机械装备金属结构设计（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐格宁 编

图书标签:

• 机械设计
• 金属结构
• 装备制造
• 结构设计
• 工程机械
• 材料力学
• 有限元分析
• 强度计算
• 设计手册
• 工业工程

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111275268

版次：2

商品编码：10299696

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2009-09-01

用纸：胶版纸

页数：455

字数：714000

正文语种：中文

内容简介

《机械装备金属结构设计（第2版）》分十二章，分别阐述机械装备金属结构设计的目的、要求、特点、方法和应用场合，金属结构计算原理和基本规定；以起重机金属结构设计为主线，详细介绍了金属结构的材料特性与选择原则，起重机整机、结构件工作级别的划分方法，载荷计算及载荷组合，焊缝、铆钉、螺栓连接计算方法，轴向受力、横向受弯、受扭等基本构件的计算方法，柱、梁、桁架、桥架、门架、臂架、塔架等典型机械装备结构的构造和设计方法及步骤。为便于总结复习，每章末附有本章小结。为方便设计使用，《机械装备金属结构设计（第2版）》提供了有关结构计算的公式和计算图表及数据，附录中给出了金属结构设计所需的型钢表。

目录

序
前言
第一章 绪论
第一节 机械装备金属结构的定义、作用、发展和特点
一、金属结构的定义
二、金属结构的作用
三、金属结构的发展
四、金属结构的特点
第二节 机械装备金属结构的分类和应用
一、金属结构的分类
二、金属结构的应用
第三节 机械装备金属结构的基本要求和发展趋势
一、基本要求
二、发展趋势
第四节 机械装备金属结构的课程特点、课程任务和学习方法
一、课程特点
二、课程任务
三、学习方法
本章小结
第二章 材料
第一节 钢材的力学特性及影响因素
一、钢材的力学性能
二、钢材的加工性能
三、钢材的耐久性能
四、影响钢材性能的主要因素
第二节 材料的类别、特征和选择
一、材料的类别和特征
二、材料的选择
三、影响脆性破坏因素的评价和钢材质量组别的选择
本章小结
第三章 载荷与载荷组合
第一节 载荷的分类
一、按其作用性质、工作特点和发生频度划分
二、按其作用效果与时间变化相关性划分
第二节 载荷的计算
一、载荷计算原则
二、载荷计算方法
第三节 金属结构的设计方法、载荷情况和载荷组合
一、设计方法
二、载荷情况
三、载荷组合
四、载荷组合表及其应用
本章小结
第四章 计算原理
第一节 工作级别的划分
一、工作级别-
二、起重机的分级
三、结构件的分级
四、典型起重机整机分级举例
第二节 计算原理和基本规定
一、计算原理
二、基本规定
三、钢材的承载能力
四、结构静强度计算
五、结构疲劳强度计算
六、结构刚度计算
七、结构稳定性计算
第三节 轴心受压构件的极限载荷与应力
一、轴心受压构件韵极限载荷
二、轴心受压构件的极限应力
三、弹塑性临界应力
第四节 压弯构件的精确计算
……
第五章 连接
第六章 轴向受力构件——柱
第七章 横向受弯实腹式构件——梁
第八章 横向受弯格构式构件——桁架
第九章 桥架
第十章 门架
第十一章 臂架
第十二章 塔架
附录
参考文献

精彩书摘

第三章 载荷与载荷组合
第一节 载荷的分类
金属结构承受的外载荷，可按以下方法分类。
一、按其作用性质、工作特点和发生频度划分
（1）常规载荷 在起重机正常工作时始终和经常发生的载荷，包括由重力产生的载荷，由驱动机构或制动器的作用使起重机加(减)速运动而产生的载荷，及因起重机结构的位移或变形引起的载荷。在防强度失效、防弹性失稳及有必要时进行的防疲劳失效等验算中，应考虑这类载荷。
（2）偶然载荷 在起重机正常工作时不经常发生而是偶然出现的载荷，包括由工作状态的风、雪、冰、温度变化、坡道及偏斜运行引起的载荷。在防疲劳失效的计算中通常不考虑这些载荷。
（3）特殊载荷 在起重机非正常工作时或不工作时的特殊情况下才发生的载荷，包括由起重机试验、受非工作状态风、缓冲器碰撞及起重机（或其一部分）发生倾翻、起重机意外停机、传动机构失效及起重机基础受到外部激励等引起的载荷。在防疲劳失效的计算中也不考虑这些载荷。
二、按其作用效果与时间变化相关性划分
（1）静载荷 对结构产生静力作用而与时间变化无关的载荷，如自重载荷与起升载荷的静力作用。
（2）动载荷 对结构产生动力作用而与时间变化相关的载荷，如由于机械装备不稳定运动，各种质量产生的惯性力和由于机械装备工作时产生的碰幢、冲击作用等。
……

