现代光测力学技术

现代光测力学技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:哈尔滨工业大学
作者:王开福//高明慧//周克印
出品人:
页数:197
译者:
出版时间:2009-11
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787560329598
丛书系列:
图书标签:
  • 流体力学
  • 光测力学
  • 应力分析
  • 光学测量
  • 实验力学
  • 材料力学
  • 结构分析
  • 传感器
  • 精密测量
  • 工程测量
  • 力学实验
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具体描述

《国防特色教材•现代光测力学技术》详细介绍了现代光测力学技术的基本原理和测试方法,反映了国内外最新研究成果和工程应用。《国防特色教材•现代光测力学技术》由9章和3个附录组成,主要内容包括相位检测技术、图像处理技术、全息干涉技术、散斑计量技术、云纹测试技术、光测弹性技术、光纤传感技术、图像相关技术和粒子图像技术等。附录部分包括现代光测力学实验、相似理论和误差分析等。

好的,这是一本关于精密机械设计与制造前沿技术的专业书籍的详细简介。 --- 《精密机械设计与制造前沿技术:从理论到实践的跨越》 书籍简介 本书旨在系统、深入地探讨当前精密机械领域中具有革命性和前瞻性的设计理念、制造工艺以及先进检测技术。我们聚焦于微纳尺度制造的挑战、智能制造系统的集成应用,以及极端工况下高性能部件的可靠性设计。全书内容紧密结合工业升级和技术创新的实际需求,为工程技术人员、科研工作者及高年级本科生和研究生提供了一部兼具理论深度与工程实践价值的参考手册。 第一部分:微纳尺度精密运动控制与驱动系统 本部分重点剖析了在微米乃至纳米尺度上实现高精度运动控制所面临的关键技术瓶颈及其突破性解决方案。 第一章:超精密定位系统的理论基础与误差源分析 详细阐述了高分辨率编码器、零漂移传感器的选型与标定方法。重点讨论了运动链中的非线性误差(如滞后、蠕变、热漂移)的建模与补偿技术。内容涵盖了基于模型的预测控制(MPC)在伺服环路中的应用,以提升系统在复杂轨迹跟踪下的动态性能。特别介绍了柔顺机构(Compliant Mechanisms)在消除机械间隙、实现无摩擦驱动方面的独特优势及其拓扑优化设计方法。 第二章:磁悬浮与压电驱动技术在精密操控中的集成 深入研究了无接触驱动技术——磁悬浮轴承在高速、高载荷精密机床主轴中的应用潜力。分析了永磁同步电机(PMSM)驱动磁悬浮系统的稳定性控制策略,包括Hall元件反馈与激光位移传感器反馈的融合优化。同时,对压电陶瓷(PZT)驱动器的工作特性、迟滞现象的辨识与精确补偿进行了详尽的论述。内容涵盖了如何利用PZT阵列实现多自由度微位移的精确解耦控制,适用于高精度光学元件的快速调整。 第三章:先进光学干涉测量与形貌重建 本章专注于非接触式高精度测量的最新进展。内容包括白光干涉测量技术(WLI)在高对比度表面检测中的应用,尤其关注如何克服倾斜角和低反射率材料对相位解调的影响。详细介绍了计算全息成像(Computer-Generated Holography, CGH)在实时波前控制中的原理与实现,以及基于机器学习的表面粗糙度参数的快速无损评估方法。对高精度角度测量中的系统误差(如系统摆动、大气扰动)的有效抑制技术进行了深入探讨。 第二部分:极端环境与高性能材料的精密制造工艺 本部分聚焦于突破传统制造极限,实现具有特殊性能和复杂结构的精密部件的制造技术。 第四章:超快激光加工与增材制造的精度控制 深入剖析了飞秒激光和皮秒激光在材料去除(L吧aser Ablation)过程中的物理机制。重点讨论了“冷加工”的实现条件,即如何通过优化脉冲参数(重复频率、峰值功率)来最小化热影响区(HAZ)。在增材制造方面,探讨了选择性激光熔化(SLM)和电子束熔化(EBM)过程中粉末床的流动性、熔池的液态动力学模拟,以及如何通过过程监测(如原位光谱分析)来实时控制晶粒结构和残余应力,以提高关键航空发动机叶片的致密度和疲劳寿命。 第五章:微流控芯片与功能梯度材料的构筑 本章介绍了微纳尺度制造技术如何赋能生物医学工程和新能源领域。详细介绍了软光刻(Soft Lithography)中PDMS模具的精确复制技术,以及反应离子刻蚀(RIE)的各向异性控制。针对功能梯度材料(FGM),探讨了通过梯度烧结或梯度沉积(如磁控溅射)在单一部件内部实现材料性能连续变化的制造策略,并分析了此类结构在热机械耦合载荷下的应力分布特性。 第六章:精密磨削与超精密表面工程 涵盖了CBN砂轮在硬脆材料(如陶瓷和SiC)精密加工中的磨损机理与修整技术。重点讨论了磁流变抛光(MRF)技术,如何利用磁场控制的纳米级磨粒悬浮液实现亚纳米级的表面粗糙度控制,特别是对于非球面光学元件的制造优势。此外,还介绍了真空等离子体表面改性技术(如离子注入),以提高精密部件表面的耐磨性、抗腐蚀性和生物相容性。 第三部分:智能系统集成与质量保障体系 本部分探讨了如何将信息技术、传感技术与机械制造流程深度融合,构建下一代智能制造单元。 第七章:工业物联网(IIoT)在设备健康管理中的应用 阐述了如何为高价值的精密设备部署多模态传感器网络(振动、温度、声发射)。内容包括时间序列数据的特征提取、基于深度学习(LSTM/Transformer)的设备早期故障预警模型构建,以及状态基维护(CBM)的决策优化算法。特别关注了数据安全与边缘计算在确保实时性与隐私保护方面的平衡策略。 第八章:数字孪生(Digital Twin)在工艺仿真中的实现 系统性地介绍了数字孪生技术在精密制造全生命周期中的应用框架。讨论了如何将CAD/CAE模型、实时传感器数据和历史制造数据集成到一个统一的虚拟环境中。重点分析了如何利用数字孪生模型进行制造参数的“What-If”分析,从而在物理试错之前优化加工路径、预测产品性能偏差,实现“零缺陷”生产的理论模型。 第九章:面向产品全生命周期的可靠性设计与验证 本章侧重于在设计初期就嵌入可靠性思维。介绍了疲劳寿命预测的先进模型(如局部应力-应变法与能量法结合),以及如何利用蒙特卡洛模拟评估随机载荷下的结构可靠度。最后,探讨了加速寿命试验(ALT)的设计规范与数据外推方法,确保高可靠性精密产品在实际使用场景中的性能表现。 --- 本书结构严谨,图表丰富,结合了近年来国际顶级期刊的最新研究成果与国内重大工程项目的实践案例,旨在为读者提供一套全面、前沿且可操作的精密机械技术知识体系。

