民航发动机控制基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国民航出版社

作者:

出品人:

页数:169

译者:

出版时间:1999-06

价格:16.00

装帧:平装

isbn号码:9787801103109

丛书系列:

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• 民航
• 发动机
• 民航发动机
• 发动机控制
• 航空工程
• 控制系统
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• 飞行器动力
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• 机械工程
• 电气工程

《现代航空材料科学导论》 本书旨在为航空领域的研究人员、工程师、以及对航空材料前沿技术感兴趣的学生和技术人员，提供一个全面而深入的现代航空材料科学知识体系。本书内容聚焦于当前航空工业发展中至关重要的材料技术，从微观的原子结构与性能关系，到宏观的材料选择与应用，再到未来的发展趋势，进行系统性的阐述。 第一部分：航空材料的基本原理与性能 本部分将首先回顾航空材料的基础理论，包括材料的晶体结构、缺陷、相变、以及它们如何影响材料的宏观力学性能，如强度、韧性、疲劳寿命、以及高温性能。我们将深入探讨各种材料在极端航空环境下的行为，包括应力腐蚀、高温氧化、热冲击等。 1.1 材料科学基础回顾：简要介绍金属、陶瓷、聚合物、复合材料的基本分类及其原子结构特征。 1.2 力学性能与失效机理：详细讲解拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本力学性能的测试方法和表征参数。深入分析材料的断裂韧性、疲劳裂纹扩展、蠕变等关键失效机制，并探讨影响这些机制的微观结构因素。 1.3 高温性能与环境影响：聚焦航空发动机和飞行器在高温、高压、腐蚀性环境下的材料挑战。介绍高温合金的相结构稳定性、氧化-腐蚀行为、热障涂层的作用机理。探讨复合材料在高温下的性能衰减及其防护措施。 1.4 疲劳与损伤容限：详细阐述航空结构件在反复载荷作用下的疲劳失效过程。介绍疲劳裂纹的萌生、扩展及断裂准则，以及损伤容限设计理念在保障飞行安全中的核心作用。 第二部分：关键航空材料的种类与发展 本部分将重点介绍当前和未来航空领域最关键的几类材料，包括先进金属合金、高性能陶瓷、复合材料以及新兴材料。每一类材料都将从其基本组成、制备工艺、微观结构、宏观性能、以及在航空器上的具体应用等方面进行详细介绍。 2.1 先进航空金属合金： 2.1.1 镍基高温合金：深入分析新一代镍基高温合金的成分设计、强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶界强化、位错强化等）。重点介绍其在涡轮叶片、涡轮盘等核心发动机部件中的应用，以及单晶、等轴晶、定向凝固等不同晶体结构对性能的影响。 2.1.2 钛合金：探讨钛合金的α、β、α+β相区及其对性能的影响。介绍Ti-6Al-4V等传统钛合金的性能特点，以及新型高强韧、耐热、抗氧化钛合金的发展。关注钛合金在航空器结构件、发动机压气机部件中的应用。 2.1.3 铝合金：回顾传统铝合金的发展，重点介绍 Al-Li合金、Al-Sc合金等高性能铝合金的优势，以及其在飞机结构、机翼、机身等部位的应用。 2.1.4 超级合金（Superalloys）：更广泛地介绍能够承受极端高温和应力环境的金属合金，及其在航空航天领域的关键作用。 2.2 陶瓷材料及其在航空中的应用： 2.2.1 氧化物陶瓷：介绍氧化铝、氧化锆等在热障涂层、绝缘材料等方面的应用。 2.2.2 碳化物和氮化物陶瓷：聚焦碳化硅、碳化硼、氮化硅等材料在耐磨损、高温结构件中的潜力，尤其是在发动机燃烧室、喷管等部件。 2.2.3 陶瓷基复合材料（CMCs）：重点介绍其轻质、高强、高韧、耐高温的优异性能，以及在航空发动机高温部件（如涡轮导向叶片、燃烧室衬里）中替代金属材料的前景。