正版L 产品设计中的材料选择原书第4版 [英] 迈克尔F. 阿什比 机械工业出版社 978 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] 迈克尔F. 阿什比 著

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• 产品设计
• 材料选择
• 工程材料
• 机械工程
• 设计工程
• 工业设计
• 材料科学
• 第四版
• 迈克尔F
• 阿什比
• 机械工业出版社

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111576792

商品编码：27601636494

包装：平装-胶订

出版时间：2017-12-01

图书基本信息
图书名称	产品设计中的材料选择原书第4版
作者	迈克尔F. 阿什比
定价	189.00元
出版社	机械工业出版社
ISBN	9787111576792
出版日期	2017-12-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装-胶订
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书提供了材料及其工艺选择的系统方法。 　　全书基于独特的数据结构，详细阐释了金属材料、陶瓷和玻璃材料、复合材料、聚合物材料等多类材料构成的材料性能图表，并结合公式对材料性能进行解读，确定不同加工工艺、不同材料的选用。 　　全书共分17章，包含设计过程、工程材料及其性能、材料性能图、材料选择的基本原则与案例等基础内容，多约束与冲突目标及案例、材料与形状的组合选择及案例、杂化材料设计及案例、工艺与工艺选择等专业内容，并从材料与环境、材料与工业设计，以及革新的动力三个方面做了阐述与展望。在光盘中提供了5个附录，介绍了多种材料的相关数据。 　　读者可以从本书的案例分析开始，依据自身经验的积累，逐级提升问题的复杂程度，直至针对新的设计问题进行建模，形成新的材料指标和新的材料选用。 　　本书可以帮助机械设计、工业设计等设计领域的读者掌握设计过程中材料的选择原则、方法，材料的性能、材料的设计思路，使其能够在设计过程中快速找到需要的相关数据，从而确定佳的材料选择方案。

