动力工程现代测试技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:王吴迪

出品人:

页数:342 页

译者:

出版时间:2001-4

价格:24.80元

装帧:平装

isbn号码:9787560923789

丛书系列:

图书标签:

• 动力工程
• 现代测试技术
• 测试方法
• 机械工程
• 自动化测试
• 故障诊断
• 可靠性
• 实验技术
• 工程测量
• 振动测试

《精密测量在机械制造中的应用》 一、 引言：精度的基石，质量的保证 在日新月异的现代工业领域，机械制造的进步与测量技术的精度息息相关。从航空航天到精密仪器，从汽车工业到微电子制造，每一个环节的成功都离不开对尺寸、形状、位置乃至材料特性的精准把握。本书旨在深入探讨精密测量技术在机械制造全流程中的关键作用，揭示其如何成为提升产品质量、优化生产效率、驱动技术创新的核心力量。我们将跳脱宏观的工程概念，聚焦于构成精密机械的微观世界，探寻那些驱动现代制造走向极致的测量之道。 二、 测量学的基本理论与发展脉络 任何先进的测量技术都建立在扎实的理论基础之上。本章将首先回顾测量学的基本原理，包括长度、角度、表面粗糙度、形位公差等基本参数的定义与量值传递。我们将梳理测量学的发展历程，从早期的目测、规尺丈量，到机械量具的出现，再到光学测量、电子测量、激光干涉以及如今的无接触式测量和三维扫描技术的蓬勃发展，清晰地勾勒出测量技术不断追求更高精度、更高效率、更广适用性的演进轨迹。重点将放在现代测量学中关于不确定度、误差分析、数据处理与不确定度评定等核心概念的深入阐述，强调理解和控制测量误差对于保障测量结果可靠性的极端重要性。 三、 传统测量技术及其在现代制造中的角色 尽管新兴技术层出不穷，但许多经典的测量方法和工具仍然在现代机械制造中扮演着不可或缺的角色。本章将对这些“老朋友”进行系统梳理，包括： 通用量具： 游标卡尺、千分尺、百分表、角度规、内径百分表、深度尺等。我们将深入分析它们的结构特点、测量原理、适用范围及使用时的注意事项，并探讨如何通过优化操作技巧来最大限度地提高其测量精度。 量块与量规： 作为长度量值的最高标准，量块的检定、使用与保管是保证测量系统校准的基础。本章将详细介绍量块的等级、平整度、平行度、尺寸误差等关键指标，以及如何利用量块组成各种尺寸基准。同时，我们也将探讨各种量规（如光滑塞规、螺纹规、齿轮规）在极限尺寸控制中的应用。 表面粗糙度测量： 表面粗糙度直接影响零件的摩擦、磨损、密封性和外观。我们将介绍轮廓测量仪、光学干涉仪等用于表面粗糙度测量的仪器，并讲解表面纹理参数（如Ra, Rz, Rmax, Sm等）的意义及其在不同应用场景下的选择标准。 角度测量： 正弦规、万能角度尺、光学分度头等传统角度测量工具的使用方法和精度限制。 虽然这些工具可能显得“简单”，但其背后蕴含的精密设计和严谨使用方法，至今仍是培养合格制造工程师的基础。 四、 光学测量技术：非接触与高精度并举 光学测量技术以其非接触、高精度、测量速度快的特点，在现代机械制造中占据着越来越重要的地位。本章将重点介绍以下几种关键的光学测量技术： 激光干涉测量： 基于光的干涉原理，激光干涉仪可以实现亚微米甚至纳米级的长度和位移测量。我们将详细解析迈克尔逊干涉仪、萨奈克干涉仪等经典构型的原理，并探讨其在精密机床导轨直线度、平面度测量，以及高精度坐标测量机（CMM）的标定中的应用。 光学投影测量： 利用光学放大原理，将待测零件的轮廓放大显示，便于与标准图纸进行比对。我们将介绍光学投影仪的结构、照明方式、测量功能，以及其在小零件、复杂轮廓和螺纹参数测量中的优势。 视频测量系统（VMS）： VMS集成了高分辨率CCD相机、精密运动平台和强大的图像处理软件，能够实现快速、自动化的二维和三维尺寸测量。本章将深入讲解VMS的组成部分，其测量原理（如边缘检测、特征匹配），以及在电子元件、精密零件、模具制造等行业的广泛应用。 激光扫描测量： 通过激光束扫描物体表面，记录反射光点的位置信息，从而构建三维点云模型。