汽油机瞬态排放分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防科技大学出版社

作者:张雨

出品人:

页数:186 页

译者:

出版时间:2005年04月

价格:14.0

装帧:平装

isbn号码:9787810991728

丛书系列:

图书标签:

• 汽油机
• 瞬态排放
• 排放分析
• 内燃机
• 汽车工程
• 环境工程
• 发动机
• 污染物控制
• 测试技术
• 仿真模拟

现代机械系统振动控制与智能诊断 图书简介 本书深入探讨了现代机械系统中振动现象的本质、控制策略以及基于先进传感与数据分析技术的智能诊断方法。旨在为机械工程、控制工程、材料科学等领域的专业人士、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一套全面、深入且具有前瞻性的理论框架和实践指导。 第一部分：机械系统振动的基本理论与分析 本部分系统梳理了机械振动学的基本原理，从单自由度系统建立模型开始，逐步扩展到多自由度系统、连续体系统的振动特性分析。 第一章 基础理论与建模 自由振动与强迫振动： 详细阐述了无阻尼和有阻尼系统下的自由振动响应，重点分析了共振现象的机理及其对结构稳定性的影响。引入了复数域分析方法，阐释了复振型和模态振型的物理意义。 系统的线性与非线性： 区分了线性系统与非线性系统在振动特性上的本质差异，如分岔、周期倍增、混沌现象等。着重分析了几类常见的非线性因素，例如刚度的平方项、间隙（Backlash）和摩擦阻尼。 振动分析的数学工具： 详述了拉普拉斯变换、傅里叶分析（包括快速傅里叶变换FFT的应用）在瞬态和稳态振动分析中的应用。介绍了模态分析（Modal Analysis）的理论基础，包括实验模态分析（EMA）与有限元模态分析（FEA）的对比和数据处理流程。 第二章 材料与结构对振动的影响 材料阻尼机理： 探讨了内部摩擦、粘弹性等材料内部机制导致的能量耗散。对比分析了金属材料、复合材料在不同温度和应力水平下的阻尼特性。 结构几何对模态的影响： 分析了梁、板、壳结构中几何参数（如厚度、截面形状、边界条件）如何改变系统的固有频率和振型。讨论了局部柔性对整体模态的影响，特别是在连接部位的柔性建模。 第二部分：主动与被动振动控制技术 本部分聚焦于如何有效抑制和控制机械系统中的有害振动，涵盖了从基础的隔离到复杂的主动控制策略。 第三章 被动控制技术 隔振与减振设计： 详细介绍了弹簧-质量系统在不同激励下的隔振效果。分析了线性和非线性隔振器的性能差异。重点阐述了粘滞阻尼器、磁流变阻尼器在冲击和高频振动抑制中的应用。 结构优化设计： 探讨了如何通过优化质量分布、增加结构刚度以及引入拓扑优化来提升结构的固有频率和降低振动响应幅度。介绍了点质量吸收器（TMD）和广域振动吸收器（TVA）的设计原理、参数选择和安装优化。 第四章 主动振动控制（AVC） 控制系统理论基础： 回顾了经典控制和现代控制理论在振动控制中的应用，包括状态空间法和李雅普诺夫稳定性理论。 执行器与传感器技术： 深入分析了压电材料、电磁作动器、液压作动器在主动控制中的响应特性和局限性。探讨了激光多普勒测速仪（LDV）、高精度加速度计和应变片在状态反馈中的作用。 先进主动控制算法： 详细介绍了反馈控制方法，如最优控制（LQR）、滑模控制（SMC）以及自适应控制（如FxLMS算法）在抑制周期性振动和随机振动中的应用效果和参数整定方法。 第三部分：基于多源信息融合的机械系统智能诊断 本部分转向现代机械健康管理（PHM）的核心领域，关注如何利用传感器数据对系统状态进行实时、准确的评估和预测。 第五章 信号采集与特征提取 传感器技术与数据预处理： 涵盖了加速度传感器、应变传感器、声发射传感器等在振动测量中的最新进展。重点讲解了数据清洗技术，如基线漂移去除、白化处理和抗混叠滤波器的设计。 时域、频域与时频分析： 深入探讨了包络解调技术在早期故障（如轴承和齿轮损伤）诊断中的关键作用。详细介绍了小波包分解（WPD）和经验模态分解（EMD/EEMD）在非平稳信号分析中的优势与局限性，用以有效分离不同尺度的振动成分。 故障特征指标构建： 介绍了一系列先进的故障特征参数，包括峭度、峰度、均方根（RMS）的统计特征，以及峭度指数、振动能量指标等在指示冲击和磨损程度上的应用。 第六章 故障诊断与寿命预测 基于模型的状态监测： 讨论了残差信号分析，如何通过比较实际测量值与基于理论模型预测值的偏差来识别故障类型。 机器学习与深度学习在故障诊断中的应用： 详细介绍了监督学习（如支持向量机SVM、随机森林RF）和无监督学习（如自编码器AE）在振动模式识别中的应用流程。特别关注了卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN，特别是LSTM）在处理时间序列振动数据，实现高精度故障分类和剩余使用寿命（RUL）预测的最新研究成果。 数据融合与不确定性量化： 探讨了如何整合多传感器数据（振动、温度、油液分析）以提高诊断的鲁棒性。介绍了贝叶斯网络和Dempster-Shafer证据理论在处理诊断结果不确定性方面的应用。 本书内容兼顾了严谨的理论推导与实际工程应用案例，力求为读者提供一个从理解振动产生到主动控制，再到智能诊断的完整知识体系。每章末均附有精选的习题和延伸阅读材料，以促进深入理解和进一步研究。