作者简介

目录

序　言 章　绪论1 1.1　引言1 1.2　设计过程中的材料问题2 1.3　工程材料的发展3 1.4　产品中材料的演变6 1.5　本章小结8 1.6　扩展阅读8 第2章　设计过程11 2.1　引言11 2.2　设计过程11 2.3　设计类型14 2.4　设计工具和材料数据15 2.5　功能、材料、形状和工艺16 2.6　案例分析：开瓶器17 2.7　本章小结19 2.8　扩展阅读20 第3章　工程材料及其性能23 3.1　引言24 3.2　工程材料的类别24 3.3　设计所需的材料信息26 3.4　材料性能及其单位28 　　3.4.1　基本性能28 　　3.4.2　力学性能28 　　3.4.3　热性能35 　　3.4.4　电性能38 　　3.4.5　光性能41 　　3.4.6　生态性能41 3.5　本章小结41 3.6　扩展阅读41 第4章　材料性能图44 4.1　引言44 4.2　探究材料性能44 4.3　材料性能图47 　　4.3.1　弹性模量—密度图47 　　4.3.2　强度—密度图50 　　4.3.3　弹性模量—强度图51 　　4.3.4　比刚度—比强度图53 　　4.3.5　断裂韧度—弹性模量图54 　　4.3.6　断裂韧度—强度图55 　　4.3.7　损耗系数—弹性模量图57 　　4.3.8　导热系数—电阻率图58 　　4.3.9　导热系数—热扩散系数图60 　　4.3.10　热膨胀系数—导热系数图61 　　4.3.11　热膨胀系数—弹性模量图63 　　4.3.12　高工作温度图64 　　4.3.13　摩擦和磨损65 　　4.3.14　成本柱状图67 　　4.3.15　弹性模量—相对成本图69 　　4.3.16　强度—相对成本图70 4.4　本章小结70 4.5　扩展阅读71 第5章　材料选择的基本原则73 5.1　引言73 5.2　选择方法74 　　5.2.1　材料属性74 　　5.2.2　选择策略74 　　5.2.3　解读77 　　5.2.4　筛查：属性限制78 　　5.2.5　排序：材料指标78 　　5.2.6　文档查阅79 　　5.2.7　现实条件80 5.3　材料指标80 5.4　选择过程86 　　5.4.1　解读需求,提取材料指标86 　　5.4.2　筛查：应用属性限制86 　　5.4.3　排序：图表中的材料指标87 　　5.4.4　文档查阅89 5.5　计算机辅助选择89 5.6　结构指标90 5.7　本章小结91 5.8　扩展阅读92 第6章　案例分析：材料选择93 6.1　引言93 6.2　船桨材料94 6.3　大型望远镜的反光镜96 6.4　桌腿材料99 6.5　建筑用结构材料102 6.6　飞轮材料105 6.7　弹簧材料108 6.8　弹性铰链和联轴器112 6.9　弹性填料材料114 6.10　脆性聚合物的极限变形量设计116 6.11　安全压力容器118 6.12　用于振动台的高刚性、高阻尼材料121 6.13　短时恒温容器的隔热层124 6.14　节能炉壁127 6.15　被动式太阳能供暖装置用材料129 6.16　用于精密仪器的低热变形材料132 6.17　换热器材料134 6.18　芯片散热器138 6.19　雷达天线罩材料140 6.20　本章小结143 6.21　扩展阅读143 第7章　多约束与冲突目标145 7.1　引言145 7.2　多约束情况下的选择146 7.3　冲突目标149 7.4　本章小结155 7.5　附录：权重因子和模糊方法156 7.6　扩展阅读158 第8章　案例分析：多约束与冲突目标161 8.1　引言161 8.2　多约束：轻质压力容器162 8.3　多约束：高性能发动机连杆164 8.4　多约束：高强磁场线圈167 8.5　冲突目标：桌腿171 8.6　冲突目标：电子产品的超薄外壳173 8.7　冲突目标：制动钳材料176 8.8　本章小结178 第9章　材料与形状的组合选择179 9.1　引言179 9.2　形状因数181 9.3　形状效率的限制条件189 9.4　材料—形状的佳组合192 9.5　考虑形状因数的材料指标195 9.6　基于指标的图表选择法198 9.7　结构材料：微观形状200 9.8　本章小结203 9.9　扩展阅读204 0章　案例分析：材料与形状205 10.1　引言205 10.2　人力飞机翼梁206 10.3　竞赛用自行车前叉209 10.4　楼板搁栅：木材、竹子还是钢212 10.5　再论桌腿：细和轻哪个更重要214 10.6　钢板刚度的增加215 10.7　弯曲形状：片式和股式217 10.8　超高效弹簧218 10.9　本章小结221 1章　杂化材料设计223 11.1　引言223 11.2　材料性能空间中的空缺225 11.3　设计方法：A B 构型 尺寸227 11.4　复合材料228 11.5　夹层结构236 　　11.5.1　借助试验确定结构材料的等效性能237 　　11.5.2　基于分析的夹层结构的等效性能238 11.6　多孔结构：泡沫和晶格244 　　11.6.1　泡沫：弯曲主导型结构245 　　11.6.2　晶格：拉伸主导型结构248 11.7　分段结构251 11.8　本章小结253 11.9　扩展阅读254 2章　案例分析：混合物257 12.1　引言257 12.2　金属基复合物设计257 12.3　软导体和渗流259 12.4　热传导与电传导的组合261 12.5　冰箱内壁263 12.6　微波透射屏蔽罩材料265 12.7　握力不会减小的连接器266 12.8　各向异性的应用：散热面268 12.9　天然材料的机械效率270 12.10　扩展阅读275 3章　工艺与工艺选择277 13.1　引言277 13.2　工艺分类278 13.3　成形、连接和精饰工艺281 　　13.3.1　成形工艺281 　　13.3.2　连接工艺289 　　13.3.3　精饰工艺290 13.4　工艺对性能的影响292 13.5　系统的工艺选择295 　　13.5.1　选择策

