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出版者:

作者:杨敏官

出品人:

页数:197

译者:

出版时间:2011-9

价格:28.00元

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isbn号码:9787111342731

丛书系列:

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• 阿斯顿
• 101.1
• 流体机械
• 内部流动
• 测量技术
• 流量测量
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• 实验技术
• 工业应用
• 诊断技术
• 数据处理

现代结构动力学分析与控制 图书简介 本书深入探讨了现代结构动力学的前沿理论与工程应用，聚焦于复杂结构在动态载荷作用下的响应分析、振动控制策略以及相应的数值模拟技术。全书内容旨在为土木、航空航天、机械工程等领域的科研人员、高级工程师及研究生提供一套系统、深入且具有实践指导意义的参考资料。 第一篇：结构动力学基础理论重构 本篇旨在夯实读者对线性与非线性动力学基本原理的理解，并引入现代视角下的模型修正与参数辨识技术。 第一章：结构振动理论的深化 详细阐述了连续体动力学的基础方程，包括基于偏微分方程的描述方法，重点讨论了欧拉-伯努利梁、欧拉梁、经典薄板和Kirchhoff-Love板理论在不同边界条件下的适用性与局限性。引入了Hamilton原理和Lagrange方程在结构动力学建模中的应用，强调了虚功原理在构建复杂系统运动方程时的普适性。对阻尼的物理建模进行了深入探讨，超越了简单的粘性阻尼，引入了材料阻尼、结构阻尼（如摩擦和滞回阻尼）的本构关系描述，特别是基于能量耗散的建模方法。 第二章：模态分析与系统辨识 系统地介绍了模态分析的理论基础，包括自由振动、受迫振动和随机振动的解耦方法。详细解析了正交性关系及其在模态分析中的应用。在参数辨识方面，本书重点介绍了基于实验模态分析（EMA）和系统时域/频域辨识方法。特别是，详细论述了频响函数（FRF）的测量、处理和拟合技术，包括Least Squares Complex Exponential (LSCE)、Frequency Domain Decomposition (FDD) 等先进算法。针对大型结构，讨论了模态近似理论（Modal Approximation Theory）及其在降阶模型建立中的应用。此外，对非比例阻尼和时变系统的模态特性变化进行了数学推导和算例分析。 第二篇：非线性动力学与接触分析 本篇聚焦于工程中常见的几何非线性和材料非线性问题，以及结构接触动力学行为的模拟。 第三章：非线性结构动力学 深入分析了非线性动力学方程的求解策略。内容涵盖了几何非线性（如大变形、P-Delta效应）和材料非线性（如弹塑性、粘弹性、超弹性）的本构模型。在求解方法上，详细介绍了Newmark-β法、HHT-α法等隐式积分方法的稳定性、精度与计算效率的权衡。对于强非线性问题，重点介绍了广义-$alpha$法和Newmark法与牛顿-拉夫逊法的耦合迭代策略，包括收敛判据的设定和残余力的精确计算。讨论了结构在冲击、爆炸等高频载荷下的响应特性和时域积分的挑战。 第四章：结构接触动力学的建模与求解 系统阐述了结构接触问题的物理本质和数学表述，包括摩擦接触的库仑模型、粘性接触模型及其在有限元框架下的离散化。详细介绍了接触算法，包括罚函数法、增广拉格朗日法和乘子法。在接触几何处理上，区分了点-面接触、面-面接触的检测与接触力计算。特别针对柔性体间的动态接触，讨论了接触刚度的动态演化问题及其对数值稳定性的影响。 第三篇：主动与被动振动控制技术 本篇是全书的重点之一，详细介绍了现代结构振动控制的体系结构、控制算法设计与实施工程。 第五章：被动振动控制系统 全面介绍了传统的被动控制元件，包括各种形式的隔振器和阻尼器。在隔振器方面，重点分析了动力刚度、传递率在频率域内的特性，以及非线性隔振器（如橡胶垫、空气弹簧）的性能评估。在阻尼器方面，详细阐述了粘滞阻尼器、金属屈服阻尼器、黏弹性阻尼器（VED）和调谐质量阻尼器（TMD）的设计原理。TMD的设计部分深入探讨了最优频率比和最优质量比的确定，并拓展至多自由度系统的最优吸收器设计。 第六章：主动与半主动振动控制 本章专注于现代主动控制理论在结构工程中的应用。首先介绍了执行器（如电磁作动器、液压作动器）的建模及其对结构的耦合作用。控制理论部分，着重讲解了最优控制（LQR）、$mathcal{H}_2$和$mathcal{H}_{infty}$控制理论在结构振动抑制中的设计流程与鲁棒性分析。半主动控制是本章的亮点，详细介绍了磁流变（MR）阻尼器和电磁阻尼器的工作机理、控制规律（如Skyhook、Groundhook策略）和算法实现。讨论了控制系统的在线辨识与自适应控制策略，以应对结构参数的变化。 第四篇：随机振动与可靠性分析 本篇侧重于结构在不确定性环境下的动力响应评估和寿命预测。 第七章：随机振动分析 将随机过程理论应用于结构动力学。介绍了平稳随机过程、高斯过程的特性，以及功率谱密度（PSD）的概念。详细推导了随机载荷作用下线性系统的均方值响应和方差计算方法。特别针对地震工程中的随机输入，讨论了地震动的随机模型（如白噪声、Kanai-Tajimi模型）与结构动力方程的耦合求解。介绍了谱密度矩阵的计算方法及其在疲劳损伤评估中的应用。 第八章：结构动力可靠性与寿命预测 系统阐述了结构动力可靠性分析的框架。区别于静态可靠性，重点讲解了基于时变可靠性指标（Time-Variant Reliability Index）的评估方法。介绍了随机振动疲劳分析方法，如Palmgren-Miner准则在随机载荷谱下的应用，以及随机场理论在评估结构多点损伤累积中的作用。最后，探讨了基于先进算法的结构寿命预测，包括Monte Carlo模拟、First-Order Reliability Method (FORM) 和Second-Order Reliability Method (SORM) 在非线性动力系统可靠性分析中的适用性。 全书的论述风格严谨，注重数学推导的完整性与物理意义的阐释，配合大量的工程案例和详细的数值模拟结果，力求将理论研究与实际工程问题紧密结合。

