Mechatronic Systems and Materials III pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Gosiewski, Zdzislaw (EDT)/ Kulesza, Zbigniew (EDT)

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:2115.00 元

裝幀:

isbn號碼:9783908451655

叢書系列:

圖書標籤:

• Mechatronics
• Materials Science
• Robotics
• Automation
• Control Systems
• Sensors
• Actuators
• Engineering
• Mechanical Engineering
• Applied Mechanics

《機電係統與材料 III》 一、概述 《機電係統與材料 III》是一部深入探討機電一體化係統設計、集成以及其核心材料科學的綜閤性著作。本書旨在為讀者提供一個前沿、係統的視角，理解並掌握現代機電係統所依賴的關鍵技術與材料。全書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛領域，重點關注瞭提升係統性能、可靠性、可持續性以及智能化發展的核心要素。通過整閤機械工程、電子工程、控製工程以及材料科學的知識體係，本書為工程師、研究人員以及對機電一體化領域感興趣的學生提供瞭一個寶貴的參考資源。 二、內容解析 第一部分：先進機電係統設計與集成 本部分將深入剖析現代機電係統設計的復雜性與挑戰，並提供係統性的解決方案。 模塊化與分布式係統設計： 探討如何通過模塊化設計提高係統的靈活性、可維護性和可擴展性。重點介紹分布式控製架構，分析其在實現高效率、高可靠性係統中的優勢，並討論通信協議、數據同步以及容錯機製的設計。 麵嚮性能的係統集成： 詳細闡述在係統集成過程中，如何平衡機械、電子、控製各子係統的性能需求。涵蓋瞭係統建模、仿真與優化技術，包括多領域耦閤仿真、實時仿真以及基於模型的係統工程（MBSE）方法。 智能控製策略與算法： 介紹先進的控製理論在機電係統中的應用。例如，自適應控製、魯棒控製、預測控製以及模糊邏輯控製等，並結閤實例分析其在提高係統動態響應、穩定性和精度方麵的作用。同時，也將探討機器學習與深度學習在控製策略優化與故障診斷中的應用潛力。 人機交互與用戶體驗： 關注機電係統與人類用戶的互動設計。討論直觀的用戶界麵設計、情感化計算以及用戶行為分析，旨在提升用戶體驗，使機電係統更加易於操作和理解。 第二部分：高性能機電係統關鍵材料 本部分將聚焦於支撐高性能機電係統發展的各類先進材料，分析其特性、應用及其發展趨勢。 先進金屬與閤金材料： 輕質高強閤金： 深入研究鋁閤金、鎂閤金、鈦閤金等在航空航天、汽車及機器人領域的應用。重點分析其閤金成分、熱處理工藝對力學性能、耐腐蝕性及疲勞壽命的影響。 功能性金屬材料： 探討形狀記憶閤金（SMA）、阻尼閤金、耐高溫閤金等在執行器、傳感器及結構件中的獨特應用。分析其微觀結構與宏觀性能之間的關係。 增材製造（3D打印）用金屬材料： 介紹適用於選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）等工藝的金屬粉末，討論材料特性與打印工藝參數對最終零件性能的影響。 高性能聚閤物與復閤材料： 工程塑料與特種聚閤物： 詳細介紹聚碳酸酯（PC）、聚醚醚酮（PEEK）、聚四氟乙烯（PTFE）等在耐磨、耐腐蝕、絕緣等方麵的優異性能。分析其分子結構、加工工藝與應用場景的關係。 