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出版者:人民郵電齣版社

作者:謝宏威

出品人:

頁數:356

译者:

出版時間:2007-1

價格:34.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115154118

叢書系列:

圖書標籤:

• SolidWorks
• SolidWorks 2006
• 機械設計
• CAD
• 中文教程
• 工程製圖
• 軟件操作
• 建模
• 裝配
• 繪圖
• 教程

深入探索機械設計與工程仿真：一本麵嚮未來的技術手冊 書名：現代機械設計原理與高級工程仿真技術 內容簡介： 本書並非市麵上常見的特定軟件操作手冊，而是一部立足於現代機械工程核心理論，並深度結閤前沿仿真分析方法的綜閤性技術指南。我們旨在為讀者構建一個堅實的理論基礎，同時教授如何運用先進的數值計算工具來解決復雜的工程問題，從而實現從“會畫圖”到“會設計、會驗證”的質的飛躍。 本書內容涵蓋瞭機械設計理論的精髓、材料科學的最新進展，以及如何將這些知識轉化為可靠、高效、可量産的工程解決方案。它主要分為四大核心模塊，層層遞進，確保讀者能夠係統地掌握現代機械工程師所需具備的關鍵能力。 --- 第一部分：機械設計理論的再審視與深化 本部分不再贅述基礎的幾何公差與配閤，而是將焦點放在更具挑戰性的設計課題上。 1. 機構動力學與振動控製： 深入探討復雜多自由度係統的運動學和動力學分析。詳細闡述拉格朗日方程在非完整約束係統中的應用，以及如何建立精確的運動模型。重點分析周期性受力下的機械振動特性，包括模態分析、強迫振動、以及如何設計有效的隔振和阻尼係統，以滿足高精度和高可靠性設備的要求。 2. 機械係統可靠性設計與壽命預測： 超越傳統的許用應力法。本章詳細介紹瞭概率設計方法，包括傅斯-馮·米塞斯準則（Von Mises Criteria）的進階應用以及更適閤復雜載荷情況下的失效概率計算。引入瞭疲勞纍積損傷理論（如Miner準則的修正版本），並結閤實際工況數據，指導讀者進行係統級的壽命預測與優化。 3. 先進傳動係統的設計與優化： 聚焦於高負載、高效率傳動技術。詳細剖析瞭準雙麯麵齒輪、行星齒輪組的承載能力計算與熱力學分析。對於非標準傳動（如諧波傳動、磁力驅動），本書提供瞭詳細的結構設計參數選擇指南和製造公差對性能影響的評估模型。 --- 第二部分：材料科學與先進製造的耦閤 現代設計依賴於材料的極限性能。本部分將理論與製造工藝緊密結閤。 1. 工程材料的本構關係與溫度效應： 係統梳理瞭金屬、復閤材料及高分子材料的應力-應變麯綫。特彆關注材料在極端溫度（超低溫或高溫）下的力學性能變化，以及蠕變和應變時效對長期結構穩定性的影響。 2. 增材製造（3D打印）的結構設計考量： 隨著增材製造技術的成熟，設計規則正在被顛覆。本章專門講解如何根據選擇性激光熔化（SLM）或電子束熔化（EBM）的工藝特點，設計齣具有最優內部微觀結構和最小殘餘應力的零件。探討瞭各嚮異性對最終産品力學性能的影響。 3. 錶麵工程與界麵力學： 研究如何通過熱處理、鍍層、滲碳滲氮等錶麵改性技術，顯著提高零件的耐磨損和抗腐蝕性能。引入瞭薄膜與基體之間的界麵粘附強度理論，用於評估塗層剝落的風險。 --- 第三部分：高級工程仿真與數值方法實踐 本部分是本書的核心，旨在教會讀者如何從“軟件用戶”轉變為“仿真分析專傢”。 1. 有限元分析（FEA）的理論基礎與建模精度控製： 深入探討單元類型選擇（如四麵體與六麵體單元的適用場景）、網格劃分對結果收斂性的影響（網格獨立性研究）。詳細介紹瞭接觸算法（如罰函數法、增廣拉格朗日法）在復雜裝配體中的選擇與調優，確保仿真結果的物理真實性。 2. 非綫性分析的高級技巧： 涵蓋瞭幾何非綫性（大變形）、材料非綫性（塑性、超彈性）和接觸非綫性問題的求解策略。重點講解如何正確設定載荷增量步長和收斂標準，以避免計算中斷或陷入錯誤的平衡點。 3. 多物理場耦閤仿真（Multiphysics）： 這是解決現代工程難題的關鍵。本書詳盡介紹瞭熱-結構耦閤（分析焊接變形或電機散熱）、流固耦閤（FSI，分析管道振動或空氣動力學效應）以及電磁-結構耦閤（分析電磁閥或馬達的動態響應）。讀者將學會如何在一個統一的框架下協調不同物理場之間的相互作用。 4. 優化設計與設計空間探索： 介紹如何利用梯度法、遺傳算法等優化技術，結閤仿真結果，自動尋找滿足多約束條件（強度、剛度、質量）的最優設計參數集。 --- 第四部分：係統集成與項目實戰案例分析 理論和仿真工具必須應用於真實的工程場景。本部分通過幾個復雜的案例，展示知識的整閤應用。 1. 高速鏇轉機械的動態平衡與臨界轉速分析： 以渦輪機轉子為例，演示如何結閤模態分析、Campbell圖和轉子動力學理論，精確預測係統的臨界轉速區域，並設計齣有效的轉子質量校正方案。 2. 復雜模具的熱流分析與壽命評估： 針對注塑模具，結閤導熱分析、瞬態溫度場計算和接觸應力分析，優化冷卻水道設計，以確保型腔的溫度均勻性，從而控製製件的精度和縮短成型周期。 3. 機構的集成化仿真與運動學驗證： 針對多連杆機構或機器人臂，展示如何建立精確的運動學/動力學模型，導入精確的部件材料屬性和邊界條件，驗證其工作空間、速度限製和末端執行器的軌跡跟蹤精度。 --- 本書特色： 本書注重方法論而非單一軟件指令的堆砌。它麵嚮的是希望深入理解設計背後的物理規律，並能獨立構建和驗證復雜工程模型的工程師、高級技術人員和研究生。通過學習本書，讀者將掌握評估、診斷和改進任何復雜機械係統的核心能力。它是一本引導您進入現代工程仿真前沿領域的橋梁。

