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  • 焊接力学

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    本书为研究生教材。20世纪30—50年代,各国焊接结构脆断事故频频发生,引起了工程界和学术界的广泛关注,也引发了对设计、材料和工艺进行深入的理论、技术和工程研究,以预防日后脆断事故的发生。20世纪70—80年代,将断裂力学引入焊接结构和工艺分析中,作者参与了我国铁路焊接钢桥研究,并参与了焊接断裂力学研究生和学会组织的“焊接力学学习班”的教学工作。本书即是在当时自编内部教材及以后所在团队科研成果的基础上,结合近期焊接力学的应用与发展,进行了汇总与提炼编写而成的。本书分为焊接变形与应力和焊接断裂力学两篇,共16章,主要内容包括焊接结构特点、焊接加热及冷却、焊接变形应力分析方法、焊接变形与应力控制、焊接组织应力、焊接结构残余应力、焊接残余应力测试、焊接结构断裂分析、脆性断裂控制、焊接结构线弹性断裂力学分析、焊接结构弹塑性断裂力学分析、焊接断裂韧性测试、焊接结构的疲劳强度、疲劳裂纹扩展及寿命估算、裂纹的高速扩展和止裂、用断裂力学方法评定焊接等内容。本书内容系作者团队多年理论探索与实践所得成果,可为相关领域研究者研究焊接力学提供一定的参考和借鉴,也可作为研究生教材。

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图书分类

Book classification
  1. 由于计算机建模技术、传感器技术的发展,制造过程的在线监控及分析技术已经发展到一个相对成熟的地步,本书综合应用这些技术,对金属切削过程进行监控、分析和诊断,从而使金属切削的工艺系统工作在一个理想的状态。同时计算机仿真在各种过程仿真中得到充分应用,通过对工艺系统的切削过程仿真,对切削参数的确定、机床结构的设计、刀具几何参数的选取等具有重要的意义。本书可作为机械制造及其自动化专业的研究生教材,也可作为对...查看更多
  2. 前  言
    制造业不仅为国民经济各部门提供必要的产品,同时也为科学研究、制造业本身提供装备。人类进入21世纪,科学技术得到突飞猛进的发展,各行业向制造业提出了更高的要求,要求零件的表面质量和精度越来越高、研制周期越来越短,从而使高速和超高速加工、精密和超精密加工技术得到发展并在制造业中得到广泛的应用。在高速和精密加工中,需要对切削加工的基础理论进行深入研究,在此基础上对工艺过程中的工艺参数进行优化,使工艺系统在一种较理想的状态下工作,从而有效保证切削零件的质量和效益。
    要充分发挥工艺系统的效能,要高效能地加工出高质量的零件,一方面需要对金属切削加工工艺基础理论做深入的研究和分析,同时需要对工艺系统的动力学性能进行深入的研究。在高速加工工艺过程中,在各种内在和外在因素的影响下,工艺系统会发生各种类型的振动,特别是加工过程的颤振,影响了加工零件的质量,为了确保质量,必须降低切削参数,从而降低劳动生产率。通过对工艺系统动力学的研究和分析,可以对工艺参数进行优化。通过工艺参数的优化,既保证了加工零件的质量,又能充分发挥机床的效率。
    当前,由于计算机建模技术、传感器技术的发展,制造过程的在线监控及分析技术已经发展到一个相对成熟的地步,我们可以综合应用这些技术,对金属切削过程进行监控、分析和诊断,从而使金属切削的工艺系统工作在一个理想的状态。同时计算机仿真在各种过程仿真中得到充分应用,通过对工艺系统的切削过程仿真,对切削参数的确定、机床结构的设计、刀具几何参数的选取等具有重要的意义。
    本书不仅可以作为机械制造及其自动化专业的研究生教材,也可以作为对机械制造感兴趣的机械工程专业的研究生教材。通过本门课程的学习,主要让学生掌握两方面的知识:金属切削的基本理论和金属切削动力学分析的基本理论与方法。
    本书第1章是绪论,主要介绍金属切削动力学的概念和发展趋势;第2章主要介绍金属切削的基本理论;第3章介绍金属切削力及其建模技术;第4章介绍高速切削的基本理论;第5章介绍工艺系统的变形与切削加工过程中产生自激振动的基本原理;第6章讨论切削过程中的非线性振动及其对工艺系统振动特性的影响;第7章介绍切削颤振的诊断与控制;第8、9、10章分别针对常用的切削加工工艺──车削、铣削和磨削的动力学性能进行介绍和分析。
    对于本书的编写提出宝贵意见的专家,以及各参考文献的作者,在此表示感谢!由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请读者谅解!