我们将介绍三维激光扫描仪的工作原理，不同类型的扫描技术（如结构光扫描、飞行时间扫描），以及其在逆向工程、质量检测、数字孪生构建等领域的颠覆性应用。 五、 坐标测量技术：全三维空间的精度保障 坐标测量机（CMM）是现代机械制造中实现高精度三维尺寸测量的核心设备。本章将对CMM进行全面而深入的剖析： CMM的结构与工作原理： 详细介绍龙门式、桥式、关节臂式等不同类型CMM的机械结构，包括三轴导轨、测量探头、伺服系统和控制系统。我们将重点阐述CMM如何通过精确控制三维坐标来定位和测量工件的几何特征。 测量探头技术： 接触式触发探头、扫描探头、非接触式光学探头等。我们将分析不同探头的测量原理、精度特点、适用范围以及在实际测量中的选择策略。 CMM的软件系统与测量路径规划： 介绍CMM配套的测量软件的功能，包括工件坐标系建立、测量特征提取、尺寸与公差评定、报告生成等。我们将重点探讨测量路径的优化设计，如何通过合理的路径规划来提高测量效率和数据准确性，减少漏测和误测。 CMM的精度与校准： CMM的精度等级（如依据ISO 10360系列标准）、影响精度的因素（如温度、震动、热膨胀），以及定期校准的重要性与方法。 CMM在质量控制中的应用： 从原材料检验、过程检验到最终产品验收，CMM如何实现全方位的尺寸与形位公差检测，为产品质量的可靠性提供数据支撑。 六、 新型测量技术与发展趋势 科技的进步永无止境，测量技术也在不断突破边界。本章将展望测量技术未来的发展方向，并介绍一些新兴的、极具潜力的测量技术： 机器视觉与人工智能： 将机器视觉与深度学习、模式识别等AI技术相结合，实现更智能、更自动化的检测。例如，基于AI的缺陷识别、表面瑕疵检测、装配状态验证等。 接触式测量与非接触式测量的融合： 结合两种技术的优势，实现更全面的测量能力。例如，集成激光扫描和触发式探头的混合型测量设备。 内窥镜测量技术： 对于难以触及的内部结构，如发动机内部、管道内部等，内窥镜测量技术提供了有效的解决方案。 工业CT与三维无损检测： 利用X射线断层扫描技术，实现工件内部结构的无损三维成像，对于复杂零件的内部缺陷检测、结构分析和尺寸测量具有革命性意义。 柔性制造与实时在线测量： 测量技术如何与自动化生产线深度融合，实现生产过程中的实时反馈和在线调整，进一步提高生产效率和产品一致性。 物联网（IoT）与大数据在测量领域的应用： 将测量设备连接至网络，实现数据的远程采集、存储、分析和共享，为制造过程的智能化管理提供基础。 七、 测量结果的分析、应用与标准化 精准的测量只是起点，如何有效地分析和应用测量结果，才是体现其价值的关键。本章将聚焦于： 测量数据的统计分析： 运用统计学方法，如均值、标准差、变异系数、直方图、控制图等，对测量数据进行分析，评估产品的一致性、过程的稳定性。 不确定度分析与评定： 依据国际标准（如GUM），对测量结果的不确定度进行系统性评估，明确测量结果的可靠性范围，为决策提供科学依据。 测量在失效分析中的作用： 通过对失效零件进行精确测量，分析其尺寸偏差、形位误差、表面状况等，为寻找失效原因、改进设计提供线索。 测量技术在逆向工程中的应用： 利用三维扫描等技术获取原始数据，再通过CAD软件进行建模，实现对现有产品进行复制、改进或重新设计。 测量标准的国际化与互认： 介绍相关的国际和国家测量标准（如ISO、ASME、GB系列标准），以及测量结果在国际贸易中的互认问题。 八、 结论：精密测量，驱动未来制造 精密测量技术不仅仅是一种检测手段，更是现代机械制造的“神经系统”和“感官”，它连接着设计、制造、装配和使用等各个环节，确保每一个部件都精准到位，每一台设备都稳定运行。本书通过对精密测量技术理论、方法、仪器以及应用的系统阐述，旨在为相关领域的工程师、技术人员和研究者提供一个全面而深入的参考。在智能制造、工业4.0的浪潮下，测量技术的智能化、网络化、集成化将更加凸显其核心价值，成为推动机械制造向更高精度、更高效率、更可持续方向发展的强大引擎。