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我不得不提一下這本書在“圖例”和“案例”選擇上的獨到眼光。在那個時代，網絡資源遠沒有今天這樣豐富，一本好的教材就是知識的唯一來源。這本書的案例選取非常具有代錶性，涵蓋瞭從簡單的二維特徵拉伸到復雜麯麵造型的過渡，特彆是其中關於運動仿真和有限元分析（FEA）的入門章節，盡管受限於2006版軟件的功能深度，但它成功地在讀者心中種下瞭對仿真分析的興趣之種。作者沒有把這些高階功能復雜化到令人望而卻步的程度，而是用一個非常直觀的例子——比如一個簡單的懸臂梁受力分析——來展示其流程。這極大地降低瞭我們這些非專業背景用戶接觸前沿工程計算的心理門檻。總的來說，它不僅僅是一本軟件操作指南，更像是一本引導用戶全麵認識現代機械設計流程的啓濛讀物，其價值是跨越瞭特定軟件版本的。

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說句公道話，這本書的時代感是無法迴避的，畢竟2006年的軟件如今看來，界麵確實有些“復古”，操作邏輯也和最新的版本有些許差異。但恰恰是這種“老派”，賦予瞭它一種獨特的價值。它並沒有試圖去追趕最新的功能迭代，而是專注於將那一代SolidWorks的核心理念和最穩定、最常用的功能打磨到極緻。對於那些深度接觸老舊設計文件、或者在硬件配置受限的環境下工作的人來說，這本教程的參考價值無可替代。我發現，很多現代CAD軟件的底層邏輯，其實都能追溯到2006時代的這些經典操作習慣中去。這本書的作者在講解每一個高級特徵時，都會非常耐心地解釋其背後的數學原理和幾何約束，這使得我不僅僅學會瞭“如何做”，更理解瞭“為什麼這麼做”。這種對基礎原理的深挖，遠遠勝過一味地堆砌新功能，它為我未來學習任何版本的SolidWorks都奠定瞭深厚的理論功底。

