案例文件（如果配套有的话，或者仅仅是描述的流程）似乎都经过了实际工程项目的检验，具有很高的普适性和可迁移性。这意味着我学到的不仅仅是操作技巧，更重要的是一套解决实际工程问题的“方法论”。它构建的知识框架具有很好的延展性，随着我接触的项目复杂度增加，我发现自己总能从这本书中找到新的启发点，来优化我现有的工作流程，这才是真正优秀技术书籍的价值所在——它能够持续地为学习者提供养分，随着学习者自身的成长而不断展现出新的深度。

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