机电一体化设计基础

机电一体化设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:China Machine Press
作者:Zheng Ti
出品人:
页数:254
译者:
出版时间:2011-8-1
价格:20.00元
装帧:Paperback
isbn号码:9787111056089
丛书系列:
图书标签:
  • 机电一体化
  • 机械设计
  • 电气工程
  • 自动化
  • 控制工程
  • 系统集成
  • 设计基础
  • 工程教育
  • STEM教育
  • 工业自动化
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具体描述

《机电一体化设计基础》在简要介绍机电一体化基本概念及概况、机电一体化产品构成及其设计与开发工程技术路线的基础上,结合机电一体化共性关键技术的应用,重点针对机电一体化产品总体及其机械系统、接口、检测系统、伺服系统和控制系统的基础理论、设计原理和设计方法进行了系统、详细、深入浅出的分析和介绍。

《机电一体化设计基础》兼顾了课堂教学及自学的特点和需要,各章都附有适量的习题与思考题,有助于读者加深对《机电一体化设计基础》内容的理解及检验学习效果。

《机电一体化设计基础》可作为大专院校机械电子工程专业及相关专业的专业课或选修课教材,也可供夜大、函大及职大等相关专业使用,还可供研究生及从事机电一体化产品设计、制造与研究的工程技术人员参考。

《计算流体力学在航空航天工程中的应用》 内容概要 本书深入探讨了计算流体力学(CFD)在航空航天工程领域的广泛应用与前沿进展。全书结构严谨,内容翔实,旨在为航空航天工程师、科研人员以及相关专业的高年级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的技术参考。 本书首先从流体力学和数值方法的理论基础入手,详细介绍了离散化技术、网格生成策略(包括结构网格、非结构网格和混合网格)以及不同类型的数值格式,如有限体积法、有限差分法和有限元法在线性与非线性偏微分方程求解中的应用。重点阐述了处理可压缩流、高超声速流和粘性流动的关键方程组(如Navier-Stokes方程)的求解算法,包括压力-速度耦合算法(如SIMPLE、PISO系列)和时间推进方法(如欧拉法、龙格-库塔法)。 第一部分:理论基础与数值方法 流体力学基础回顾: 详细回顾了连续介质假设、守恒律(质量、动量、能量)的积分形式与微分形式,并针对航空航天工程中常见的低速、亚音速、跨音速、超音速及高超声速流动特性进行了分类阐述。 湍流模型: 深入分析了湍流的本质及其在工程中的建模挑战。系统介绍了适用于不同雷诺数和流动结构的湍流模型,包括代数模型(如零方程模型)、一方程模型(如Spalart-Allmaras模型)、两方程模型(如$k-epsilon$、$k-omega$模型及其剪切修正版本)以及雷诺平均Navier-Stokes(RANS)模型的应用局限性。此外,还对大涡模拟(LES)和直接数值模拟(DNS)的原理、适用范围及在复杂流动分析中的作用进行了比较和讨论。 离散化与求解技术: 详细讲解了各种空间离散格式(迎风格式、中心格式、高精度格式)的构建与误差分析。重点讨论了处理激波和接触间断时采用的TVD(Total Variation Diminishing)格式和WENO(Weighted Essentially Non-Oscillatory)格式的数学原理和优势。在时间离散方面,对比分析了显式、隐式以及多步时间推进方法的稳定性、收敛性和计算效率。 第二部分:航空应用 本部分聚焦于CFD技术在飞行器气动设计中的具体应用,这是本书的核心特色之一。 亚跨音速气动分析: 阐述了如何利用CFD预测翼型和机翼的升力、阻力、力矩特性,并重点分析了跨音速下激波的产生、发展及其对气动性能的影响。通过实例演示了利用CFD进行翼型优化设计,以推迟激波的形成或减小激波阻力。 高超声速流动与热防护: 针对高超声速飞行器面临的极端环境,详细介绍了化学反应流模型和高温气体动力学效应的CFD处理方法。讨论了如何模拟再入飞行器周围的激波层、头部激波的起伏特性以及高热流密度下的壁面传热计算。内容包括化学平衡、化学非平衡流动模拟,以及热结构耦合分析的初步方法。 复杂外形设计与验证: 涵盖了对具有复杂几何特征的飞行器(如翼身融合体、涡流发生器、矢量推力喷管)的气动耦合分析。通过大量工程案例,展示了如何利用CFD验证设计方案的有效性,并指导结构布局的优化。讨论了网格划分对复杂边界层分离和再附着区域预测精度的敏感性。 第三部分:航天推进系统与环境模拟 本部分关注CFD在火箭发动机和航天器环境效应中的应用。 喷管流动与推力计算: 详细分析了火箭发动机喷管内部的流动特性,包括等熵膨胀、激波与回流现象(如超膨胀和欠膨胀)。展示了如何使用CFD精确计算喷管的推力系数、排气速度和效率,并探讨了二维和三维喷管的流场结构。 燃烧室耦合模拟: 介绍了反应流动的CFD建模,包括燃料和氧化剂的化学反应动力学、湍流燃烧模型(如EDC模型、PDF方法)以及它们与流场耦合的数值实现。重点讨论了贫油预混燃烧室和富油非预混燃烧室的数值模拟策略。 姿态控制与在轨效应: 探讨了CFD在模拟航天器在稀薄大气或真空中的微小推力器喷流干扰、轨道碎片撞击效应以及太阳风相互作用等前沿课题中的应用。 第四部分:后处理与不确定性量化 数据可视化与工程判读: 强调了CFD结果的有效性依赖于高质量的后处理。介绍了先进的等值面、流线、矢量图、涡结构识别(如$lambda_2$判据)以及壁面压力和剪切力分布的工程化解读方法。 CFD的不确定性量化(UQ): 鉴于任何数值模拟都存在误差源,本章系统介绍了如何评估和量化输入参数变化、模型选择和数值离散带来的不确定性。这对建立可靠的工程设计裕度至关重要。 全书配有大量的专业术语解释、详尽的公式推导和丰富的工程算例图表,理论深度与工程实用性兼备,是航空航天领域CFD技术人员必备的参考手册。

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机械电子工程专业核心课经典教材,很不错的书,很扎实。只是很久没更新了。

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