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《流体机械内部流动测量技术》这个书名，唤起了我对精密机械制造领域中，那些微小但至关重要的流动现象的关注。在半导体制造、微流控芯片以及精密泵等领域，流体行为的精确控制，往往是决定产品性能的关键。我一直对如何在微观尺度下测量流体运动充满好奇。这本书，听起来就像是能够为我打开微观流体世界的大门。我非常期待书中能够详细介绍适用于微流控通道和微型泵的流动测量技术。这包括但不限于：如何使用微型传感器或光学方法来测量微小尺度下的速度、流量和压力？如何克服表面张力、毛细作用等在微观尺度下对流体行为的影响？我期待书中能够涵盖一些关于如何使用荧光示踪剂配合显微镜成像来追踪微小流体粒子的技术，以及如何利用微型热线风速仪或压电传感器来获取微观流动数据。我尤其对书中能够提供一些关于如何设计和优化微流控芯片的流动路径，以及如何验证微型泵的流量和扬程特性的案例分析感兴趣。这些技术，对于研发更高效、更精确的微流体设备至关重要。这本书，对我而言，是掌握未来精密制造关键技术的重要途径，我渴望从中学习到如何“看见”和“控制”那些微小的流动奇迹。

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《流体机械内部流动测量技术》这个书名，让我一下子想起了在水下航行器推进系统设计中所遇到的挑战。一艘潜艇或水下无人机的推进器，其效率和隐蔽性，很大程度上取决于螺旋桨或喷水推进器内部流体的动力学特性。我一直对如何测量这些复杂的三维流动，特别是如何准确评估推力、效率以及可能产生的噪声来源充满好奇。这本书，听起来就像是揭示这些秘密的“声呐”。我非常期待书中能够详细介绍适用于水下推进系统内部流动测量的技术。这可能包括如何在水下高压环境下，并且在存在大量气泡（空化）的情况下进行精确的速度和压力测量。我希望书中能够涵盖如何使用先进的声学测量技术来评估推进器产生的流体噪声，以及如何利用PIV或LDA技术来绘制推进器叶片附近的流场，以识别和量化空化现象。我也对书中可能提及的，如何通过测量来优化推进器的设计，以提高推力、效率，同时降低声学特征，从而增强航行器的隐蔽性，这些内容充满了吸引力。此外，我也希望能了解到如何通过对推进器内部流动参数的监测，来预测和诊断可能出现的故障，例如叶片损坏或轴承异常，这些往往会伴随着流体动力的改变。这本书，对我而言，是提升水下航行器推进系统性能和隐蔽性的关键技术指南，我迫不及待地想从其中学习到如何“看见”和“理解”水下的流动奥秘。

