机械工程简史

机械工程简史  
出版时间： 2015年版 
丛编项：教育部高等学校机械类专业教学指导委员会推荐教材·中国机械工程学科教程配套系列教材 
内容简介 
　　多年来，学界同仁普遍认为，应对学生加强科技史方面的教育，加强人文素质方面的培养。我很赞同这种意见。学习一些科技发展史，有利于培养文理渗透、理工结合的人才。我主张对机械类专业的本科生应开设“机械工程史”的选修课（学时8~16）或讲座（学时4~8）。这件事目前做起来的难度主要是没有教材。现在，只有个别学校开设了机械史的选修课或讲座。我期望本书的出版能有助于把机械史的教育在稍大的规模上开展起来。《机械工程简史/教育部高等学校机械类专业教学指导委员会推荐教材·中国机械工程学科教程配套系列教材》编写的宗旨和思路已经在绪论中表达清楚。我特别注意不能就科技论科技，而要把机械工程的发展放到社会的发展、经济的发展和整个科技进步的大背景下加以论述。和专著《机械工程史》比较，删去了两章（毛坯生产、机械工程教育）；并在各章中都删减了一些内容，所涉及的事件、人物也都减少了一些。《机械工程史》当然是支撑这本教材的最重要的参考书。本书只在后面列出了最重要的参考文献。读者要对一些史实做进一步了解，则可阅读《机械工程史》，并进一步查阅文献。 
目录 
第1章概论 
 
1．1机械发展的历史分期 
 
1．1．1古代(公元前5000年左右至欧洲文艺复兴) 
 
1．1．2近代(文艺复兴至第二次工业革命结束) 
 
1．1．3当代(19世纪末的新物理学革命以来) 
 