作者简介

目录信息

第1章 相位检测技术 1.1 相移干涉法 1.1.1 时间相移干涉法 1.1.2 空间相移干涉法 1.2 傅里叶变换法 1.2.1 无载波傅里叶变换法 1.2.2 有载波傅里叶变换法 1.3 相位展开技术 习题第2章 图像处理技术 2.1 图像变换 2.1.1 离散傅里叶变换 2.1.2 离散余弦变换 2.2 图像增强 2.2.1 空域平滑滤波 2.2.2 频域低通滤波 习题第3章 全息干涉技术 3.1 全息照相术 3.1.1 全息照相原理 3.1.2 全息图的分类 3.2 全息干涉法 3.2.1 全息干涉原理 3.2.2 全息干涉技术的应用 3.3 数字全息技术 3.3.1 数字全息原理 3.3.2 数字全息干涉法 习题第4章 散斑计量技术 4.1 激光散斑现象 4.1.1 散斑分布 4.1.2 散斑尺寸 4.1.3 散斑图的叠加 4.2 散斑计量原理 4.2.1 散斑照相法 4.2.2 散斑干涉法 4.2.3 散斑剪切干涉法 4.3 数字散斑计量原理 4.3.1 数字散斑照相法 4.3.2 数字散斑干涉法 4.3.3 数字散斑剪切干涉法 4.4 数字散斑计量技术的应用 4.4.1 散斑干涉变形测量 4.4.2 散斑剪切干涉位移导数测量 4.4.3 散斑剪切干涉无损检测 习题第5章 云纹测试技术 5.1 云纹法 5.1.1 云纹的形成 5.1.2 几何云纹法应变测量 5.1.3 位移导数法应变测量 5.1.4 影像云纹法离面位移测量 5.1.5 反射云纹法斜率测量 5.2 云纹干涉法 5.2.1 衍射光栅 5.2.2 云纹干涉位移测量 5.2.3 云纹干涉应变测量 习题……第6章 光测弹性技术第7章 光纤传感技术第8章 图像相关技术第9章 粒子图像技术附录Ⅰ 现代光测力学实验附录Ⅱ 相似理论附录Ⅲ 误差分析参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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一本好的技术书籍,不应该仅仅是知识的搬运工,更应该能点燃读者的热情。《现代光测力学技术》无疑做到了这一点。当我翻阅这本书时,我仿佛置身于一个充满奇思妙想的光学实验室,看到了科学家和工程师们如何运用智慧和创造力,将光的波动性和粒子性转化为解决实际问题的强大武器。书中对各种光测技术的介绍,绝不仅仅是枯燥的公式推导和技术参数的罗列。它更注重的是解释这些技术背后的“为什么”和“怎么用”。我印象特别深刻的是,书中对“光弹法”的介绍,它将材料内部的应力分布转化为可见的彩色条纹,这简直是化抽象为具象的典范。作者用生动的语言和精美的插图,详细阐述了光弹法的发展历程、基本原理、实验装置以及在各种工程领域的应用。读到这里,我脑海中不禁浮现出工程师们利用这种方法,在设计阶段就发现并解决潜在的结构性问题,避免了无数的失败和损失。此外,书中对数字图像相关法(DIC)的详细讲解,更是让我看到了现代计算技术与光学测量的完美融合。它如何从一组图像中提取出微小的形变信息,其背后的算法逻辑严谨而又巧妙,读起来让人欲罢不能。这本书,让我真正体会到了科学的魅力,也让我对未来光测技术的发展充满了期待。