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读到《流体机械内部流动测量技术》这个书名，我 immediately 想到了我们在石油化工行业中经常遇到的泵和压缩机。这些设备是整个生产流程中的关键动力设备，它们的稳定运行直接关系到生产效率和安全。然而，这些设备内部的流动往往非常复杂，充满了高压、高温，有时甚至还包含腐蚀性的介质和颗粒物。精确地测量这些内部流动，对于诊断设备故障、优化运行参数、延长使用寿命至关重要。我迫切希望书中能够详尽地介绍适用于石油化工领域的高压、高温流体测量技术，特别是那些能够承受腐蚀性介质，并且不易被固体颗粒物堵塞的测量方法。例如，我希望能了解如何使用耐腐蚀的压力传感器，或者如何通过特殊设计的采样口来测量管道内部的流体成分和流量。我期待书中能够提供关于如何识别和量化泵送液体中的气穴或空蚀现象的测量技术，因为这些现象是导致设备损坏的主要原因之一。同样，对于压缩机，我希望能够了解到如何精确测量进出口的气体压力、温度和流量，以及如何在叶轮和通道内部进行有效的流动监测，以避免过载或不稳定运行。我尤其对书中能够包含一些关于预测性维护和状态监测的应用案例感兴趣，通过对流体流动参数的持续监测，来提前预警潜在的设备故障。这本书，对我而言，是保障石油化工生产安全和高效运行的重要技术支撑，我期待它能提供切实可行的解决方案。

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《流体机械内部流动测量技术》这个书名，让我想起了我在设计水力机械时遇到的困境。尽管我们可以通过各种设计软件进行模拟，但最终的性能往往会受到许多难以预测的内部流动因素的影响。例如，在离心泵的叶轮内部，是否存在着不易察觉的二次流或涡流，这些是否是导致效率降低或发生汽蚀的原因？在水轮机的水道中，流体的分布是否均匀，是否存在局部过流或死水区？这些问题，仅仅依靠模拟是无法完全解答的。这本书，听起来就像是能为我提供“透视眼”。我非常期待书中能够详细介绍各种适用于水力机械的测量技术，比如如何测量低速、大流量的水流，如何识别和量化流体中的气泡（汽蚀），以及如何评估不同叶型设计下的流场效率。我希望书中能够包含关于测量水体密度、粘度等物理参数的技术，以及如何在这种环境下进行精确的压力和速度测量。特别地，对于水轮机的转轮区域，其内部的流动非常复杂，我期待书中能够提供相关的测量案例和解决方案。此外，我也希望书中能够探讨不同测量方法在成本、复杂度和精度之间的权衡，以便我在实际项目中做出更明智的技术选择。这本书，对我而言，是提升水力机械设计水平、优化运行效率的宝贵指南，我期待它能为我带来全新的视角和实用的解决方案。

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我之所以对《流体机械内部流动测量技术》这本书抱有如此高的期待，是因为它触及到了我在汽车发动机热管理系统设计中遇到的核心问题。在优化发动机的冷却系统时，我们需要精确了解冷却液在发动机内部复杂的冷却水道中的流动情况。例如，冷却液在缸体、缸盖等高温区域的分布是否均匀？是否存在流动死角导致局部过热？冷却液的流速和压力是否能有效带走热量？这本书，听起来就像是解决这些难题的“导航仪”。我迫切希望书中能够详细介绍适用于汽车发动机冷却系统内部流动测量的技术，特别是如何在高压、高温环境下，并且在有一定颗粒物（如水垢）的情况下进行精确测量。我期待书中能够涵盖如何使用微型温度传感器和压力传感器来监测冷却液在发动机内部的温度梯度和压力分布。我也对书中可能提及的，如何通过非接触式光学测量技术来可视化冷却液在透明模型中的流动路径和速度场感到好奇。更重要的是，我希望书中能够提供一些关于如何通过测量数据来验证和优化冷却水道的设计，以实现更均匀的温度分布，提高冷却效率，并最终提升发动机的性能和寿命。我也对书中如何利用这些测量数据来诊断发动机冷却系统中可能出现的异常，比如水泵效率下降、节温器故障等，非常有兴趣。这本书，对我而言，是提升汽车发动机热管理技术水平、实现节能减排目标的重要技术宝典。