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这本书的结构布局和内容的逻辑性简直可以用“教科书级别的典范”来形容。从最基础的测量误差理论、不确定度评定开始，逐步过渡到特定的测试对象和技术，比如机械系统的模态分析、燃烧室的火焰诊断，再到后处理的智能算法应用。这种层层递进的方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我注意到作者在描述一些前沿技术，比如基于光纤光栅的分布式传感技术时，语言风格变得异常生动和富有前瞻性，仿佛在描绘未来动力系统的“神经系统”。尽管内容专业性极强，但作者在行文中始终保持着一种令人愉悦的学术幽默感和严谨的科学态度，这让我在长时间的深度阅读中也不会感到疲劳。特别是书中对测试系统集成和软硬件协同方面的论述，非常贴合当前工业界对自动化、智能化测试的需求，提供了许多可操作性的建议。这绝非一本只停留在理论层面的书籍，它更像是一位经验丰富的老专家，手把手地在教你如何构建一个能够应对未来挑战的现代测试平台。

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老实说，我拿到这本书时是带着点怀疑的，毕竟“现代测试技术”这个标题听起来未免有些宏大，担心内容会过于空泛，像一本样样通、样样松的百科全书。然而，深入阅读后，我发现作者显然是下了一番苦功夫，力求在广度和深度之间找到一个完美的平衡点。尤其在数据处理与分析这一章节，作者并没有满足于停留在简单的傅里叶变换层面，而是详细阐述了小波分析在非平稳信号处理中的应用，这一点在以往的教材中是很少见的。书中结合了大量的实际工程案例，比如燃气轮机叶片的热应力实时监测，或者高超音速飞行器表面的气动加热效应测量，这些案例不仅理论支撑扎实，而且配图清晰，让人可以迅速将书本知识与真实世界的复杂问题联系起来。我个人认为，这本书最成功的地方在于它提供了一种系统性的思维框架，它教会的不是某一个具体的测量方法，而是一种面对未知动力学系统时，如何设计一套完整、可靠、可溯源的测试方案的能力。对于研究生或者初入行的工程师来说，它绝对是一本可以反复研读、每次都有新收获的“案头宝典”。

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我必须承认，这本书的专业深度已经远远超出了我个人的知识储备范围，但即使是抱着“取其精华”的态度来阅读，也让我受益匪浅。它在很多细节的处理上，体现出了作者深厚的工程底蕴。举个例子，书中关于高频动态压力测量时，对传感器安装位置对测量结果影响的讨论，细致到连安装孔的粗糙度都会造成误差，这种对“细节决定成败”的深刻理解，是只有在大量一线实践中才能提炼出来的真知灼见。更让我欣赏的是，这本书并没有回避测试技术中的“灰色地带”——那些没有完美解决方案的难题。作者坦诚地分析了不同测试手段在极端条件下的失效模式和应对策略，这比那些只报喜不报忧的宣传性资料要可靠得多。阅读这本书的过程，就像是经历了一次高强度的专业训练，它强迫你不仅要理解“是什么”，更要深究“为什么会这样”和“怎样才能更好”，是一种对思维边界的持续拓展。

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坦率地说，这本书的价值已经超越了一本技术手册的范畴，它更像是一份关于如何将物理学原理转化为可靠工程数据的“方法论宣言”。我特别欣赏作者在章节末尾设置的“思考与展望”部分，这促使读者跳出具体技术的桎梏，去思考测试技术在能源转型、智能制造等宏大背景下的未来发展方向。例如，书中对在线健康监测（PHM）系统的数据融合和决策算法的介绍，已经触及到了人工智能在动力设备运维中的前沿应用。这本书的文字风格是那种沉稳而有力的，没有花哨的辞藻，每一个句子都承载着清晰的信息量，阅读起来需要高度的专注力，但一旦进入状态，那种知识在脑海中构建起来的满足感是无与伦比的。对于那些希望将自己的测试技能提升到一个全新层次，不再满足于简单的数据采集，而是追求系统优化和前沿创新的专业人士来说，这本书无疑是一份不可多得的里程碑式的参考资料。

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这本《动力工程现代测试技术》的封面设计确实相当抓人眼球，那种深邃的蓝色调和科技感的线条交织在一起，让人立刻联想到精密仪器和前沿实验。刚翻开目录，就被其中庞大的知识体系震住了。我原本以为这只是一本侧重于传统机械测试的教材，没想到它居然涵盖了从基础的信号采集理论到复杂的振动分析、热流测量等多个维度。特别是其中对非接触式测量技术如激光多普勒测速仪（LDV）和红外热成像的深入探讨，简直让人眼前一亮。书中的理论推导部分写得非常严谨，公式的引用和解释都恰到好处，即便是初次接触这些高深概念的读者，也能通过作者精心设计的图示和实例，逐步建立起对测试物理本质的理解。我特别喜欢作者在介绍传感器选型时，那种近乎“工匠精神”的细致入微，不仅告诉你“怎么测”，更告诉你“为什么用这个测，以及它的局限性在哪里”。这对于我们这些在实际工程中经常要面对各种复杂工况和环境限制的人来说，无疑是极其宝贵的经验总结。整本书的排版清晰，术语解释规范，读起来完全没有那种晦涩难懂的枯燥感，更像是一次由浅入深、循序渐进的学术探险。

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