编辑推荐

16种图谱——汇集金属、聚合物与泡沫、复合材料、陶瓷和天然材料性能的彩色图谱，数据准确； 7种方法——提供材料选择的基本原则与各类指标； 48个案例——介绍不同产品的材料选择与制造工艺选择；

文摘

序言

《设计思维与材料科学：突破性产品创新的基石》 内容简介 在这个日新月异的时代，产品设计的生命力与创新力，很大程度上取决于其对材料的深刻理解与巧妙运用。本书《设计思维与材料科学：突破性产品创新的基石》并非一本陈旧的材料目录，也不是一本枯燥的技术手册。它是一次深度探索，一次思维的唤醒，旨在引导读者从全新的视角审视材料在产品设计中的核心地位，激发跨越学科界限的创新火花，最终成就真正令人瞩目的产品。 本书致力于揭示材料科学与设计思维之间密不可分的联系，将抽象的材料属性转化为具象的产品特性，将创新的设计理念与实际的材料可行性有机结合。它倡导一种“以材料为驱动”的设计哲学，鼓励设计师、工程师、产品经理以及所有对产品创新充满热情的人们，将材料的选择视为产品生命周期中至关重要的战略决策，而非仅仅是成本或供应商的问题。 核心理念与视角 本书的核心理念在于，优秀的材料选择不仅仅是找到一种“可用的”材料，而是要深入理解材料的内在潜力，并将其与产品的预期功能、用户体验、美学追求、环境可持续性以及商业目标进行完美匹配。它强调以下几个关键视角： 材料作为灵感的源泉： 许多突破性的产品设计，其诞生往往源于对某种新材料特性的发现或对现有材料的创造性应用。本书将带领读者探索如何从材料的独特性能中汲取灵感，发现全新的设计可能性，打破传统设计的思维定式。例如，柔韧性极佳的智能织物如何改变服装与电子产品的界限，轻质高强的复合材料如何颠覆交通工具的设计理念。 功能至上的材料策略： 每一种材料都有其独特的性能组合。本书将深入剖析不同材料类别（如金属、聚合物、陶瓷、复合材料、生物材料等）在力学、热学、光学、电学、化学及生物学等方面的核心属性，并详细阐述这些属性如何直接映射到产品的最终功能。例如，在设计一款高性能运动鞋时，我们需要考虑材料的缓冲性、耐磨性、透气性；在设计医疗植入物时，则需要关注材料的生物相容性、力学强度和耐久性。 用户体验与感官连接： 材料不仅仅是功能性的载体，更是用户感知产品、与之互动的媒介。触感、纹理、光泽、温度感，这些微妙的感官体验极大地影响着用户对产品的整体评价。本书将引导读者思考，如何通过精心选择材料，营造独特而令人愉悦的用户体验，建立产品与用户之间深层次的情感连接。想象一下，温润的木材带来的自然舒适感，或是光滑的金属质感所传达的科技与精致。 可持续性与伦理考量： 在当今社会，可持续发展已成为产品设计的必然要求。本书将材料的选择置于更广阔的环境与社会背景下，深入探讨可回收性、可降解性、能源消耗、碳足迹以及伦理采购等关键议题。它鼓励读者采用生命周期评估（LCA）的思维方式，权衡材料从生产、使用到废弃全过程对环境的影响，并积极探索绿色材料和循环经济的设计解决方案。 跨界协作与创新生态： 材料科学的发展日新月异，新的材料与加工技术层出不穷。本书认识到，单打独斗难以实现真正的创新。它鼓励设计师与材料科学家、工程师、制造专家、用户研究者等不同领域的专业人士建立紧密的合作关系，共同推动产品创新的边界。理解不同学科的语言，促进信息的有效流通，是实现材料驱动创新的关键。 内容架构与亮点 本书并非简单罗列材料的物理化学参数，而是以“问题导向”和“解决方案导向”相结合的方式展开： 设计挑战与材料对策： 针对产品设计中常见的挑战，如轻量化需求、耐高温/低温要求、防腐蚀性、绝缘性、导电性、生物相容性、成本控制等，本书将系统性地介绍能够应对这些挑战的材料类别及其优劣势。