前言/序言

好的，这是一份关于《机械装备金属结构设计（第2版）》的图书简介，内容详尽，侧重于该领域的核心知识体系和实际应用，旨在为读者提供一个清晰的认知框架，避免提及您提供的原书名。 --- 现代机械装备金属结构设计：原理、方法与工程实践 内容提要 本书全面、系统地阐述了现代机械装备中金属结构设计所需的理论基础、分析方法、材料选择和制造工艺控制。它不仅深入探讨了结构强度、刚度与稳定性的经典计算原理，更着重介绍了如何将这些理论应用于复杂、高载荷、多功能集成装备的实际设计之中。全书结构严谨，内容覆盖了从基础概念到前沿技术的完整知识链条，旨在培养工程师的系统设计思维和解决复杂工程问题的能力。 核心章节解析 第一部分：基础理论与设计前提 本部分奠定了金属结构设计所需的工程力学和材料科学基础。 1.1 结构设计的基本原则与流程： 详细阐述了面向制造、面向装配、可靠性驱动的设计哲学。探讨了在概念设计阶段如何进行方案的初步筛选、技术经济性评估，以及如何确立设计目标和约束条件。特别关注了轻量化、高可靠性和环境适应性这三大现代设计支柱。 1.2 材料力学基础回顾与扩展： 重点回顾了应力、应变分析，以及在二维和三维状态下的本构关系。在此基础上，本书引入了先进的材料失效理论，包括疲劳、蠕变和断裂韧性评价，这些是评估结构长期服役安全性的关键。对于工程中常用的碳钢、低合金钢、不锈钢以及高性能铝合金和钛合金，进行了详细的性能对比和适用性分析。 1.3 载荷谱与工况分析： 结构设计的第一步是准确理解工作环境。本章系统介绍了静载、动载、冲击载荷和交变载荷的识别与量化方法。详细讲解了如何根据实际运行数据和仿真模型建立合理的载荷谱，并讨论了极端工况和环境载荷（如温度变化、腐蚀介质影响）的引入策略。 第二部分：结构静力学与强度分析 本部分聚焦于结构在静态或准静态载荷作用下的强度校核与优化。 2.1 传统强度理论的应用与局限： 详细讲解了屈服准则（如冯·米塞斯准则、特雷斯卡准则）在工程构件强度评估中的应用。同时，分析了这些经典理论在预测复杂应力状态下失效行为时的不足之处，为后续的高级分析方法打下基础。 2.2 构件的刚度设计与变形控制： 刚度往往比强度更能限制机械装备的性能（如精度、噪音）。本章侧重于位移、挠度和转角计算，讨论了如何利用截面几何特性和材料模量来满足严苛的刚度要求。对于梁、板壳结构，提供了高效的简化计算模型。 2.3 稳定性分析——失稳预防： 尤其针对细长杆件和薄壁结构，稳定性是设计中不可忽视的环节。本章深入探讨了欧拉临界载荷理论，并扩展至非线性屈曲分析，涵盖了侧向扭转屈曲、面内屈曲以及薄壁结构的面外失稳现象。 第三部分：动态性能与疲劳寿命评估 现代机械装备普遍具有高频、高周或低周的交变载荷特性，本部分是确保结构长期可靠性的核心内容。 3.1 模态分析与动力学响应： 讲解了自由振动和强迫振动的基本原理。如何通过有限元方法准确提取结构的固有频率和振型，并讨论了如何通过结构参数的调整（如增加支撑、改变截面惯性矩）来避开共振区域，实现动力特性优化。 3.2 疲劳寿命预测与设计： 疲劳是机械结构最常见的失效模式。本书系统介绍了基于应力控制的S-N曲线法、基于应变控制的Coffin-Manson关系，以及更精确的断裂力学方法（如应力强度因子法）。特别关注了载荷谱的累积损伤理论（Miner法则及其修正形式）在复杂服役场景下的应用。 3.3 疲劳裂纹扩展与断裂韧性： 当结构中存在初始缺陷时，必须采用断裂力学进行评估。本章详细讲解了裂纹尖端场的应力奇异性、断裂韧性指标 $K_{IC}$ 的确定，以及在不同载荷和温度条件下裂纹扩展速率的计算。 第四部分：先进设计方法与制造集成 本部分将理论分析与现代工程实践紧密结合，探讨了设计方法的演进和制造约束的集成。 4.1 有限元分析（FEA）在结构设计中的深度应用： 不仅限于线性静力学分析，更深入探讨了非线性分析（材料非线性、几何非线性）、接触分析、接触应力集中处理，以及求解复杂装配体中的载荷传递路径。强调了网格划分策略、边界条件施加的合理性对结果准确性的决定性影响。 4.2 结构优化设计技术： 引入了拓扑优化、形状优化和尺寸优化等现代方法。展示了如何利用这些工具，在满足所有强度、刚度和模态约束的前提下，实现材料利用率的最大化和结构质量的最小化。 4.3 连接技术与装配分析： 讨论了焊接、螺栓连接、铆接等常用连接方法的结构可靠性。重点分析了焊接残余应力和变形对结构整体性能的影响，以及在紧固件连接中预紧力、预应力对疲劳寿命的提升作用。 4.4 增材制造（3D打印）对结构设计的影响： 探讨了增材制造技术对传统结构设计范式的革新，包括如何设计出传统工艺无法实现的复杂内部结构（如晶格结构、仿生结构），以及如何应对增材制造过程中的残余应力和微观组织变化带来的设计挑战。 适用读者 本书适合从事机械设计、装备研制、结构可靠性分析的工程技术人员，以及高等院校机械工程、车辆工程、航空航天工程等相关专业的高年级本科生和研究生作为专业核心教材或参考用书。它提供了一个从基础原理到前沿工程实践的全面、可操作的知识体系。 --- （字数统计：约1550字）

