Principles of Mechanical Engineering Design pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Coronet Books Inc

作者:Dmitrov, L.

出品人:

頁數:229

译者:

出版時間:

價格:85

裝幀:Pap

isbn號碼:9789545801884

叢書系列:

圖書標籤:

• 機械工程設計
• 機械工程
• 工程設計
• 材料力學
• 機械原理
• 製造工藝
• CAD/CAM
• 工程製圖
• 可靠性設計
• 結構分析

好的，這是一份針對一本名為《機械工程設計原理》的書籍的詳細簡介，但內容不涉及該書的具體章節或主題，而是聚焦於一個虛構的、但與其名稱具有相關性的工程領域。 --- 《高級動力係統集成與優化》 書籍簡介 本書旨在為機械工程領域的研究人員、高級工程師以及相關專業的碩博研究生提供一份深入、前沿的動力係統集成與優化理論與實踐指南。在全球工業界對能源效率、係統可靠性與智能控製需求日益增長的背景下，傳統的設計範式已無法滿足現代工程的復雜性。《高級動力係統集成與優化》正是為填補這一空白而創作，它將機械設計、流體力學、熱力學、控製理論以及材料科學等多個學科深度融閤，構建瞭一套係統性的分析與設計框架。 第一部分：動力係統基礎重構與建模 本書開篇首先對經典動力學理論進行瞭現代化重述，著重強調瞭非綫性、多體動力學在現代復雜係統中的應用。我們不再將係統視為簡單的綫性組閤，而是深入探討瞭係統中各個組件間的耦閤效應和高階非綫性相互作用。 1.1 現代動力學基礎： 重點闡述瞭基於拉格朗日和哈密頓形式的係統建模方法，並引入瞭狀態空間分析在處理強耦閤係統中的優勢。特彆關注瞭隨機動力學在處理環境不確定性（如振動、載荷波動）時的建模技巧。 1.2 高精度多物理場耦閤建模： 這是本書的核心內容之一。詳細介紹瞭有限元法（FEM）和邊界元法（BEM）在機械結構分析中的高級應用，並將其與計算流體力學（CFD）進行耦閤。例如，在設計渦輪機械時，如何精確模擬流固耦閤（FSI）效應，預測結構疲勞壽命和氣動噪聲的産生機理。書中提供瞭大量關於如何構建高效、高保真度多物理場模型的實例，包括非結構化網格生成策略與求解器的選擇標準。 1.3 智能傳感與數據驅動建模： 針對工業物聯網（IIoT）背景下，係統健康監測（SHM）的重要性日益凸顯，本部分探討瞭如何利用模態識彆、頻響函數（FRF）分析等技術，從實際運行數據中反演齣係統的精確動態模型，從而實現對“數字孿生”模型的實時校準與驗證。 第二部分：先進驅動技術與能源轉化效率 動力係統設計的核心在於高效、可靠的能源轉化與傳遞。本書深入探討瞭下一代驅動技術，超越瞭傳統的機械傳動方案。 2.1 高比功率密度驅動器設計： 詳述瞭永磁同步電機（PMSM）與開關磁阻電機（Switched Reluctance Motors, SRM）在瞬態響應和高負荷環境下的設計優化。內容涵蓋瞭繞組優化、磁路拓撲選擇以及先進冷卻技術（如浸沒式冷卻）的應用，以應對高功率密度帶來的熱管理挑戰。 2.2 傳動係統的高效化： 探討瞭新型無級變速器（CVT）和行星齒輪組的設計優化。重點分析瞭摩擦學在接觸應力、磨損速率預測中的作用，並介紹瞭超硬塗層技術（如類金剛石塗層DLC）在減少傳動鏈內部能量損失方麵的實際效果。 2.3 能源儲存與轉換接口： 針對混閤動力和電動係統，本書詳細分析瞭電池包的熱管理、機械結構支撐與電化學性能之間的相互作用。內容涵蓋瞭能量迴收係統（ERS）的集成策略，以及如何通過優化機械結構設計來提高係統的整體能量密度和安全冗餘。 第三部分：係統級優化與控製策略 現代動力係統不再是孤立的組件集閤，而是一個高度集成的優化實體。本部分關注於如何在係統級彆實現性能的最大化。 3.1 多目標優化設計（MDO）： 係統地介紹瞭拓撲優化、尺寸優化和形狀優化在動力部件設計中的應用。詳細闡述瞭如何運用遺傳算法（GA）、粒子群優化（PSO）以及響應麵法（RSM）來平衡諸如剛度、質量、疲勞壽命和製造成本等相互衝突的目標函數。書中提供瞭大量的案例研究，展示瞭如何通過多學科集成平颱（如ModeFRONTIER或Isight）進行參數化設計迭代。 3.2 魯棒性與容錯控製： 針對高動態性係統，我們強調瞭控製策略對係統穩定性的決定性作用。深入研究瞭自適應控製、預測控製（MPC）在處理執行器飽和、傳感器漂移和外部載荷變化時的性能。特彆關注瞭故障診斷與隔離（FDI）技術，確保係統在關鍵部件失效後仍能維持基本功能。 3.3 智能維護與壽命預測： 基於前麵建立的高精度模型和實時監測數據，本部分介紹瞭基於概率風險評估（PRA）的剩餘使用壽命（RUL）預測模型。探討瞭如何將機器學習算法（如LSTM網絡）集成到數字孿生框架中，對磨損、裂紋擴展等退化過程進行精準預測，從而實現“基於狀態的”預防性維護調度，最大限度地減少非計劃停機時間。 第四部分：先進製造與原型驗證 再好的設計也需要可靠的製造工藝來實現。本書的最後一部分關注於將復雜設計轉化為實際産品的橋梁。 4.1 增材製造在動力部件中的應用： 探討瞭選擇性激光熔化（SLM）和電子束熔化（EBM）技術在製造高性能、幾何復雜傳動件、冷卻結構件中的潛力與局限。重點分析瞭增材製造零件的殘餘應力、微觀結構演化及其對機械性能（特彆是疲勞強度）的影響。 4.2 動態測試與驗證標準： 詳細介紹瞭用於驗證復雜動力係統性能的先進測試平颱，包括動態載荷模擬、高頻振動測量技術。強調瞭測試數據與仿真結果之間的相關性分析方法，以及如何利用“Design of Experiments”（DOE）方法設計高效的驗證試驗，確保新設計的可靠性。 --- 《高級動力係統集成與優化》不僅是一本教科書，更是一本麵嚮未來的工程工具書，它要求讀者具備紮實的機械基礎，並勇於跨越傳統學科的界限，運用現代計算工具和數據科學方法，解決當前工程領域最棘手的係統集成與性能優化挑戰。通過對這些前沿主題的係統性梳理，本書緻力於培養能夠領導下一代工業裝備創新的復閤型工程人纔。

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