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出版者:科学

作者:黄海平//黄鑫//李燕//王士荣

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:2010-2

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787030263131

丛书系列:

图书标签:

• 电路
• 电工
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• 家用电器维修
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• 电气安全

精选 科技前沿探索与应用：面向未来工程的深度剖析 图书名称： 精选 科技前沿探索与应用：面向未来工程的深度剖析 图书简介： 本册《精选 科技前沿探索与应用：面向未来工程的深度剖析》汇集了当前信息技术、先进材料、新能源系统以及智能控制等多个尖端工程领域中最具突破性和应用潜力的研究成果与实践案例。本书旨在为资深工程师、研究人员、高年级本科生及研究生提供一个全面、深入、前瞻性的知识平台，使其能够掌握下一代工程技术的核心原理、设计方法和实际部署策略。 全书共分为六大核心模块，涵盖了从微观基础到宏观系统集成的全方位内容，力求在理论深度和工程实用性之间找到完美的平衡点。 --- 第一部分：先进计算与人工智能驱动的工程革新 (Advanced Computing and AI-Driven Engineering Transformation) 本部分聚焦于如何利用新兴的计算范式来重塑传统工程设计和运营流程。 1. 量子计算基础及其在优化问题中的潜力： 深入探讨量子比特的物理实现、量子门操作以及量子纠错码的基础理论。重点分析当前量子退火和变分量子特征求解器（VQE）在复杂系统调度、物流路径优化和材料模拟中的初步应用案例。讨论了 NISQ（噪声中等规模量子）时代的局限性与克服策略。 2. 边缘智能与联邦学习的系统架构： 详细阐述了联邦学习（Federated Learning）在数据隐私保护下的模型训练机制，特别是在工业物联网（IIoT）环境下的部署挑战与解决方案。分析了边缘计算节点对异构硬件的适配性，以及如何通过轻量级神经网络模型实现实时、低延迟的决策支持。探讨了在能源管理和智能交通控制中，边缘AI的能效优化路径。 3. 可解释性人工智能（XAI）在关键基础设施中的应用： 随着AI模型在电力调度、环境监测等关键领域中的渗透加深，模型的可信度变得至关重要。本章详细介绍了 LIME、SHAP 等主流 XAI 技术的工作原理，并结合具体的安全系统案例，演示如何量化模型的决策依据，确保系统运行的透明性与可审计性。 --- 第二部分：下一代材料科学与增材制造 (Next-Generation Materials Science and Additive Manufacturing) 本模块深入研究具有革命性特性的新型材料的合成、表征及其在高端制造中的集成技术。 1. 高熵合金（HEAs）的设计原理与热力学稳定性： 系统梳理了高熵合金的多组分共晶结构形成机制，探讨了其在极端温度和高应力环境下的优异性能。内容包括 CALPHAD 方法在 HEAs 组元筛选中的应用，以及通过计算模拟预测相变行为的关键技术。 2. 智能响应材料与自修复系统： 重点介绍具有形状记忆效应、压电效应或自修复能力的聚合物和复合材料。深入剖析了微胶囊技术在结构损伤自修复中的应用，以及如何通过外部刺激（如热、光或电磁场）激活材料的响应机制，实现结构寿命的延长。 3. 多材料集成增材制造（Multi-Material AM）的技术前沿： 探讨了如何利用定向能量沉积（DED）和喷射打印等技术，实现不同材料（如金属、陶瓷和聚合物）在单一构建过程中的精确梯度排列。分析了界面结合强度控制、残余应力管理以及复杂功能梯度材料的结构设计流程。 --- 第三部分：可持续能源系统与智能电网集成 (Sustainable Energy Systems and Smart Grid Integration) 本部分关注能源转型的核心技术，特别是高密度储能与电网的智能化升级。 