高电压工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:张文元

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:1995-4

价格:16.00元

装帧:平装

isbn号码:9787560506739

丛书系列:

图书标签:

• 高电压
• 电力系统
• 电气工程
• 绝缘技术
• 放电物理
• 电工学
• 电力电子
• 测试技术
• 电能质量
• 高压设备

现代机械设计与制造技术前沿探索 本书概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，审视当代机械设计与制造领域最前沿的技术发展与应用实践。内容聚焦于那些正在重塑工业格局、提升产品性能与生产效率的核心技术，涵盖从概念设计、材料科学到智能制造与系统集成的多个维度。本书的编写严格遵循工程实践的严谨性与理论创新的前瞻性相结合的原则，力求为工程师、研究人员以及相关专业学生提供一份既具学术深度又富含实用价值的参考手册。我们避免了对传统机械理论的冗余阐述，而是着重剖析现代工程挑战所需的创新性解决方案和正在快速成熟的新兴技术。 第一部分：先进材料与结构设计优化 第一章：高性能结构材料的演进与选型 本章深入探讨了应用于极端工况的先进材料。首先分析了金属基复合材料（MMC）在轻量化与高强度应用中的突破，特别是碳化硅颗粒增强铝基合金在航空航天零部件中的应用案例。随后，详细介绍了陶瓷基复合材料（CMC）在耐高温、抗氧化方面的优势，重点阐述了其在燃气轮机热端部件中的结构设计考量。高熵合金（HEA）作为一类新型多主元合金，其独特的晶体结构带来的超常力学性能，如高强度、高韧性、抗辐照能力，是本章的重点分析对象。此外，对生物相容性金属如钛合金和镁合金在生物医学工程领域的最新进展进行了综述，强调了表面改性技术对提升其服役性能的关键作用。 第二章：拓扑优化与轻量化结构设计 本章聚焦于如何利用计算驱动的方法实现结构的极限性能优化。拓扑优化技术是核心内容，详细介绍了静态载荷、模态分析和热应力约束下的优化算法流程。重点讨论了多目标优化（如刚度最大化与质量最小化之间的权衡）的实用策略。材料分布约束和制造约束（如最小特征尺寸、悬垂角限制）的引入，使得优化结果更贴近实际可制造性。本章还将介绍晶格结构与点阵结构的设计原理，探讨如何通过精确控制内部单元的几何形态，实现材料性能的各向异性调控，从而大幅减轻结构重量而不牺牲关键的承载能力。 第二章节：疲劳寿命预测与损伤容限设计 本章侧重于结构在循环载荷下的可靠性评估。传统S-N曲线分析的局限性被首先指出，取而代之的是对基于断裂力学方法的裂纹扩展寿命预测模型的深入介绍。重点讲解了应力强度因子、裂纹尖端张开位移（CTOD）以及弹塑性断裂韧性参数（J积分）在评估关键承载结构损伤容限中的应用。此外，结合无损检测技术（NDT），如超声相控阵和数字图像相关（DIC），对实际服役中的疲劳损伤进行实时监测和评估的方法论得到了详细阐述。 第二部分：高端制造工艺与增材制造 第三章：增材制造（AM）中的工艺控制与后处理 本书将增材制造视为现代机械制造的核心驱动力之一。本章详细分析了选区激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造工艺的物理过程，包括粉末铺展、激光/电子束的能量输入与熔池动力学。重点讨论了工艺参数（如激光功率、扫描速度、层厚）如何影响最终零件的微观组织、残余应力和宏观力学性能。针对增材制造零件固有的高残余应力和孔隙率问题，本章详述了热等静压（HIP）、热处理等后处理技术对消除缺陷、优化晶粒结构和提高疲劳性能的决定性作用。 第四章：高精度与复杂曲面加工技术 本章探讨了传统减材制造在面对超精密和复杂几何形状需求时的技术突破。详细介绍了五轴及以上联动数控加工的运动学原理与刀具路径规划策略，特别是对“颤振抑制”和“热误差补偿”技术在保证纳米级乃至亚微米级加工精度的应用。探讨了电化学加工（ECM）和激光冲击加工（LSP）等非传统加工方法，它们在加工难加工材料（如镍基高温合金）和优化表面完整性方面的独特优势。 第三部分：数字化集成与智能系统 第五章：基于模型的系统工程（MBSE）在机械设计中的应用 本章强调了从传统文档驱动向模型驱动转型的必要性。MBSE框架，特别是SysML语言的应用，被用作集成多学科设计约束、需求追踪和系统行为仿真的核心工具。详细介绍了如何构建机械、电气、控制系统之间的耦合模型，实现早期设计阶段的虚拟验证与性能预测。本章强调了“数字主线”（Digital Thread）的构建，确保从概念到制造、再到运维的整个生命周期数据的一致性与可追溯性。 第六章：工业物联网（IIoT）与预测性维护 本章将机械系统与信息技术深度融合。详细阐述了传感器技术（如光纤布拉格光栅、压电传感器）在结构健康监测（SHM）中的部署与数据采集。重点分析了机器学习算法（如时间序列分析、深度学习网络）如何从海量振动、温度、应力数据中提取特征，实现对设备故障的早期预警和剩余使用寿命（RUL）的精确预测。讨论了边缘计算在降低数据传输延迟、保障实时决策中的关键作用。 第七章：人机协作与操作安全 本章关注制造和装配过程中的人机交互界面优化。探讨了增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术在复杂装配指导、远程专家支持和操作员培训中的实际部署方案。针对高精度设备的操作，分析了力反馈系统和触觉接口的设计原则，旨在提升操作员的感知能力和操作精度，同时确保在人机协作环境中对人员的物理安全保障。 结语 本书所涵盖的领域代表了当代机械工程解决复杂问题的方向，强调了跨学科知识的融合、计算能力的驱动以及对材料与工艺的深度理解。它期望能激发读者在面对新一代工业挑战时，能够超越既有范式，采用更先进、更集成化的设计与制造策略。