分析其增强体、基体材料的选择与结合方式。 2.3 聚合物基复合材料（PMCs）： 2.3.1 碳纤维增强聚合物（CFRPs）：详细阐述碳纤维的种类、性能及其在树脂基体中的分散与界面结合。深入分析CFRPs在飞机结构（如机翼、机身、尾翼）中的广泛应用，探讨其轻量化、高比强度、高比模量的优势。 2.3.2 玻璃纤维增强聚合物（GFRPs）：介绍GFRPs在非承载结构件、内饰件等方面的应用，以及其成本效益。 2.3.3 其他先进聚合物基复合材料：如芳纶纤维增强聚合物（AFRPs）等，介绍其在特定领域的应用。 2.4 增材制造（3D打印）航空材料： 2.4.1 金属增材制造：介绍激光熔融、电子束熔融等金属3D打印技术在航空发动机复杂零部件制造中的应用，如燃油喷嘴、叶轮等。 2.4.2 复合材料增材制造：探讨连续纤维增强复合材料打印技术在制造大型轻质结构件中的潜力。 第三部分：航空材料的先进制造与加工技术 本部分将聚焦于实现先进航空材料高性能的关键制造与加工技术，包括传统精密加工、特种加工以及新兴的智能制造方法。 3.1 精密机械加工：包括CNC加工、磨削、抛光等传统工艺在航空材料精密成型中的应用。 3.2 特种加工技术：如电火花加工（EDM）、激光加工、超声波加工等，在加工难加工材料（如高温合金、陶瓷）中的应用。 3.3 表面工程与涂层技术： 3.3.1 涂层设计与制备：详细介绍航空发动机和飞行器表面需要的多功能涂层，如耐磨损涂层、抗氧化涂层、防腐蚀涂层、热障涂层、以及减摩涂层。重点关注等离子喷涂、物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等技术。 3.3.2 表面改性技术：介绍热处理、渗层、离子注入等表面改性技术对材料性能的提升作用。 3.4 智能制造与数字化生产：探讨物联网、大数据、人工智能在航空材料生产过程中的应用，实现生产过程的实时监控、质量追溯和工艺优化。 第四部分：航空材料的性能表征与无损检测 材料的性能并非一成不变，在服役过程中会经历各种变化。因此，精确的性能表征和及时的无损检测对于保障航空器安全至关重要。 4.1 材料性能测试与评价： 4.1.1 金相分析与显微观察：介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）在分析材料微观结构、缺陷、相分布等方面的应用。 4.1.2 谱学分析技术：如X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、能量色散X射线谱（EDS）等，在确定材料成分、晶体结构、元素组成等方面的应用。 4.1.3 力学性能测试：再次强调各种力学性能测试在材料设计、质量控制和服役评估中的重要性。 4.2 无损检测（NDT）技术： 4.2.1 超声波检测（UT）：用于检测材料内部的裂纹、夹杂、气孔等缺陷。 4.2.2 射线检测（RT）：如X射线和γ射线检测，用于识别材料内部的密度不均或结构性缺陷。 4.2.3 涡流检测（ET）：主要用于检测金属材料表层和近表层的缺陷。 4.2.4 渗透检测（PT）：用于检测材料表面的裂纹和孔隙。 4.2.5 视觉检测（VT）：直接观察材料表面的宏观缺陷。 4.2.6 荧光渗透检测（FPI）：作为渗透检测的增强型方法。 第五部分：航空材料的未来发展趋势 本部分将展望航空材料领域未来的发展方向，包括新型材料的开发、智能化材料的应用、以及可持续性材料的探索。 5.1 智能材料与自愈材料：介绍能够感知外部环境变化并做出相应响应的智能材料，以及具有自修复能力的材料在延长航空器寿命、提高可靠性方面的潜力。 5.2 生物基与可回收航空材料：探讨在航空领域应用环境友好型、可再生材料的挑战与机遇，以及对现有材料进行回收再利用的策略。 5.3 材料设计与模拟仿真：强调计算材料学、多尺度模拟等手段在加速新材料研发、优化材料性能方面的作用。 5.4 纳米材料在航空中的应用：探索纳米技术在提升材料性能、开发新型功能材料方面的可能性。 本书内容结构清晰，逻辑严谨，旨在帮助读者建立起对现代航空材料科学的全面认知，并为未来航空材料的研发和应用提供理论指导和技术参考。

