具体描述
《电线电缆手册》共分三册，汇集了电线电缆产品设计、生产和使用中所需的有关技术资料。
本书为电线电缆材料部分，内容包括电线电缆和光缆所用的金属、纸、纤维、带材、光纤、电磁线漆、油料、涂料、塑料、橡胶和橡皮等材料，全面介绍了各种材料的品种、组成、性能、用途、技术要求及有关性能的试验方法。
本书可供电缆电缆生产、科研、设计和使用部门的工程技术人员使用，也可供大专院校相关专业的师生参考。
精选技术资料汇编：现代工程实践与前沿探索 导言 本合辑聚焦于当前工程技术领域中，与常规电力传输和基础设施建设之外的关键环节与新兴方向。我们精选了多本深入探讨特定专业领域、具有高度实践指导意义的技术专著，旨在为工程师、科研人员及行业决策者提供超越基础理论的深度洞察与前沿技术支持。本卷汇编内容涵盖了精密制造、先进材料科学、复杂系统控制、以及面向未来的信息技术在工业中的集成应用等多个维度，致力于拓宽读者的技术视野，提升解决复杂工程问题的能力。 第一部分：高性能材料与结构完整性 1. 增材制造（3D打印）的金属材料应用与工艺优化 本部分深入剖析了激光粉末床熔融（LPBF）和电子束熔化（EBM）等主流增材制造技术在航空航天、生物医疗和高端模具制造中的实际应用。重点讨论了如何通过精确控制激光功率、扫描策略和惰性气体环境，以优化金属零件的微观结构，进而提高其疲劳寿命和耐腐蚀性。内容详述了以下关键技术点： 材料选择与预处理： 针对钛合金（如Ti-6Al-4V）、镍基高温合金（如Inconel 718）和高强度钢，详细阐述了粉末的粒度分布、球形度对烧结过程的影响，以及预热温度的设定标准。 缺陷控制与无损检测： 探讨了气孔、未熔合和残余应力等增材制造特有缺陷的形成机理，并详细介绍了基于超声波检测（UT）、X射线计算机断层扫描（XCT）及数字图像处理的在线和离线质量控制流程。 后处理工艺： 涵盖了热等静压（HIP）处理对消除内部孔隙的作用，以及选择性激光重构（SLR）在优化表面粗糙度和提高尺寸精度方面的应用案例。 2. 复合材料结构设计与损伤容限分析 本册的材料部分着重于碳纤维增强聚合物（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物（GFRP）在土木工程和高端交通工具中的应用挑战。 多尺度建模： 介绍如何利用有限元方法（FEM）建立从纤维-基体界面到宏观结构的层次化模型，预测铺层角度对层间剪切强度的影响。 冲击载荷响应： 分析低速和高速冲击对层合板造成的内部损伤（如分层、基体开裂），并详细阐述了基于能量吸收理论的结构缓冲设计。 服役寿命预测： 探讨了湿热环境加速老化、紫外线辐射对树脂基体的降解机制，并提供了基于威布尔分布和皮尔逊分布的剩余寿命预测模型。 第二部分：高级过程控制与自动化系统 3. 工业物联网（IIoT）在离散制造中的集成架构 本节侧重于将传统制造流程向数字化、智能化转型的实践路径，重点阐述了OPC UA、MQTT等工业通信协议在建立实时数据采集与控制网络中的关键作用。 边缘计算的应用： 讨论了在生产线现场部署边缘网关进行数据清洗、协议转换和初步故障诊断的必要性，以降低云端延迟并增强系统可靠性。 数字孪生（Digital Twin）构建： 详细描述了如何整合CAD/CAE模型、实时传感器数据流（SCADA/Historian）和机器学习算法，构建高保真度的物理资产数字映射，用于过程优化和“假设分析”（What-if Scenario）模拟。 网络安全强化： 针对工业控制系统（ICS）面临的特定网络威胁，提出了基于微分隐私和零信任架构的安全防护策略，尤其关注OT（操作技术）网络与IT网络的有效隔离与数据流审计。 4. 复杂非线性系统的鲁棒控制策略 针对化工、冶金等领域中普遍存在的强耦合、时滞和不确定性问题，本部分深入探讨了先进的控制理论应用。 模型预测控制（MPC）： 详细解析了MPC在多变量过程优化中的核心优势，包括约束处理能力和对系统动态的实时前馈补偿。提供了基于雅可比线性化和二次规划（QP）求解器的实际算法流程。 自适应与辨识结合： 探讨了如何将递归最小二乘法（RLS）等参数辨识算法与闭环控制器结合，使系统能够自动适应负载变化、催化剂失活等内外部扰动。 模糊逻辑与神经网络融合： 介绍了混合智能控制系统在处理知识密集型专家经验与定量数学模型不足时的应用，强调了神经网络在学习非线性映射方面的作用。 第三部分：高效能源转换与存储技术 5. 现代电力电子器件在电机驱动中的效率优化 本部分关注于提升电力变换器的性能和可靠性，特别是针对中高压变频驱动应用。 宽禁带半导体应用： 深入分析了碳化硅（SiC）MOSFET和氮化镓（GaN）器件相比传统硅基IGBT的优势，包括更高的开关频率、更低的开关损耗和更小的热设计要求。提供了SiC模组的选型指南和栅极驱动电路设计注意事项。 高频开关拓扑： 探讨了多电平变流器（如T型、飞跨H型）在降低输出谐波畸变和减少电磁干扰（EMI）方面的应用，以及如何通过优化载波频率策略来平衡开关损耗和滤波需求。 6. 先进电池管理系统（BMS）与热失控预防 本章聚焦于锂离子电池组（特别是应用于电动交通和电网储能）的安全与寿命管理。 高精度状态估计： 详细介绍了扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在实时、高动态工况下对电池的荷电状态（SoC）、健康状态（SoH）和温度状态（SoT）的精确估计方法。 电池均衡技术： 对比了被动均衡（电阻耗能）和主动均衡（电荷转移）的效率和复杂度，并给出了基于Cell-to-Cell电压差异和内阻模型的动态均衡策略。 热失控预警与抑制： 分析了内部短路、过充等诱发热失控的物理机制，并提出了基于多传感器冗余数据融合的早期异常检测算法，以及主动冷却系统与紧急泄压装置的集成设计规范。 结语 本合辑所收录的内容，均代表了当前工程领域中对特定技术深度钻研的成果。它不是对基础概念的重复，而是对如何利用先进理论和工具解决现实世界中高难度、高附加值问题的实战指南。我们期望这些专业化的技术资料能成为工程师在创新设计和优化生产流程中的有力支撑。
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