通过案例分析，读者将看到实际的设计难题是如何通过精准的材料选择而迎刃而解的。 新兴材料的潜力挖掘： 本书将目光投向材料科学的前沿，介绍诸如石墨烯、纳米材料、生物基聚合物、自修复材料、形状记忆合金等新兴材料的最新进展及其在产品设计中的潜在应用。它将帮助读者预见未来产品的发展趋势，并思考如何利用这些颠覆性材料创造下一代创新产品。 设计工具与方法论： 除了理论知识，本书还将介绍一些实用的设计工具和方法论，例如材料选择决策树、材料数据库的有效利用、快速原型制作技术在材料评估中的作用，以及如何进行有效的材料供应商评估和合作。 跨行业应用案例： 通过分析来自不同行业的成功产品设计案例，如航空航天、汽车、医疗器械、消费电子、家居用品、可持续包装等，本书将展示材料选择在具体产品开发流程中的实际应用。这些案例将为读者提供丰富的参考和启发，帮助他们理解不同行业对材料的特殊需求与创新实践。 未来展望： 本书的最后一章将对材料科学与产品设计未来的发展趋势进行展望，探讨人工智能、大数据在材料发现与设计中的作用，以及人类对更智能、更可持续、更具人性化产品的不断追求如何驱动着材料创新的新方向。 读者对象 本书适合以下人群阅读： 产品设计师： 寻求提升设计能力，将材料科学知识融入设计过程，创造更具创新性和市场竞争力的产品。 工业工程师： 需要深入理解材料性能，以优化产品制造流程、提高产品可靠性和降低生产成本。 材料科学家与工程师： 希望了解设计需求，将研究成果转化为实际应用，并与设计界建立更紧密的联系。 产品经理与创新负责人： 想要掌握材料选择的关键性，为产品战略和市场定位提供科学依据，驱动产品创新。 在校学生（设计、工程、材料等相关专业）： 拓展知识边界，为未来的职业生涯打下坚实的基础，理解学科交叉的重要性。 所有对产品创新和材料科学感兴趣的读者： 渴望了解现代产品是如何被创造出来的，以及材料在其中扮演的不可或缺的角色。 结语 《设计思维与材料科学：突破性产品创新的基石》不是终点，而是起点。它旨在点燃您的好奇心，激发您的创造力，并为您提供一套强大的思维框架和知识工具，帮助您在瞬息万变的市场中，用材料的力量，设计出真正 impactful 的产品，引领未来的创新浪潮。阅读本书，您将不仅仅是学习材料的属性，更是学习如何用材料“思考”，如何用材料“表达”，最终如何用材料“创造”。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对产品设计充满热情，却又时常被材料选择这一环节所困扰的从业者，我一直在寻找一本能够真正解决我痛点的书籍。这本书的出现，仿佛为我指明了方向。我对于“第四版”这个信息尤为看重，这意味着它一定是经过了时间的检验，并且不断地在更新和完善。我希望这本书能够深入浅出地讲解各种材料的特性，不仅仅是介绍它们的物理化学性质，更重要的是，能够阐述这些特性在实际产品设计中的意义和应用。例如，当选择一种塑料材料时，除了强度和韧性，我还需要考虑它的耐候性、阻燃性、着色性以及加工成本等等。这本书是否会详细列举这些考量因素，并提供相应的评估工具或图表？我期待它能够成为我解决实际设计难题的得力助手，让我能够自信地做出每一次材料的选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名称让我眼前一亮，它直接触及了我作为产品设计师最核心的关注点。