    编  者
    2018年12月
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  1. 目  录
    目  录
    1  绪  论 1
    1.1  金属切削动力学研究的意义 1
    1.2  金属切削动力学研究面临的挑战 2
    1.3  金属切削动力学研究的主要内容 3
    2  金属切削的基本理论 5
    2.1  金属切削过程 5
    2.2  切削过程中前刀面的摩擦 13
    2.3  切削力及其影响因素 15
    2.4  切削温度及其影响因素 17
    2.5  积屑瘤和鳞刺 26
    2.6  切屑形态及其控制 31
    2.7  切削加工的表面质量 37
    2.8  刀具的磨损 43
    2.9  材料的切削加工性 54
    3  切削力学 59
    3.1  概  述 59
    3.2  切削力的理论模型 61
    3.3  剪切角的理论分析 68
    3.4  切削力的经验公式 72
    3.5  切削过程的有限元分析 76
    4  高速切削加工理论 85
    4.1  概  述 85
    4.2  高速切削的切屑形态 86
    4.3  高速切削的切削力 89
    4.4  高速切削的切削热和切削温度 93
    4.5  高速切削过程中的刀具磨损 96
    4.6  高速切削的表面完整性 105
    5  工艺系统的变形与切削振动 114
    5.1  概  述 114
    5.2  工艺系统的变形 116
    5.3  工艺系统的振动 118
    5.4  速度反馈引起的切削颤振原理 122
    5.5  位移延时反馈引起的切削颤振原理 126
    5.6  模态耦合引起的切削颤振 132
    6  切削颤振的非线性理论分析 137
    6.1  切削过程的非线性因素 137
    6.2  机床结构的非线性因素对切削颤振的影响 142
    6.3  切削刃振离工件对切削颤振的影响 144
    6.4  加工稳定性分析 147
    7  切削动力学的诊断与控制 154
    7.1  概  述 154
    7.2  动力学诊断的基本理论 154
    7.3  动力学诊断的实验装置 155
    7.4  切削颤振的识别技术 160
    8  车削加工动力学 169
    8.1  车削加工动力学原理 169
    8.2  车削动力学分析的方法、工具 170
    8.3  车削动力学有限元分析的实例 171
    8.4  车削动力学仿真的实验分析实例 173
    8.5  输入参数对车削工艺系统动力学的影响 179
    9  铣削加工动力学 181
    9.1  周铣的动态切削力模型 181
    9.2  铣削加工动力学模型 192
    9.3  铣削工艺系统的模型分析 197
    9.4  铣削动力学模型的应用 198
    9.5  铣削过程的系统识别技术 212
    10  磨削加工动力学 217
    10.1  概  述 217
    10.2  磨削的运动学和磨削力学 219
    10.3  磨削表面的形成 223
    10.4  一个磨削周期的运动学 227
    10.5  磨削运动学和力学的应用 230
    参考文献 237
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  2. 马术文,西南交通大学副教授,从1997年4月到西南交通大学工作以来,主要从事机械制造方面的教学工作。本科课程主要有“机械制造工艺学”“现代机械制造工艺与刀具设计”“计算机辅助制造”

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