评分☆☆☆☆☆

最近读的一本关于人机交互（HCI）在工业控制系统中的应用的书籍，对我产生了奇妙的影响。它没有谈论智能手机App的美观度，而是专注于如何设计那些用于操作重型机械、核电站控制室或复杂生产线PLC界面的有效性与安全性。作者的核心观点是“减少认知负荷”，他通过大量的眼动追踪实验数据来论证，在关键任务下，信息呈现的简洁性、反馈的时效性远比信息的丰富性重要得多。书里花了好大篇幅讨论了“异常状态的报警设计”，如何避免操作员在压力下误判或忽略关键警告，这部分内容极其专业且具有救命的价值。它教会我，好的工业界面设计，是建立在对操作员心理模型精确理解之上的，它必须是直觉化的，并且具备极强的容错性。这本书的插图很多是基于实际操作环境的截图和草图，让你能立刻联想到自己的工作场景，是一本能立刻提升工程界面设计质量的实用指南。

评分☆☆☆☆☆

我最近刚啃完一本关于先进制造工艺的专业著作，那本书简直是工艺人员的“圣经”。它没有泛泛而谈各种技术，而是聚焦于增材制造（3D打印）在航空航天零部件批量生产中的应用与挑战。作者用非常严谨的学术语言，详细分析了选择不同金属粉末、控制激光功率、以及后续的热处理流程如何直接影响到最终零件的微观组织和宏观力学性能。我尤其欣赏它对“缺陷控制”这一环节的深度剖析，比如如何识别和预防打印过程中出现的孔隙率、残余应力导致的开裂等问题，这部分内容极具实操价值。这本书的论述逻辑性极强，每一步工艺参数的设定都有坚实的材料科学依据支撑，读起来虽然需要高度集中注意力，但带来的知识回报是巨大的。它对于理解现代高端制造业如何突破传统铸锻工艺的限制，实现复杂几何形状的精确制造，提供了清晰的路线图。对于从事模具设计或精密机械加工行业的人士来说，这本书绝对能帮你把理论天花板再往上推一推。

