具体描述
机械工业标准是组织产品生产、交货和验收的技术依据，是促进产品质量提高的技术保障，是企业获得最佳经济效益的重要条件。企业在生产经营活动中推广和应用标准化技术，认真贯彻实施标准，对缩短产品开发周期、控制产品制造质量、降低产品生产成本至关重要，对增强企业的市场竞争能力和发展规模经济、推进专业化协作将产生重要的影响。
为推进机械工业标准的贯彻实施，满足广大读者对标准文本的需求，我社对机械工业最新标准文本按专业、类别进行了系统汇编，组织出版了《中国机械工业标准汇编》系列。本系列汇编共由综合技术、基础互换性、通用零部件、共性工艺技术和通用产品五部分构成，每部分叉包括若干卷，《内燃机卷》是通用产品部分的其中一卷。
本卷由我社第三编辑室选编，收集了截止到2006年5月底以前批准发布的现行国家标准及2005年底以前批准发布的现行行业标准共291个，分上、中、下册出版。上册包括：名词术语及定义、产品名称及型号编制方法、整机通用技术条件、排放、性能试验方法；中、下册内容包括内燃机零部件的相关内容。
科技前沿与产业升级：当代工程技术发展概览 本书聚焦于21世纪以来全球工程技术领域涌现出的革命性进展、关键技术体系的演进及其对现代工业和社会结构产生的深远影响。全书旨在提供一个宏大且深入的视角，剖析信息技术、新材料、新能源、先进制造等核心领域的前沿动态，探讨这些技术如何重塑传统产业格局，并驱动全球经济向更高效、更可持续的方向发展。 本书并非机械工业标准规范的汇编，而是对支撑当代高新技术产业发展的底层原理、系统集成与未来趋势的深度分析。内容涵盖以下几个主要板块，力求展现当代工程科学的广阔图景： --- 第一部分：数字孪生与工业互联网：信息技术对物理世界的重构 本部分详述了以大数据、云计算、物联网（IoT）和人工智能（AI）为核心的技术栈如何渗透并变革传统工业的运营模式。 1. 工业互联网的架构与实践： 深入剖析了从边缘计算到云端数据中心的工业数据采集、传输、分析和反馈闭环的完整技术链条。重点分析了OPC UA、MQTT等工业通信协议的演进，以及如何构建高可靠、低延迟的工业级网络环境。本书详细探讨了不同国家和地区在推动工业互联网平台化战略方面的实践案例，特别是对柔性制造系统（FMS）和智能排产系统的支撑作用进行了技术层面的解码。 2. 数字孪生（Digital Twin）技术的理论基础与应用深化： 超越简单的三维建模，本书探讨了数字孪生如何实现对物理实体全生命周期的精确映射和预测性维护。内容包括基于物理模型（MBSE）与数据驱动模型的融合、高保真仿真环境的构建技术（如GPU加速的实时渲染与多物理场耦合分析），以及数字孪生在复杂系统（如航空发动机、大型能源电网）优化决策中的角色。特别关注了孪生体与增强现实（AR/VR）技术结合，实现远程专家指导和沉浸式操作培训的集成方案。 3. 工业人工智能的突破： 聚焦于机器视觉在质量检测中的深度学习应用（如小样本学习在缺陷识别中的难题解决），以及强化学习（RL）在复杂流程控制中的优化效果。探讨了可解释性人工智能（XAI）在工业决策中的必要性，以及如何确保AI模型的安全性和鲁棒性，以应对工业环境中的不确定性。 --- 第二部分：增材制造（3D打印）的材料科学与工艺拓扑优化 本部分关注的重点是如何通过颠覆性的制造方式，实现复杂结构的设计自由度和材料性能的极致发挥，这与传统模具和切削制造的理念形成鲜明对比。 1. 先进增材制造工艺的原理与材料兼容性： 详细介绍了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、连续液面光聚合（CLIP）等主流技术的物理机制、热力学挑战和残余应力控制方法。