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这本《流体机械内部流动测量技术》的书名，如同一个信号，精准地击中了我在流体力学和机械工程交叉领域深耕多年的痛点。长期以来，我一直在思考如何更有效地“看见”并量化流体机械内部的复杂流动现象。很多时候，我们依赖于计算流体动力学（CFD）的模拟结果，但这些模拟的准确性，很大程度上取决于我们对真实流动数据的理解和验证。这本书，恰恰填补了这一关键环节。我非常期待书中能够详细介绍各种非接触式测量方法，比如如何利用激光或光学原理来实现对流场的高精度测量，无论是速度、压力还是温度。特别地，我希望书中能深入探讨不同测量方法的适用范围、优缺点以及在不同工况下的精度保障。例如，对于高温高压环境下，哪些测量技术更具优势？对于具有复杂几何形状的内部通道，如何选择合适的测量策略？书中对这些实际工程问题的解答，将具有极高的参考价值。我甚至期待它能涵盖一些关于测量误差的分析和修正方法，以及如何通过多源数据融合来提高测量的可靠性。此外，这本书的“内部流动测量”定位，也让我对书中可能涉及的传感器选择和安装技巧产生了浓厚的兴趣。在狭小、高速旋转的空间内，如何精确、稳定地安装和使用测量设备，而不对原有的流动场产生显著干扰，这是一项极具挑战性的任务，而我相信这本书会提供宝贵的经验。我期待这本书能为我提供一个系统性的框架，让我能够更自信、更科学地进行流体机械内部的流动测量，从而在设计优化和故障诊断方面取得更大的突破。

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我之所以对《流体机械内部流动测量技术》这本书产生浓厚兴趣，源于我在实际工程项目中遇到的挑战。在进行某型号航空发动机压气机叶片的气动性能优化时，我们遇到了瓶颈：CFD模拟结果与地面热试车的实际性能数据存在一定偏差。这促使我们意识到，对压气机内部真实流动状态的精确测量是至关重要的。这本书的出现，仿佛是为我指明了方向。我迫切地希望书中能够详细介绍针对航空发动机等高速、高温、高压环境下的流动测量技术。这包括但不限于：如何在复杂的叶片通道内布置测量探头？如何应对高转速带来的干扰？如何准确测量高速气流的温度和压力分布？书中对这些具体技术细节的阐述，将是我解决工程难题的关键。我尤其关注书中关于非定常流动测量的内容，因为在压气机中，流动往往伴随着旋涡、边界层分离等非定常现象，而这些现象对性能影响巨大。如果书中能提供如何捕捉和分析这些瞬态流动特征的技术，那将是极大的价值。另外，对于数据处理和可视化部分，我希望书中能够提供一些先进的算法和软件工具的介绍，以便更好地理解和展示复杂的测量数据。这本书，对我来说，不仅是一本技术参考书，更是解决实际工程问题的“秘密武器”。我渴望通过这本书，获得更深厚的理论知识和更实用的技术手段，从而在航空发动机领域取得更大的技术突破。