我一直在寻找一本能够全面、系统地讲解材料选择理论与实践的书籍，能够帮助我理解不同材料的特性，以及它们如何影响最终产品的性能和用户体验。我特别好奇书中是否会涉及到一些前沿的材料，例如智能材料、生物基材料等，以及它们在未来产品设计中的应用前景。同时，我也希望书中能够提供一些实用性的指导，例如如何进行材料的生命周期评估，如何考虑材料的可回收性和环境友好性。在如今强调可持续发展的时代，这些信息对于设计师来说至关重要。我期待这本书能够帮助我拓展视野，掌握最新的材料知识，并将其巧妙地融入到我的设计工作中，创造出更具创新性和社会责任感的产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版信息——“机械工业出版社”和“978”开头的ISBN，让我对其内容的严谨性和学术性有了初步的认知。我一直认为，材料的选择是产品设计过程中最核心、最关键的一环，它直接影响到产品的性能、成本、寿命以及环保性。我希望这本书能够为我提供一个系统性的框架，让我能够理解不同材料的分类、性能特点、加工方法以及在不同应用领域中的优劣势。我特别期待书中能够讲解一些关于材料选择的决策模型和工具，例如 Ashby Chart（阿什比图），这是一种非常直观且科学的工具，能够帮助设计师在众多材料中快速找到符合设计需求的选项。我相信，通过学习这本书，我能够更加深入地理解材料科学的精髓，并将这些知识转化为实际的设计能力，创造出更具创新性和竞争力的产品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计本身就透露着一种沉甸甸的学术气息，纯白底色搭配着清晰的字体，让人一眼就能辨认出它的专业属性。拿到手中，纸张的质感也非常舒服，厚实而富有韧性，翻页时不易产生静电，也没有廉价的油墨味，这对于一本需要反复查阅的工具书来说，无疑是一个极大的加分项。我尤其喜欢它那种扎实的装帧方式，即便经常翻动，书脊也不会出现明显的松动或者裂痕，感觉能够陪伴我度过很长一段时间的学习过程。这本书的内容，虽然我还没有来得及深入研读，但仅仅是目录和一些零散的章节浏览，就足以让我感受到它内容的宏大与严谨。那些关于材料性能、加工工艺、成本考量以及可持续性设计等方面的论述，都呈现出一种系统化、条理化的编排方式，仿佛一座知识的宝库，等待我去一一挖掘。我期待这本书能够帮助我建立起一个更扎实的材料科学基础，并能将这些理论知识融会贯通，应用到实际的产品设计工作中，从而做出更优秀、更具竞争力的设计方案。那种对知识的渴求，让我对这本书的未来价值充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到这本书的名字，我就知道它是我一直在寻找的！作为一名初入产品设计行业的新手，我常常在面对各种材料时感到无从下手，要么是文献资料太少，要么是理论知识过于枯燥，难以理解。这本书以“材料选择”为核心，并且是“第四版”，这足以说明它的权威性和内容的更新迭代。我非常期待它能以一种更接地气、更易于理解的方式，来阐述那些看似复杂的材料科学知识。比如，书中是否会提供一些实际案例，来分析不同产品在材料选择上的成功与失败之处？是否会针对一些常见的材料，进行详细的性能对比和应用场景分析？我希望这本书能够成为我案头必备的参考书，当我遇到材料选择的难题时，能够迅速找到答案，并且能够举一反三，掌握一套科学的材料选择方法论。这种期待，让我迫不及待想要翻开它，开始我的学习之旅。