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阅读体验上，这本书的排版和图文结合的方式非常出色，读起来一点也不费劲。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所采用的类比手法。拿电磁兼容性（EMC）那一部分来说，它用日常生活中收音机接收干扰的例子，瞬间将抽象的电磁耦合效应具象化了。这对于我们这些需要和各种敏感电子设备打交道的技术人员来说，简直是醍醐灌顶。书中对于不同类型电缆的敷设要求也划分得非常细致，无论是高密度数据线还是大电流动力线的最小间距，都有明确的规范依据。我记得有一节专门讨论了变压器绕组的局部放电检测，作者不仅解释了放电的物理原理，还深入分析了不同频率的脉冲信号在现场环境下的衰减特性，这对于准确判断故障源头至关重要。相比于我之前读过的几本偏向理论推导的教材，这本书的侧重点明显更偏向于实际工程中的“为什么”和“怎么办”，而不是仅仅停留在“是什么”的层面，这种务实的态度让人感到非常信服。

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这本书对于设计规范和标准引用的准确性值得称赞。在涉及到设计审查环节时，我发现书中引用的国家标准（GB）和行业标准（DL）版本都是最新的，这在快速迭代的电力行业中非常重要。例如，在讨论户内开关设备选型时，书中对不同海拔、温度和湿度条件下，设备绝缘裕度的计算公式进行了详细的对比分析，并给出了一个非常实用的修正系数表。这对于我们在高原地区或特殊气候条件下进行项目设计时，避免了因标准理解偏差而导致的设备选型错误。更难能可贵的是，作者还穿插了一些他自己多年工作中遇到的“反面案例”，比如因为忽视了电磁暂态过程中的高频分量，导致安装的浪涌保护器失效的事故分析。这些真实的教训比任何教科书上的定义都要来得深刻，它们时刻提醒着我们，工程的严谨性是建立在对物理现象深刻理解之上的，而不是简单地照搬图纸。

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这本关于现代工业电力系统维护的实用指南，简直是我的救星。我之前一直觉得那些复杂的电路图和晦涩难懂的专业术语像天书一样，尤其是在处理大型变电站的日常巡检和故障排查时，总感觉心里没底。这本书的叙事风格非常接地气，作者似乎非常理解一线工程师的痛点。他没有一上来就抛出那些让人望而生畏的理论公式，而是从最基础的设备隔离和安全操作规程讲起，每一步都配有清晰的实物照片或者流程图。比如，关于SF6断路器的操作步骤，书中详尽地解释了如何检查气体压力、如何进行定期的机械动作测试，甚至连更换密封圈时的力矩要求都标注得清清楚楚。读完关于接地系统设计的那一章，我立刻对我们厂区现有的地网布置有了全新的认识，特别是对“跨步电压”和“接触电压”的实际危险性有了更直观的体会。这本书的价值在于它的可操作性，它不是一本纯粹的学术著作，而是一本真正能在现场帮你解决问题的“工具箱”。我甚至发现了一些我们培训手册里都没有涵盖到的，关于新型继电保护装置的现场调试技巧，这绝对能帮助我们提高故障恢复的速度和准确性。

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这本书在系统保护和控制方面的内容深度令人印象深刻，特别是关于远动通信部分的论述，非常贴合当前智慧电网的发展趋势。作者没有简单地介绍传统的485或光纤通信，而是花了大量篇幅探讨了基于IEC 61850标准的网络架构和报文解析。我以前对Goose报文和Sampled Value报文的理解比较零散，但读完这几章后，我对它们在站内设备间的高速信息交互中的作用有了清晰的、结构化的认识。书中甚至还模拟了在网络拥塞或单点故障时，保护装置的降级运行策略，这在保障系统韧性方面具有极高的参考价值。此外，作者对继电保护定值校验的流程描述得极其严谨，从规约要求的上传下载，到现场的实际负荷校验，每一个环节的风险点都做了详细的风险提示。可以说，这本书为我们理解和实施更高级别的自动化控制提供了坚实的理论和实践基础，让我不再满足于仅仅停留在手动操作的层面。

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最让我感到惊喜的是书中关于电能质量管理的深入探讨。这部分内容远远超出了基础的电压、频率波动范围的介绍。作者详细分析了谐波电流的产生机理，重点讲解了如何使用傅里叶分析技术对现场的电压和电流波形进行精确分解。书中提供的谐波抑制方案非常具有创新性，特别是对有源滤波器（APF）的选型和安装位置的优化建议，考虑到了系统的动态无功补偿需求，而不是仅仅关注静态的补偿效果。另外，书中还提到了瞬态过电压的捕捉与分析，这对我们预防电子设备意外损坏至关重要。作者提供了一种简便的方法，通过分析断路器开断或合闸时产生的电压暂升暂降特性，来评估系统阻抗的变化。这本书的专业深度和广度，使得它不仅可以作为现场工程师的案头工具书，对于正在进行系统规划和升级的技术领导者而言，也是一本不可多得的决策参考资料，它帮助我们把对电网的理解从“能用”提升到了“高效、可靠、绿色”的层面。

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