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作為一名在設計行業摸爬滾打瞭一段時間的資深用戶，我對軟件教程的挑剔程度是比較高的。我曾經嘗試過好幾本關於新版SolidWorks的書籍，但總覺得它們在“用戶體驗”的講述上略顯單薄。這本《SolidWorks 2006中文版實用教程》，最讓我感到驚喜的是它對工作流程優化的細緻觀察。它不僅僅是教你畫圖，更是教你如何“聰明地”畫圖。比如，書中詳細對比瞭自頂嚮下設計和自底嚮上設計在不同復雜裝配體中的優劣，並給齣瞭詳盡的場景切換指導。它甚至討論瞭關於P/N命名規範和工程圖模闆自定義的必要性，這些都是軟件官方手冊裏輕易不會提及的“軟技能”。閱讀這本書的過程，就像是有一位經驗豐富的前輩坐在你身邊，一邊操作一邊耳提麵命地分享他的工作心得和效率秘訣。它的語言風格是非常接地氣、充滿熱情的，讀起來一點都不覺得枯燥乏味，反而充滿瞭探索的樂趣。

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這本《SolidWorks 2006中文版實用教程》簡直是為我這種初學者量身定做的“救星”！我剛開始接觸三維建模的時候，麵對那些密密麻麻的菜單和復雜的幾何概念，簡直是摸不著頭腦，感覺就像在看一本天書。市麵上很多教程要麼太注重理論，講瞭一堆我用不上的高深原理，要麼就是步驟跳躍得太快，等你反應過來的時候，它已經畫完瞭第二個零件瞭。但這本書完全不同，它的講解邏輯性極強，從最基礎的草圖繪製開始，每一個命令的點擊位置、每一個參數的含義，都用非常清晰的圖文並茂的方式展示瞭齣來。我記得第一次嘗試畫一個簡單的墊片時，光是鏇轉和拉伸這兩個基本操作就卡瞭好久，但跟著書裏的步驟一步步操作，配上那貼心的“注意”和“小技巧”提示，我竟然一次就成功瞭。那種成就感，簡直是無法用言語形容的。而且，它對2006這個版本的特性把握得非常到位，不像有些老舊的教程，軟件界麵和現在完全不一樣，讓人分不清東南西北。這本書讓我對SolidWorks建立起瞭紮實且自信的入門基礎，我感覺自己不再是那個麵對軟件隻會發呆的新手瞭。

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我對這本《SolidWorks 2006中文版實用教程》的評價，必須從它的“實戰導嚮性”來切入。坦白說，我購買這本書的目的性很強，就是為瞭快速上手公司正在使用的那個老版本係統，完成手頭的工作任務。很多教程都喜歡用一些虛擬的、不切實際的模型來演示功能，比如什麼科幻飛船或者復雜的機械臂，對我這種搞注塑模具設計的人來說，實用價值實在有限。然而，這本書的內容編排非常貼閤工業實際。它用瞭大量的篇幅講解如何進行裝配體管理，如何處理乾涉檢查，以及如何高效地進行工程圖的輸齣和標注，這些都是日常工作中耗時耗力的環節。尤其是關於鈑金件的展開和迴彈補償那一章，講解得極其深入和細緻，作者似乎非常清楚模具工程師在實際操作中會遇到哪些“坑”，並提前設置好瞭避雷針。讀完這部分內容，我立即迴去套用到瞭我的一個新項目上，效率提升瞭至少百分之三十，讓我主管都對我颳目相看。這本書與其說是一本教程，不如說是一本實戰手冊。

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