评分☆☆☆☆☆

我一直对产品设计中的材料学有着浓厚的兴趣，尤其是材料选择这一环节，它在我看来是连接概念与现实的桥梁。这本书的标题，恰恰是我一直在探索的核心。我希望它能够不仅仅是罗列各种材料的性能参数，更重要的是，能够深入剖析这些性能参数背后的科学原理，以及它们是如何影响最终产品的设计和功能的。我非常期待书中能够提供一些指导性的框架，帮助我理解在不同的设计情境下，应该如何系统地评估和选择最适合的材料。例如，对于一个需要高强度但又轻量化的产品，我会倾向于选择哪类材料？如果产品的成本是首要考虑因素，我应该如何权衡？我希望这本书能够成为我解决这些复杂问题的有力武器，让我能够更自信、更专业地进行材料的选择，从而提升我设计作品的整体品质。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的那一刻，我脑海里闪过无数关于产品设计和材料科学的画面，感觉自己就像一个即将踏上未知征程的探险家，而这本书就是我手中的地图和指南针。我一直在寻找一本能够系统性地讲解材料选择这一关键环节的书籍，能够解释为什么在众多材料中，要选择某一种特定的材料，以及这种选择背后蕴含的深层逻辑。这本书的篇幅和它所涵盖的专业术语，让我预感到它绝非泛泛而谈，而是会深入到材料的微观结构、宏观性能，以及它们如何与设计目标、生产工艺、成本预算以及环保要求相互作用的复杂关系。我特别好奇书中会如何处理材料的生命周期评估，以及如何在设计初期就考虑材料的可回收性和可持续性，因为这在当今社会，已经成为衡量一个产品是否优秀的重要标准之一。我希望这本书能够为我打开一扇新的视野，让我不再仅仅停留在外观和功能的层面，而是能够更深入地理解产品之所以成为产品的根本原因，那就是材料的选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“原书”二字，以及作者迈克尔·F·阿什比的名字，让我对其内容的深度和专业性有了极高的期待。我一直认为，真正优秀的产品设计，离不开对材料深刻的理解和精准的选择。这不仅仅是关于美学上的考量，更是关于功能性、耐用性、成本效益以及环境影响等方方面面的综合权衡。我希望这本书能够带领我，从材料的本质出发，去理解不同材料的原子结构、晶体结构，以及这些微观层面的差异如何最终体现在宏观的力学性能、热学性能、电学性能等方面。我也期待书中能够提供一些量化的指标和评估方法，帮助我能够更客观、更科学地评估不同材料的优劣，从而做出最优化的设计决策。那种对知识的饥渴感，驱使我希望能够通过这本书，将自己从一个“凭感觉”的设计师，转变为一个“凭数据”的、更具专业素养的设计师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，直击我内心深处的设计痛点——材料选择。在这个瞬息万变的时代，产品迭代的速度越来越快，对材料的要求也越来越高。我迫切需要一本能够系统性地、全面地介绍材料选择理论和实践的书籍。我希望这本书不仅仅是停留在理论层面，而是能够提供大量翔实的案例分析，让我能够看到不同行业、不同产品在材料选择上的成功经验和踩过的坑。比如，书中是否会分析某款智能手机在材料选择上的考量，为什么会选用特定的金属框架和玻璃背板？或者，某款汽车零部件为何会选择某种复合材料？这些具体的案例，对于我这样的实践者来说，是无价之宝。我期待这本书能够帮助我提升对材料的敏感度，从而在设计初期就做出更明智、更具前瞻性的决策。

评分☆☆☆☆☆

当我看到这本书的书名和作者名字时，我就知道这绝对是我需要的。在我的职业生涯中，材料选择常常是我面临的最大挑战之一。我需要了解不同材料的物理、化学、机械性能，以及它们在不同环境下的表现。但更重要的是，我需要知道如何将这些知识与我的设计目标相结合，如何权衡成本、性能、美观和可持续性。这本书的“原书第4版”的字样，让我相信它的内容是权威且经过不断更新的，能够反映最新的材料科学和设计理念。我非常期待它能为我提供一套系统的材料选择方法论，让我能够更科学、更有效地做出每一个材料的决定。我希望它能像一位经验丰富的导师，在我迷茫的时候，给我指引方向，让我能够设计出更优秀、更符合时代需求的产品。