评分☆☆☆☆☆

哇，我最近读完了一本关于汽车工程的书，简直是让我大开眼界！这本书深入浅出地讲解了现代汽车的结构设计原理，特别是那些看不见的力学分析和材料选择的考量，真的让人肃然起敬。它没有过多地纠缠于那些枯燥的公式推导，而是侧重于如何将理论知识应用到实际的车辆开发流程中去，比如如何通过有限元分析来优化车身刚度和碰撞安全性。我印象最深的是关于轻量化设计的章节，作者详细对比了不同先进材料——高强度钢、铝合金乃至碳纤维复合材料——在成本、性能和可制造性之间的权衡。读完后，我再去观察街上的任何一辆车，都会不由自主地从结构力学的角度去审视它的A柱、B柱乃至底盘的布局，感觉对汽车设计有了一种全新的、更深层次的理解。这本书的图文并茂做得非常好，那些剖面图和爆炸图清晰地展示了复杂部件的装配关系，即便是初学者也能快速上手。对于想进入汽车设计领域或者对车辆安全技术感兴趣的朋友来说，这绝对是一本不可多得的宝典。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最近看的一本关于工业物联网（IIoT）和智能工厂的书，让我对“自动化”的理解彻底颠覆了。这本书的重点不在于介绍那些花里胡哨的传感器品牌或者软件界面，而是深入探讨了如何构建一个健壮、安全且可扩展的数据采集和分析架构。作者非常强调“数据治理”在智能制造中的核心地位，讨论了如何清洗、标准化和实时传输来自不同年代、不同协议的设备数据。其中关于边缘计算与云计算协同工作的部分，我感觉是最前沿的，它解释了为什么有些决策必须在生产现场的机器侧完成（低延迟），而有些全局优化则需要上传到云端进行大数据分析。这本书的案例研究也非常接地气，比如某大型钢铁厂如何利用时间序列分析预测设备故障，从而将非计划停机时间降低了两位数。它让我明白，未来的工厂不仅仅是机器的堆砌，而是一个由信息流驱动的、具有自我学习能力的复杂生态系统。对于系统集成商和工厂IT管理者来说，这是本极其有洞察力的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我手里这本关于高级流体力学与传热的书，简直是为工程师量身定制的“难题解析手册”。这本书完全避开了基础教科书的重复介绍，直接切入到复杂工程问题，比如高超音速飞行器周围的气动加热、或者微通道内液体的沸腾换热机制。作者的叙述风格非常直接且富有挑战性，他倾向于展示那些在实际工程中常见的非线性、多物理场耦合问题，并详细介绍了如何使用计算流体力学（CFD）软件来求解这些难题。我尤其赞赏其中关于湍流模型选择的章节，它清晰地对比了RANS、LES和DNS方法的适用范围和计算成本，避免了“一招鲜吃遍天”的误区。对于那些需要进行复杂热管理设计（比如新能源汽车电池包散热或半导体热设计）的研发人员来说，这本书提供的不仅是公式，更是一种解决实际工程瓶颈的思维框架。读完它，你会感觉自己对流体和热量的掌控能力又提升了一个层次，可以更自信地去应对那些传统分析方法束手无策的工况。

评分☆☆☆☆☆

本套丛书1000余款精美指甲展示，总有一款属于你，多位顶级美甲老师倾情奉献，传授技法和重点，33种风格，完美演绎女性魅力。　　有一种魔术，可以让指尖在瞬间大放光彩，展露出女人的别样风情——它就是美甲。不管你赞同与否，美甲作为当今一大流行时尚，已成为干百万女性不可或缺的日常扮靓要点。美甲行业也如同雨后春笋，迅速崛起，形成一个庞大的市场。

评分☆☆☆☆☆

美甲，对生活意味着什么？有人说，如果没有涂好指甲出门，就像全身被人剥光了似的。给指甲穿上漂亮、得体的衣服，让女人的第二张脸同样精致完美，这不仅可提升个人的形象气质，更是个人对细节形象追求的一种精神体现。

评分☆☆☆☆☆

当我还年轻的时候，这座江南小城里，路很窄、夹弄仄仄，庭院深深，没有高速路，没有高架桥，也没有宽阔的大马路，满眼是曲曲弯弯的小径，歪歪扭扭的小河，城里人骑着自行车，乡下人摇橹驾着小船。没有喧嚣，没有拥堵，一切都是那样有条不紊，一切都是那样悠闲自然。外人走进小城，看到的是一派素雅婉约的风情、清丽安逸的精致。就这么十多年的时光，我们用自己的双手、汗水、智慧和大把的金钱，把一个幽静的小城，弄成了一个处处喧嚣、路路拥堵、人人烦躁的钢筋水泥的垃圾场，灵魂无家可归的精神废墟。面对着由现代化演绎的悖论，我常常问官员、问专家、问自己、问苍天：难道小城的现代化一定要断续历史的文脉，农耕文明和现代工业进程就不能共生共荣吗？建设与破坏能不能找到一个合适的平衡？

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我们的车子在拥堵中慢慢向前磨蹭。忽然，我看到一个老人伫立在高架桥头，晨风吹动他满头雪白的银丝，两眼仰望着眼前的高楼大厦。他是在寻找从前的时光吧，从前这里是一条悠长的小巷，他或许是在寻找记忆里小巷的去向。我看见老人举起了双手，手中端起一架照相机，原来他是来拍照的。顺着他照相机瞄准的方向，我看到前边的高楼边上，还有几座两层小楼，那是典型的江南民居啊。粉白的墙上，是一个个朱红的、血色的、大大的“拆”字。老人不断变换着角度，拍了一张又一张。我想，他是在摄取即将失去的家园，他在拍摄这座小城曾经的昨天和前天，他在拍摄留给儿孙的回忆和永恒。

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机械系统计算动力学与建模

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好好学习一下！希望会有帮助。

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好书，学习中！好好学习

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很实用，标准参照也比较新