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《流体机械内部流动测量技术》这个书名，瞬间勾起了我对于探索机械内部“生命线”的强烈好奇。我一直觉得，流体机械的效率和可靠性，很大程度上取决于其内部流体的行为。试想一下，一台高效的泵，其内部的流体是否能够平稳、无扰动地通过叶轮？一台节能的涡轮，其内部的气流是否被精确地引导，最大限度地转化动能？这些问题的答案，都隐藏在对内部流动的精确测量之中。我期待这本书能够提供一套完整的测量技术体系，从基础的测量原理，到具体的实施方案，再到数据分析和解读。我特别关注那些能够揭示流动细节的技术，比如可以捕捉瞬时速度场分布的PIV，或者能够精确测量速度矢量场的LDA。同时，我也对那些可以测量流体压力的传感器技术感兴趣，例如压电传感器、应变片等，以及它们在高速流动和高压环境下的可靠性。更重要的是，我希望书中能够探讨如何将这些测量技术应用于不同类型的流体机械，例如离心泵、轴流泵、往复泵、涡轮机、压缩机等。每个机械都有其独特的内部结构和流动特点，因此测量方法也需要相应的调整和优化。我对书中能够包含关于如何选择合适的测量仪器、如何设计实验方案、如何进行数据后处理以及如何将测量结果与CFD模拟结果进行对比验证的内容，充满了期待。这本书，在我看来，是连接理论设计与实际运行的关键桥梁，是提升流体机械性能和可靠性的重要工具。

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这本书的书名是《流体机械内部流动测量技术》，虽然我还没有机会深入翻阅，但仅凭标题就足以点燃我内心深处对精密测量和流体动力学的渴望。我一直对隐藏在各种旋转和往复运动设备内部的神秘流体行为充满好奇。想象一下，在涡轮叶片尖端的微小间隙里，在泵的漩涡区，在压缩机的气流通道中，流体是如何以惊人的速度和复杂的模式流动的？这些肉眼不可见的动态过程，直接决定了机械的效率、寿命乃至运行的稳定性。而这本书，听起来就像是揭开这些神秘面纱的钥匙。我尤其期待书中能详细阐述各种先进的测量原理和技术，比如PIV（粒子图像测速）、LDA（激光多普勒测速）、热线/热膜风速仪，甚至更前沿的传感器技术。了解这些技术如何在高温、高压、高速，甚至带有颗粒物的恶劣环境中精确地捕捉流体信息，将是令人兴奋的学习过程。我设想书中会包含大量的实验案例分析，通过真实的工业应用场景，来展示这些技术的实际威力，例如如何通过测量来优化水轮机的叶轮设计，如何改进航空发动机的压气机性能，或者如何诊断离心泵的汽蚀现象。这些具体的操作细节和数据解读，将是帮助我将理论知识转化为实际技能的关键。我甚至希望书中能包含一些关于数据采集、处理和可视化的内容，毕竟，再先进的测量技术，也需要有效的数据支撑才能发挥价值。从书名来看，它不仅仅是一本技术手册，更像是一门关于如何“看见”和“理解”流体运动的艺术。我对这本书抱有极大的期望，希望它能带我进入流体测量技术的世界，深入了解那些决定了现代工业心脏跳动的精密奥秘。

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从《流体机械内部流动测量技术》这个书名，我 immediately 联想到了风力发电机组的工作原理。一台高效的风力发电机，其叶片捕获风能的效率，很大程度上取决于风流如何平顺地通过叶片表面以及转子内部的流体动力学特性。在叶片设计的过程中，我们常常需要了解气流在叶片表面特别是尾缘处的附着和分离情况，以及在轮毂和叶片连接处的复杂流动。这本书，听起来就像是一本为我量身打造的“风动指南”。我非常渴望书中能够深入探讨如何在高速旋转的风力涡轮叶片上进行非接触式的气动测量，例如如何利用先进的激光雷达技术测量叶片不同截面上的风速和攻角，或者如何通过红外成像技术监测叶片表面的温度分布，以推断气流状态。我也对书中可能提及的，用于测量涡轮内部气流压力和速度的先进传感器技术感到好奇，特别是那些能够在地面试验和实际运行条件下都能稳定工作的方案。我期待书中能包含一些关于如何识别和分析叶片上的流动损失，例如边界层分离、涡流诱导等，并且如何利用这些测量数据来优化叶片的气动设计，以提高发电效率和降低噪音。此外，我也希望能了解到如何通过测量来诊断和预防风力发电机组在运行中出现的异常，比如叶片振动或轴承过热等，这些问题往往与内部流动的异常变化有关。这本书，对我而言，是理解和提升风力发电技术的核心关键，我迫不及待地想要从中汲取知识。

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