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这本书的排版和印刷质量也值得一提。内页纸张采用了哑光处理，即便在强光下阅读，那些复杂的公式和密集的文字也不会产生刺眼的反射，对长时间的阅读非常友好。更重要的是，书中的插图质量极高，特别是那些涉及到气流场和燃烧室内部火焰传播路径的彩色剖面图，细节丰富到让人仿佛能用手触摸到那些湍流的边界层。我注意到，作者在引用参考文献时也下足了功夫，几乎每一项关键结论后面都有明确的出处标注，这体现了作者严谨的学术态度。我特别喜欢其中一节，探讨了不同传感器延迟对瞬态控制系统性能的影响。作者通过仿真结果清晰地展示了，一个微小的信号延迟如何被积分放大，最终导致排放超标。这种对系统整体链条的关注，而不是仅仅聚焦于某个独立部件的优化，是这本书非常高明的地方。它强调的是一个复杂系统在时间维度上的协同作用，而不是孤立的性能点。

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作为一个在汽车后市场工作的技术人员，我通常更偏爱那种直接给出“怎么做”的维修手册，但这本书却给了我一种“为什么会这样”的深刻理解。它更像是一本高级研讨班的讲义，而不是一本工具书。其中关于瞬态 NOx 形成机理的分析，颠覆了我过去对污染物生成的一些直觉判断。我原以为高负荷下的富燃混合气会抑制 NOx 产生，但书中通过详细的化学动力学模拟指出，在极短的停留时间内，局部温度峰值区域的快速氧化反应路径，反而会使得 NOx 在特定时间窗口内激增。这种反直觉的结论，需要读者具备一定的化学基础才能完全消化。我花了好几天时间，对照着附录中的反应式进行推演，最终才真正理解了其背后的热力学约束。这本书的深度，意味着它需要读者投入相当的精力和时间，但所带来的知识回报是巨大的，它能帮助你从“照猫画虎”的维修升级，提升到“驾驭”发动机工况的高度。

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这本书的封面设计非常有冲击力，那种深邃的蓝和闪烁的橙色线条组合在一起，让人立刻联想到高速运转的机械和正在发生着某种剧烈变化的物理过程。我本来以为这会是一本枯燥的技术手册，但翻开第一页，作者的引言就吸引住了我。他用一种近乎诗意的语言描述了发动机从静止到全速运转的那一瞬间，能量是如何被释放，又是如何被精确控制的。书中对实验数据的呈现方式也很有新意，不再是简单的图表堆砌，而是将复杂的动态过程可视化，仿佛能看到那些看不见的化学反应在气缸内爆炸性地发生。尤其让我印象深刻的是关于进气和排气门开启时序对瞬态工况影响的章节，那里的数学模型推导非常严谨，但讲解起来却深入浅出，即便是对底层理论不太熟悉的工程师也能从中领悟到关键的控制逻辑。读完这部分，我感觉自己对内燃机的“呼吸”有了全新的认识，不再是简单的吸入和排出，而是一场精妙的流体动力学和热力学的交响乐。作者的洞察力，在于他能将理论的冷峻与工程实践的火热完美地融合在一起，让读者在学习知识的同时，也体验到探索未知的兴奋。

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我购买这本书主要是因为我手头上的一个老旧柴油机改造项目遇到了瓶颈，特别是在突然增大负载时，尾气排放总是不稳定。市面上很多资料都集中在稳态工况的优化上，但对于这种“油门到底”或“瞬间减速”的动态过程，分析得都比较肤浅。这本书的出现，简直是雪中送炭。我立刻跳到了关于“负荷阶跃变化下燃烧室压力波动的建模”这一章。作者没有采用传统的一维或二维仿真模型，而是引入了一种基于拉格朗日点的时域分析方法，这在传统的发动机排放书籍里是极为罕见的。书中详细列举了不同燃油喷射策略在应对突变时的响应曲线对比，数据详实到令人发指。我甚至对照着书里的公式，重新计算了我实验样机上的几个关键参数，果然发现了之前被我忽略掉的，与喷射压力脉冲相关的延迟效应。这本书的价值就在于，它提供的是解决“疑难杂症”的“独门秘籍”，而不是人人都知道的基础常识。它迫使读者从一个更高的维度去审视问题，真正做到“知其所以然”。

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这本书最让我感到意外和惊喜的是它的前瞻性。在结尾的展望部分，作者并未止步于现有的内燃机技术，而是将讨论延伸到了电控系统与未来燃料（如合成燃料）的兼容性上。他提出了一个关于“动态适应性调校”的概念，即ECU应该具备在毫秒级别内根据燃料特性变化，自动调整喷射压力和点火提前角的反馈机制。这部分内容虽然更偏向于理论构想，但其对未来排放法规应对的预见性非常强。它不仅仅是在解决今天的问题，更是在为明天的挑战铺设理论基石。阅读过程中，我不断地在思考如何将书中的模型应用于我正在测试的甲醇燃料发动机上。这本书的语言风格是极其克制和精准的，没有冗余的形容词，每一个术语的使用都恰到好处，给人一种坚实可靠的感觉。它不仅仅是一本技术参考书，更像是一份高水平研究团队的内部报告，充满了洞察力与解决复杂问题的决心。

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