1．1．4科学革命、技术革命和工业革命 
 
1．2自然、社会、科学和技术间的几个重要关系 
 
1．2．1社会、科技和自然 
 
1．2．2科技发展背后的推动力 
 
1．2．3经济、科技的发展和整个社会的发展、变革密不可分 
 
1．2．4自然科学基础与相关科技领域的作用 
 
1．3为什么要学习一些科技发展史？ 
 
1．3．1扩大知识面要从横向和纵向两个方向进行 
 
1．3．2回溯历史，了解社会，理工结合，文理渗透 
 
1．3．3回溯历史，激发创新精神 
 
第2章古代机械的发展 
 
2．1概述 
 
2．1．1古代人类使用工具的三个时代 
 
2．1．2古代机械发展的三个主要区域 
 
2．1．3中国的辉煌与落伍 
 
2．1．4欧洲发展中的曲折 
 
2．2各种古代机械发展简介 
 
2．2．1简单机械 
 
2．2．2鼓风器 
 
2．2．3舟与车 
 
2．2．4农业机械 
 
2．2．5纺织机械 
 
2．2．6计时器与天文仪器 
 
2．2．7起重机械 
 
2．2．8兵器 
 
2．2．9礼仪与娱乐性机械 
 
2．2．10各种机构与传动 
 
2．3古代的机械制造技术 
 
2．3．1铸造技术 
 
2．3．2锻造和其他压力加工技术 
 
2．3．3焊接技术 
 
2．3．4切削加工技术 
 
2．4关于古代机械的几个问题 
 
2．4．1古代机械的动力 
 
2．4．2依靠直觉和灵感的巧妙创造 
 
2．4．3古代与现代相通 
 
2．4．4关于中国古代科技的两个深层次问题 
 
第3章工业革命前欧洲社会和科技的进步 
 
3．1文艺复兴至工业革命期间的社会发展 
 
3．1．1资本主义生产方式的出现 
 
3．1．2地理大发现 
 
3．1．3文艺复兴运动 
 
3．1．4宗教改革运动 
 
3．1．5启蒙运动 
 
3．1．6资产阶级革命 
 
3．2文艺复兴至工业革命前欧洲的机械科学技术 
 
3．2．1列奥纳多·达·芬奇 
 
3．2．2力学和机械理论的若干进展 
 
3．2．3工业革命前的机械技术 
 
3．3经典力学的创立和发展 
 
3．3．1天文学的突破和科学精神的解放 
 
3．3．2经典力学创立之前的理论准备 
 
3．3．3经典力学的创立 
 
3．3．4经典力学的局限性 
 
3．4微积分理论与微分方程理论的建立 
 
3．4．1微积分理论的建立 
 
3．4．2微分方程理论的建立和发展 
 
第4章第一次工业革命 
 
4．1第一次工业革命发展概况 
 
4．1．1英国发生工业革命的背景 
 
4．1．2第一次工业革命概述 
 
4．2蒸汽机的发明和交通运输革命 
 
4．2．1瓦特改进和发明蒸汽机 
 
4．2．2蒸汽机发明的划时代意义 
 
4．3第一次工业革命中的机械发明 
 
4．3．1蒸汽动力的广泛应用 
 
4．3．2纺织和缝纫机械 
 
4．3．3工程机械与矿山机械 
 
4．3．4农业机械 
 
4．3．5流体机械 
 
4．3．6武器 
 
4．3．7信息机械 
 
4．4近代机械制造业的诞生和早期发展 
 
4．4．1瓦特时代机械加工的状况 
 
4．4．2机床的改进和发明 
 
4．4．3互换性生产的出现 
 
4．4．4标准化的开端 
 
4．5永动机问题的理论解决 
 
第5章第二次工业革命 
 
5．1第二次工业革命发展概况 
 
5．1．1第二次工业革命的历史背景 
 
5．1．2电气时代 
 
5．1．3钢铁时代 
 
5．1．4第二次工业革命期间机械发展概况 
 
5．1．5第二次工业革命的特点 
 
5．2内燃机的发明和新的交通运输革命 
 
5．2．1内燃机的发明和进步 
 
5．2．2汽车的发明和早期发展 
 
5．2．3飞机的发明和早期发展 
 
5．2．4交通工具方面的其他变革 
 
5．3第二次工业革命期间的机械发明 
 
5．3．1动力机械 
 
5．3．2矿山机械 
 
5．3．3工程机械 
 
5．3．4泵和压缩机 
 
5．3．5信息机械 
 
5．3．6武器 
 
5．3．7其他机械 
 
5．4第二次工业革命期间的机械制造业 
 
5．4．1机床的发展 
 
5．4．2刀具材料的进步和切削速度的提高 
 
5．4．3测量水平的提高 
 
5．4．4泰勒的科学管理制度 
 
5．4．5福特首创的大批量生产模式 
 
5．4．6标准化、系列化的发展 
 
5．5机械产品发展的若干趋势 
 
5．5．1机械和运载工具的高速化和大功率化 
 
5．5．2机械的精密化 
 
5．5．3机械的轻量化 
 
5．5．4机械的半自动化 
 
第6章工业革命期间力学的进一步发展 
 
6．1分析力学 
 
6．2连续介质力学 
 
6.2.1固体力学 
 
6．2．2流体力学 
 
第7章近代机械工程学科的诞生和发展 
 
7．1机械工程学科的诞生 
 
7．1．1机构学的诞生 
 
7．1．2机械工程师学会的成立 
 
7．2近代机构学学科的发展 
 
7．2．1机构学的德国学派和俄苏学派 
 
7．2．2连杆机构的应用和理论 
 
7．2．3凸轮机构的演进、分析与设计 
 
7．3机械振动理论与应用的发展 
 
7．4近代的机械动力学 
 
7．4．1机械动力学分析方法的形成 
 
7．4．2转子动力学研究的起步 
 
7．4．3关于机构动力平衡的研究 
 
7．5机械传动与液压传动的演进 
 
7．5．1机械传动的演进 
 
7．5．2流体传动的出现和发展 
 
7．6近代的机械设计学科 
 
7．6．1机械设计发展的几个阶段 
 
7．6．2画法几何学诞生 
 
7．6．3机械设计从应用力学中独立出来 
 
7．6．4近代的机械结构强度学 
 
7．6．5主要机械零件设计方法的形成 
 
7．7近代的机械制造学科 
 
7．7．1概述 
 
7．7．2关于金属切削理论的研究 
 
7．7．3提高机械加工精度的理论与技术 
 
第8章第三次技术革命概貌 
 
8．1第三次技术革命的科学基础 
 
8．1．1新的物理学革命 
 
8．1．2信息论、控制论和系统论的诞生 
 
8．1．3非线性科学的诞生和发展 
 