縴維增強復閤材料（FRPC）： 重點研究碳縴維增強聚閤物（CFRP）、玻璃縴維增強聚閤物（GFRP）等在輕量化結構設計中的應用。深入探討縴維類型、基體材料、界麵結閤以及鋪層設計對復閤材料力學性能、熱性能和疲勞性能的影響。 智能高分子材料： 介紹形狀記憶聚閤物（SMP）、導電聚閤物、生物可降解聚閤物等在傳感器、驅動器和仿生材料中的新興應用。 先進陶瓷與玻璃材料： 結構陶瓷： 分析氧化鋁、氧化鋯、氮化矽等陶瓷材料在高溫、高硬度、耐磨損等嚴苛環境下的應用。討論其脆性問題及其改進策略。 功能陶瓷： 深入研究壓電陶瓷、鐵電陶瓷、半導體陶瓷等在傳感器、執行器、儲能器件中的關鍵作用。 特種玻璃與玻璃陶瓷： 探討耐高溫玻璃、光縴玻璃、生物活性玻璃等在光學、通信和醫療領域的應用。 納米材料與錶麵工程： 納米結構材料： 介紹碳納米管（CNT）、石墨烯、金屬納米顆粒等在提升材料強度、導電性、導熱性及催化性能方麵的潛力。 錶麵改性技術： 探討物理氣相沉積（PVD）、化學氣相沉積（CVD）、噴塗、電鍍等錶麵處理技術，如何改善材料的耐磨性、耐腐蝕性、光學特性和生物相容性。 功能性塗層： 介紹自修復塗層、超疏水塗層、抗反射塗層等在提升機電係統性能和使用壽命方麵的應用。 第三部分：機電係統在特定領域的應用與發展 本部分將聚焦於機電係統在多個關鍵行業的實際應用，並探討其未來的發展趨勢。 機器人技術與自動化： 工業機器人： 分析機器人手臂設計、動力學控製、路徑規劃及其在智能製造中的應用。 服務機器人： 探討醫療機器人、傢庭服務機器人、無人駕駛車輛等在人機協作、環境感知和自主導航方麵的技術挑戰。 仿生機器人： 研究模仿生物體結構和運動規律的機器人設計，以及其在探索、救援等領域的應用潛力。 航空航天與國防： 先進飛行器設計： 討論輕質高強材料在飛機、無人機結構中的應用，以及先進控製係統對飛行性能的優化。 精確製導與導航： 介紹慣性導航係統、GPS/GNSS技術以及先進傳感器在提升武器係統精度方麵的作用。 空間探索： 探討用於航天器、探測器的特種材料、驅動係統和自主控製技術。 醫療健康與生物工程： 微創手術機器人： 分析其精密控製、高分辨率成像以及生物相容性材料的應用。 智能醫療設備： 討論可穿戴健康監測設備、康復輔助器具以及用於藥物輸送的微型機電係統。 生物醫用材料： 介紹用於植入物、組織工程的生物惰性材料、生物可降解材料以及具有特定功能的智能生物材料。 新能源與可持續發展： 智能電網與能源管理： 探討用於智能電錶、斷路器、儲能係統的先進材料與控製技術。 高效能源轉換器件： 分析太陽能電池、燃料電池、壓電能量收集器等所使用的功能性材料。 綠色製造與循環經濟： 關注可迴收材料、生物基材料在機電産品設計中的應用，以及如何通過優化係統設計降低能耗和環境影響。 四、結論與展望 《機電係統與材料 III》在總結當前機電一體化技術成就的同時，也為未來的發展指明瞭方嚮。隨著材料科學的不斷突破，以及人工智能、物聯網等新興技術的深度融閤，機電係統將朝著更加智能化、集成化、綠色化和人性化的方嚮發展。本書將激勵讀者深入探索這一充滿活力的領域，為推動科技進步和産業升級貢獻力量。 本書的讀者群體包括但不限於： 機械工程、電子工程、控製工程、材料科學及相關專業的本科生、研究生。 從事機電係統研發、設計、製造和維護的工程師。 對機電一體化交叉學科感興趣的研究人員。 緻力於推動相關産業技術創新的企業決策者。 通過對《機電係統與材料 III》的深入學習，讀者將能夠： 理解機電係統設計的核心原理和集成方法。 掌握高性能材料的特性、選擇原則及其在不同應用中的適配性。 洞察機電係統在各新興領域中的前沿應用與發展趨勢。 培養解決復雜工程問題的跨學科思維能力。

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