内容深入到金属粉末的流动学特性、陶瓷基复合材料的烧结过程控制，以及高分子材料的精确固化动力学研究。 2. 拓扑优化与轻量化设计： 阐述了如何结合有限元分析（FEA）和增材制造的约束条件，实现部件在满足特定载荷要求下的最优材料分布。本书分析了晶格结构（Lattice Structures）的设计原理，及其在航空航天部件中实现比强度和比模量提升的关键技术路径。同时，探讨了如何通过增材制造实现功能集成（Functionally Graded Materials, FGM）的设计与实现，例如在同一部件中实现硬度渐变的结构。 3. 质量控制与后处理技术： 增材制造的关键瓶颈在于内部质量的一致性。本书对实时过程监控技术（如原位光谱监测、超声波检测）进行了技术性梳理，并详细分析了热等静压（HIP）、热处理等后处理工艺对消除内部孔隙、改善晶粒结构和恢复材料机械性能的精确控制参数。 --- 第三部分：新能源驱动与可持续工程实践 本章将视野扩展至全球能源转型和绿色制造的宏观议题，分析支撑这些变革的核心工程技术。 1. 先进储能技术： 不局限于锂离子电池，本书深入探讨了下一代电池技术的研究进展，包括固态电解质的设计、锂硫/锂空气电池的界面稳定性问题，以及对液流电池（Flow Batteries）在大规模电网储能中的应用潜力评估。此外，对氢能的制备（高效电解水技术）、储存（高压/材料吸附）和利用（燃料电池的催化剂创新）的工程挑战进行了系统分析。 2. 智能电网与能源管理： 探讨了分布式能源（DERs）接入对传统电网稳定性的挑战，以及智能电网如何通过高级计量基础设施（AMI）和需求侧管理（DSM）实现能源流的双向优化控制。重点分析了电力电子技术在并网接口中的关键作用，例如高频开关技术对电能质量的改善。 3. 绿色制造与循环经济： 关注材料的“摇篮到坟墓”全生命周期评估（LCA）。本书分析了工业废弃物资源化利用的新型化学回收技术，特别是针对高性能塑料和稀有金属的闭环回收流程设计，以及如何利用工程设计手段（如模块化设计）从源头上减少材料消耗和环境负荷。 --- 第四部分：先进材料与结构工程的范式转变 本部分聚焦于人类对物质的认知和操控能力达到前所未有的精度，所催生的新材料体系。 1. 纳米材料的工程应用： 阐述了石墨烯、碳纳米管等二维材料在电子器件、高强度复合材料中的实际制备与集成工艺。探讨了如何克服纳米材料在宏观尺度上均匀分散和稳定化的技术难题，以及它们在高性能传感器件中的独特优势。 2. 智能材料与结构健康监测（SHM）： 介绍具有自修复（Self-Healing）、形状记忆（Shape Memory Alloys, SMA）等特性的功能性材料。重点分析了集成光纤传感器、压电材料阵列等技术在桥梁、管道和飞机机翼等关键结构中实现实时应力、疲劳损伤和环境侵蚀监测的系统集成方案。 3. 高性能复合材料的制造升级： 探讨了碳纤维增强复合材料（CFRP）在汽车、风电叶片等领域的应用扩展，特别是针对厚壁或复杂曲面部件，如何通过自动化纤维铺放（AFP）和树脂传递模塑（RTM）技术，实现低孔隙率和高界面粘结强度的精确控制。 --- 总结： 本书并非标准条文的集合，而是对支撑现代工程体系的底层科学原理、跨学科融合的技术路径以及面向未来的产业发展趋势的前瞻性研究与综述。它为工程师、研究人员和政策制定者提供了一个理解“如何构建下一个工业时代”的深度思维框架。全书力求以严谨的学术态度和清晰的逻辑结构，梳理出当代工程科学领域最激动人心和最具变革性的技术脉络。
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