8．2第三次技术革命的背景和概貌 
 
8．2．1第三次技术革命的背景 
 
8．2．2第三次技术革命的概貌 
 
8．2．3第三次技术革命的特点 
 
8．3第三次技术革命的主要内容 
 
8．3．1概述 
 
8．3．2信息技术 
 
8．3．3新材料技术 
 
8．4与机械工程相关的数学、力学的新进步 
 
8．4．1数值计算方法的巨大进步 
 
8．4．2振动理论的新进展 
 
8．4．3多体动力学的诞生 
 
第9章第三次技术革命中的机械工程概述 
 
9．1新时期的机械工程概述 
 
9．1．1新时期推动机械工程发展的四大因素 
 
9．1．2新时期机械工程的全面大发展 
 
9．2新时期机械产品发展的总趋向 
 
9．2．1机械和运载工具进一步的高速化和大功率化 
 
9．2．2对机械的精密化要求提高到更高的水平 
 
9．2．3对机械的可靠性要求提高到更高的水平 
 
9．2．4对机械和运载工具轻量化的要求更为迫切 
 
9．2．5追求产品的性能价格比 
 
9．2．6降低机器对环境的不良影响 
 
9．2．7机器应安全、舒适、宜人 
 
9．2．8产品的多样化与个性化 
 
9．3新时期机械的重大发明与改进 
 
9．3．1机电一体化产品 
 
9．3．2机器人 
 
9．3．3高速铁路车辆 
 
9．3．4盾构隧道掘进机 
 
9．4机械制造业几个重点领域的迅速发展 
 
9．4．1汽车工业 
 
9．4．2航空航天工业 
 
9．4．3大型发电设备制造业 
 
9．4．4IC制造业 
 
9．4．5机床制造业 
 
9．5关于复杂机电系统 
 
第10章新时期机械学理论的发展 
 
10．1机构学 
 
10．1．1新时期机构学发展概况 
 
10．1．2机构运动学 
 
10．1．3新的机构类型 
 
10．1．4机构动力学 
 
10．2机械传动学 
 
10．2．1齿轮强度计算标准的建立 
 
10．2．2齿轮动力学与减振降噪的研究 
 
10．2．3新型啮合传动的发展 
 
10．2．4其他机械传动 
 
10．3机器人学 
 
10．3．1机器人机构学 
 
10．3．2机器人动力学 
 
10．4机械动力学 
 
10．4．1概述 
 
10．4．2机械动力学分析模型 
 
10．4．3动力学建模的精细化 
 
10．4．4动力学分析与仿真的发展 
 
10．4．5机械动力学在横向形成几个分支领域 
 
10．5机械强度学 
 
10．5．1疲劳设计方法的建立 
 
10．5．2断裂力学的发展 
 
10．5．3智能结构与健康监测 
 
10．6摩擦学 
 
10．6．1近代关于摩擦、磨损和润滑的研究 
 
10．6．2当代的摩擦学研究 
 
10．7微机械学 
 
10．7．1MEMS的技术革命历程 
 
10．7．2MEMS的应用前景 
 
10．7．3关于微机械系统的研究 
 
10．8流体传动与控制 
 
第11章新时期机械设计的全新面貌 
 
11．1新时期机械设计概述 
 
11．1．1新时期机械设计的全面大发展 
 
11．1．2设计理论和方法学 
 
11．2机械创新设计的理论和方法 
 
11．2．1创造学在美国的诞生和发展 
 
11．2．2苏联的TRIZ理论和方法 
 
11．2．3机械创新设计 
 
11．2．4反求设计 
 
11．2．5仿生设计 
 
11．3计算机图形学和计算机辅助设计 
 
11．3．1计算机图形学 
 
11．3．2计算机辅助设计 
 
11．4保证产品主要性能的现代设计方法 
 
11．4．1优化设计 
 
11．4．2可靠性设计 
 
11．4．3保值设计 
 
11．5动态设计与振动控制 
 
11．5．1静态设计与动态设计 
 
11．5．2动态设计方法的发展 
 
11．5．3振动控制技术的发展 
 
第12章新时期机械制造的全新面貌 
 
12．1新时期机械制造概述 
 
12．1．1新时期对机械制造技术提出的新挑战 
 
12．1．2新时期机械制造技术发展的总趋向 
 
12．2自动化——先进制造技术发展的主线 
 
12．2．1数控加工和数控机床的诞生和发展 
 
12．2．2工艺编制技术的进步 
 
12．2．3CAD/CAPP/CAM的集成 
 
12．2．4柔性制造系统 
 
12．2．5机器人在制造中的应用 
 
12．3切削加工技术的进步 
 
12．3．1刀具材料的新进步 
 
12．3．2高速切削技术 
 
12．3．3精密与超精密加工技术 
 
12．3．4难加工材料的加工技术 
 
12．3．5干式加工技术 
 
12．3．6关于加工振动控制的理论与实践 
 
12．3．7与切削加工的进步相适应的机床技术 
 
12．4特种加工技术的出现和发展 
 
12．5增量制造技术 
 
12．6绿色制造技术 
 
12．6．1绿色制造——从认识到行动 
 
12．6．2绿色制造技术的内容 
 
12．6．3再制造技术 
 
12．7企业活动的信息化、智能化和网络化 
 
12．7．1计算机集成制造系统 
 
12．7．2制造活动的网络化 
 
第13章近当代中国的机械工程 
 
13．1洋务运动中的机械工程 
 
13．1．1鸦片战争以前西方机械技术的传入 
 
13．1．2洋务运动概况 
 
13．1．3中国近代机械工业的诞生 
 
13．1．4中国近代高等工程教育的诞生 
 
13．1．5洋务运动的失败 
 
13．2民国时期的机械工程 
 
13．2．1民国时期的机械工业 
 
13．2．2民国时期的机械工程教育与研究 
 
13．2．3中国机械工程学会的成立 
 
13．3当代中国的机械工程(改革开放以前) 
 
13．3．1新中国成立后的机械工业与机械科技 
 
13．3．2新中国成立后的高等机械工程教育 
 
13．3．3文化大革命中的机械工业和教育 
 
13．4当代中国的机械工程(改革开放以来) 
 
13．4．1改革开放以来中国机械工业的跨越式发展 
 
13．4．2改革开放以来中国的机械科学与技术 
 
13．4．3改革开放以来中国的高等机械工程教育 
 
附录A人名表 
 
参考文献