1. 固态电池（Solid-State Batteries）的关键挑战与电解质工程： 详述了固态电解质（包括氧化物、硫化物和聚合物）的设计原则，重点分析了界面阻抗、锂枝晶生长抑制等核心科学难题。展示了实验室级原型电池的性能测试数据和长循环寿命的实现路径。 2. 柔性光伏（Perovskite Solar Cells）的稳定性与规模化挑战： 详细解析了钙钛矿材料的光吸收特性、载流子传输机制。重点讨论了封装技术、湿度敏感性控制以及如何通过表面钝化策略来提升电池的长期工作稳定性，并对比了其在柔性电子设备中的集成潜力。 3. 虚拟同步发电机（VSG）技术与电网惯量支撑： 针对可再生能源大规模接入导致的电网惯量下降问题，本章深入研究了 VSG 技术的控制算法，包括其在快速频率响应和暂态稳定性维持方面的作用。分析了其在微电网和区域电网中的实际部署模型与仿真验证。 --- 第四部分：先进机器人学与人机协作系统 (Advanced Robotics and Human-Robot Collaboration Systems) 本模块探讨了下一代机器人系统在复杂环境下的感知、决策和安全交互能力。 1. 基于力/触觉反馈的远程操作与精细装配： 研究了高带宽、低延迟的力觉传感器网络设计，以及如何通过触觉渲染技术，使用户在远程操作中获得逼真的物理交互感。内容涉及手术机器人、深空探测和高危环境下的远程精细作业。 2. 动态非结构化环境下的导航与路径规划： 聚焦于强化学习在解决动态障碍物规避和时变地形适应性路径规划中的应用。介绍了基于概率路图（PRM）和快速探索随机树（RRT）的改进算法，用于提升移动机器人在人群或自然灾害现场的鲁棒性。 3. 协作机器人（Cobots）的安全性评估与标准： 详细解读了 ISO/TS 15066 等国际标准对协作机器人设计和操作区域划分的要求。分析了基于视觉和力矩控制的安全区域监测技术，确保人机近场工作时的零碰撞风险。 --- 第五部分：网络安全与分布式信任机制 (Cybersecurity and Distributed Trust Mechanisms) 本部分侧重于保护日益复杂的工业控制系统（ICS）和关键信息基础设施免受新型网络威胁。 1. 工控系统（ICS/SCADA）的安全架构与纵深防御： 分析了工业协议（如 Modbus/TCP, DNP3）的安全漏洞，并提出了针对 OT（运营技术）环境的微分段和白名单策略。重点介绍了针对 PLC 和 RTU 固件的逆向工程分析方法。 2. 后量子密码学（PQC）的迁移策略： 鉴于量子计算机对现有公钥基础设施（PKI）的潜在威胁，本章介绍了格密码、基于哈希的签名等后量子算法的研究进展。为企业和政府机构规划了从经典密码体制到 PQC 算法的平滑过渡路线图。 3. 零信任架构（ZTA）在混合云环境下的落地实践： 阐述了 ZTA 的核心原则——“永不信任，始终验证”。通过案例分析，展示了如何在跨越本地数据中心和公有云的复杂环境中，实施基于身份和情境感知策略的细粒度访问控制。 --- 第六部分：复杂系统建模与数字孪生（Digital Twin）的工程实现 本模块探讨了构建高保真数字孪生模型，以支持系统的设计、仿真、预测性维护和生命周期管理。 1. 多物理场耦合的仿真建模技术： 深入探讨了如何使用有限元法（FEM）和计算流体力学（CFD）来精确耦合热、力、电磁等多个物理场。内容包括非线性材料模型的处理、多尺度建模策略以及跨软件平台的数据交换标准。 2. 数字孪生的动态数据驱动与状态同步： 重点讲解了如何通过实时传感器数据流（IoT Data Streams）和高级数据融合技术（如卡尔曼滤波的扩展版本），实现物理实体与数字模型之间的精确时间同步。探讨了数据质量对孪生模型预测精度的影响。 3. 基于孪生的预测性维护（PdM）与闭环优化： 展示了如何利用数字孪生平台集成历史运行数据和实时状态数据，构建故障预测模型。最终目标是实现对物理系统的远程控制指令生成，例如自动调整设备运行参数以规避潜在故障，形成完整的“感知-决策-执行”闭环系统。 --- 总结： 本书的深度和广度超越了单一学科的界限，它系统地整合了计算科学、材料科学、能源工程和信息安全领域的最新进展，为读者提供了应对未来复杂工程挑战所需的理论深度和实践工具。阅读本书，将使您站在工程技术革新的最前沿。