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我带着一种寻觅“工程智慧结晶”的心态来阅读这本书的。最让我耳目一新的是其中对于“冗余设计与故障隔离”的论述。作者没有采用官方文档那种冷冰冰的描述，而是通过几个虚构但极其贴近现实的飞行场景，来剖析多通道控制系统是如何在传感器漂移或执行器卡滞的情况下，通过软件算法实现平稳过渡的。这种“场景化”的叙事方式，极大地增强了阅读的沉浸感和代入感，让人能切实体会到控制系统工程师在面对生死攸关的决策时所承受的压力和需要具备的严谨思维。书中对“鲁棒性分析”部分的阐述尤其深刻，它不仅仅是数学上的范数分析，还结合了环境温度、海拔变化等实际工况对控制裕度的挤压效应进行了定性分析。然而，如果这本书能提供一些相关的软件仿真代码（比如MATLAB/Simulink模型片段），哪怕是简化的示例，那将是锦上添花之举。毕竟，对于工程技术人员而言，“动手跑一下”的直观感受，远胜过单纯的文字描述。

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这本书的结构安排给我留下了一种强烈的“溯源”感。它仿佛带着读者回溯了喷气式发动机控制技术从气动机械式到全权限数字电子控制（FADEC）的完整演进历程。开篇部分对早期的机械液压调速器的详细剖析，虽然在现代看来已经属于“古董”技术，但它为理解为何现代FADEC必须解决那些老问题提供了必要的历史背景。作者在讨论“数据总线与通信协议”时，对MIL-STD-1553B和ARINC 429等老旧但仍广泛应用的协议进行了较为详尽的对比和应用场景分析，这对于维护和升级老旧机型的工程师群体来说，是极其宝贵的资料。不过，书中对于涉及知识产权保护严格的现代发动机制造商的最新控制算法的描述，显得尤为谨慎，内容多以“应当如何设计”的规范性指导为主，而较少涉及“具体是如何设计的”实现细节，这使得在展望未来技术发展方向时，略感意犹未尽。总的来说，这是一部扎根于历史、面向工程实践的佳作，尤其适合需要理解系统传承和演变的技术人员。

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这本书的装帧质量和纸张选择确实体现了出版社的用心，无论是翻阅手感还是在进行大量笔记标注时的耐受性都令人满意。在内容深度上，我注意到作者在讨论“燃油流量控制”这个核心环节时，花费了大量的篇幅来对比不同类型电磁阀和伺服机构的工作特性，这种对“硬件实现”的关注点非常少见，大多数同类书籍往往在理论推导后就一笔带过了。这让我意识到，控制系统从来都不是孤立存在的，它和物理执行机构的动态特性是密不可分的。书中图表的清晰度也值得称赞，那些复杂的电控单元（ECU）内部信号流向图，即便是缩小打印，也能辨认出关键节点的输入和输出。美中不足的是，作为一本面向现代航空工业的读物，书中对最新的“自适应控制”和“神经网络辅助控制”的讨论略显保守，似乎更多地聚焦于成熟的、基于模型的经典控制理论。这使得本书的视角在某些前沿领域略显滞后，期待未来能有增补章节来跟进技术发展。

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这本书的封面设计得相当引人注目，采用了一种沉稳的深蓝色调，配上简洁的白色字体，给人一种专业而可靠的初步印象。我首先翻阅的是目录部分，从章节的排布来看，作者显然是想构建一个非常系统化的知识框架。虽然我个人对这个领域并非科班出身，但从标题如“空气动力学基础回顾”到后期的“故障诊断与健康管理”，脉络是清晰可循的。特别吸引我的是其中关于“先进数字控制系统架构”的那一章，它似乎预示着本书不仅仅是停留在传统的机械原理层面，而是深入到了现代航空电子和软件定义控制的前沿。我注意到书中用了大量的流程图和框图来解释复杂的逻辑关系，这对于理解那些抽象的控制算法非常有帮助。不过，作为一名对实际操作更感兴趣的读者，我更期待在实践案例分析上能看到更多细节，例如某个特定型号发动机的实际控制策略是如何实现的，而不是仅仅停留在理论推演。总体而言，这本书的结构严谨，展现了作者深厚的专业积累，适合需要建立扎实理论基础的工程师或学生。

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这本书的文字风格非常凝练，可以说是惜字如金。对于每一个关键概念的阐述，作者都力求精准到位，没有丝毫的冗余。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的“递进式”讲解方法。比如，在解释PID控制器的基础调参时，作者先从最直观的比例项入手，然后逐步引入积分和微分项，每增加一项都会清晰地分析它对系统响应带来的具体影响，这种教学方式极大地降低了初学者的理解门槛。然而，对于那些已经有一些背景知识的读者来说，这种“保姆式”的讲解可能会稍显拖沓。我希望书中能在关键理论点的推导过程中，能更多地展示一些数学模型的具体推导过程，而不是直接给出最终公式。比如，状态空间模型的建立，如果能配上更详尽的物理意义解释，相信能让读者对控制器的设计思路有更深层次的体悟。这本书的学术价值无疑是高的，但它更像是为零基础的入门者准备的教科书，而不是给资深研究人员提供新思路的参考书。

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