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《新编实用电工电路维修技巧》这本书给我的最大感受就是它的“接地气”。不是那种高高在上的理论书籍，而是真正站在维修师傅的角度，用最直白、最易懂的语言，讲述电路维修的实操经验。比如，书中关于变压器绕组短路问题的分析，它不仅仅列出几种可能性，而是详细描述了出现这种情况时，电路可能会出现的具体现象，像是电流突然增大、发热异常，甚至是烧毁保险丝。然后，它会一步步教你如何通过万用表来判断绕组是否短路，包括电阻测量、感应电压测试等几种方法，并且配上了非常清晰的插图，指导你在哪里下表、怎么看读数。我之前在维修一个旧功放的时候，就遇到了一个类似的难题，当时感觉就是个“黑盒子”，怎么测都找不到头绪。翻到这本书里关于变压器故障的内容，我才恍然大悟，按照书上的方法去尝试，果然定位到了问题所在。书里还特别强调了安全操作的重要性，列举了维修过程中容易忽视的危险点，比如带电操作的注意事项、接地保护等，这些都是非常宝贵的经验之谈，让我觉得读这本书不仅能学到技术，还能学到严谨的工作态度，这对真正动手维修来说，是至关重要的。

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不得不说，《新编实用电工电路维修技巧》这本书的结构安排非常合理，而且内容覆盖面广，很有实用价值。我尤其喜欢书中关于数字电路和模拟电路在维修中的区别讲解。它不仅仅是简单地介绍它们的特点，而是结合实际维修案例，告诉我们如何区分它们，以及在维修过程中需要注意的重点。比如说，书中在讲解数字电路的故障排除时，就强调了信号的时序和逻辑关系的重要性，并介绍了几种常用的逻辑分析方法，像是在关键点测量逻辑电平、检查时钟信号等。这对于我处理一些故障的电路板非常有帮助，因为我之前对数字电路的维修一直感到比较头疼。另外，这本书在讲解模拟电路维修时，也提到了很多非常有用的技巧，比如如何使用示波器来观察信号波形，如何通过简单的短接或者断开来判断故障范围等等。书中的图示也非常清晰，很多都是实际电路的接线图和原理图，结合文字说明，很容易就能理解。我记得我之前在维修一个老式的录音机时，就因为模拟电路的问题，调了好久都没成功，后来翻到这本书里关于音频放大电路的讲解，按照书上的方法去一步步排查，终于找到了问题所在。总而言之，这本书就像一本随身携带的维修宝典，无论遇到什么类型的电路故障，都能在里面找到启发和解决的思路。

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坦白说，《新编实用电工电路维修技巧》这本书在很多细节上的处理，真的让我眼前一亮。我一直对各种传感器在电路中的应用感到好奇，而这本书恰恰在这方面给了我很多惊喜。它不只是简单地介绍传感器是什么，而是深入讲解了不同类型传感器的工作原理，比如光敏电阻、热敏电阻、霍尔传感器等等，以及它们在实际电路中是如何被应用来检测环境变化、实现自动控制的。最关键的是，书中针对这些传感器的故障排除，提供了非常具体的步骤和方法。比如说，书中在讲到光敏电阻的应用时，就举了一个自动照明灯的例子，详细解释了光敏电阻如何与继电器或三极管配合，来控制灯光的开关。然后，它会教你如何在电路中测量光敏电阻的阻值变化，以及如何判断它是否真的失效。我最近在尝试改造一个智能小夜灯，用到的就是光敏传感器，这本书的讲解让我茅塞顿开，一下子就明白了怎么去连接和调试。它还涉及了一些比较复杂的集成电路，比如定时器IC、比较器IC等，但讲解方式都非常易懂，还配有实际的电路图和故障案例，真的让我在理论和实践之间找到了一个非常好的连接点。

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这本《新编实用电工电路维修技巧》真是我最近翻阅过的最有启发性的一本书了。书里的内容，特别是关于一些老旧电器故障排查的章节，写得真是太细致了！举个例子，书中花了很大篇幅讲解了CRT电视机显像管老化的判断方法，从外观特征到简单的电压测试，一步一步教你怎么判断是不是显像管本身的问题，还是其他组件的联动故障。我记得我家里就有一台老式电视机，一直觉得是显像管不行了，但书里又提到了可能是行扫描电路的问题，通过书中图文并茂的讲解，我尝试着去测量了几个关键点的电压，结果发现确实是行扫描管有点问题。这让我一下子就觉得，原来很多看似无解的“老化”问题，背后都有具体的电路原理和可行的维修路径。而且，书中对于一些常见小家电，比如电风扇、电饭煲的电路结构剖析也相当到位，很多时候我们可能只是觉得某个零件坏了，但这本书会告诉你，这个零件失效，会如何影响到整个电路的正常工作，甚至还附带了不同型号的替换件参考。总的来说，这本书不仅仅是告诉你“怎么修”，更是告诉你“为什么这么修”，这种深入的理解，对于我这样的DIY爱好者来说，简直是如获至宝。

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我手里这本《新编实用电工电路维修技巧》简直是我的“救星”。我经常自己在家捣鼓一些老式的收音机、功放设备，但很多时候遇到问题就卡住了，不知道从何下手。这本书就像一个经验丰富的老师傅，在我迷茫的时候给我指点迷津。特别是在涉及到一些老式电子元件的替换和兼容性问题上，这本书的内容就显得尤为珍贵。比如，书中详细列举了不同年代生产的电子管、晶体管在参数上的差异，以及在维修时如何根据实际电路的需要进行替换，甚至还提供了一些“冷门”元件的替代方案。我之前修一台老式胆机，遇到了一个非常规的电子管，跑遍了好多市场都找不到。翻到这本书，里面正好有一个关于电子管替代的章节，提供了几个非常实用的建议，我按照书上的建议，找到了一种参数相近但更容易获得的管子，结果修复得非常好。而且，书中在讲解故障时，不仅仅是告诉你“是什么坏了”，还常常会分析“为什么会坏”，比如由于散热不良导致的元件老化，或者由于滤波不良导致的电路不稳定等等，这种深层次的分析，让我受益匪浅，也让我对电路的整体稳定性有了更深刻的认识，以后自己做电路设计或者维修的时候，也能注意规避一些潜在的问题。

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