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坦白说,我在阅读《现代光测力学技术》之前,对光测力学这个领域只有非常模糊的概念。我只知道它和测量有关,但具体是如何实现的,涉及哪些技术,我一无所知。这本书的出现,彻底改变了我的认知。它就像一位耐心细致的向导,把我带入了这个充满魅力的领域。从最基础的光学原理,比如光的干涉和衍射,到如何利用这些原理来测量形变和应力,书中都做了非常清晰的阐释。我特别喜欢书中对“激光全息术”的讲解,作者用非常形象的比喻,将全息图的记录和再现过程描绘得如同电影画面一样生动。当我看到书中展示的各种全息干涉图时,我简直惊叹于它所能捕捉到的微小形变。书中的内容结构安排得非常合理,从基础理论到具体技术,再到应用实例,层层递进,让我能够逐步深入地理解这个复杂的领域。我特别欣赏书中对各种光测技术的对比分析,它清晰地指出了不同技术的优势和劣势,以及它们各自适合的应用场景。这对于我这样想要了解不同技术,并做出明智选择的人来说,是极其有价值的。这本书不仅让我学到了知识,更让我对这个领域产生了浓厚的兴趣,我甚至开始考虑是否要将光测力学作为我未来的研究方向。

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《现代光测力学技术》这本书,为我打开了一扇通往未知领域的大门。我一直对如何精准测量物质受力后的变形和应力充满好奇,而这本书则用系统而深入的方式,为我解答了这些疑问。从最基础的光学现象,如光的干涉和衍射,作者一步步地引导我理解它们如何被巧妙地应用于应力分析和形变测量。书中对激光全息干涉技术的讲解尤其让我着迷,它如何能够记录并重现物体在受力前后的微小形变,其原理之精妙,让我叹为观止。我非常欣赏书中对各种光测技术的对比分析,它不仅仅罗列了各种技术,更深入地分析了它们的适用范围、优缺点以及在不同应用场景下的表现。例如,书中对比了激光干涉技术的高精度和全息术的记录能力,以及数字散斑相关法(DIC)的通用性和易用性。这种细致的分析,帮助我能够根据实际需求,选择最合适的技术方案。此外,书中还讨论了光测技术在现代工程设计和评估中的重要作用,例如在材料性能表征、结构动力学分析、故障诊断等方面的应用,这些都极大地拓宽了我的视野,让我看到了这个领域无限的可能性。

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《现代光测力学技术》这本书,对我而言,是一次充满启发性的学习之旅。我一直对能够“看见”材料内部的细微变化充满好奇,而这本书则为我揭示了光是如何做到这一点的。它系统地介绍了各种先进的光测力学技术,从基础的光学原理出发,逐步深入到各种复杂的测量方法。我特别喜欢书中对“激光散斑技术”的讲解,作者用非常生动的语言,解释了当激光照射到粗糙表面时,如何产生随机的散斑图样,以及如何通过分析散斑图样的变化来获得物体的形变信息。这种由点及面的讲解方式,让我能够理解从基本物理现象到复杂测量技术的整个逻辑链条。书中还详细介绍了数字散斑相关法(DIC)在不同领域的应用,例如在疲劳裂纹扩展监测、冲击动力学分析等方面的案例,这些生动的例子让我深刻体会到光测力学技术在解决工程难题中的重要作用。此外,书中对测量误差的分析和处理方法也进行了深入的探讨,这对于我这样一个追求测量精度的学习者来说,是极其宝贵的指导。这本书让我不仅掌握了技术,更学会了如何严谨地进行科学研究。

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初次翻开《现代光测力学技术》,我最深的印象便是它那份厚重感,沉甸甸的,不仅是纸张的密度,更是知识的重量。作为一名对力学充满好奇,但又苦于理论与实践脱节的学生,我一直渴望能有一本书,能够清晰地勾勒出那些抽象的力学概念是如何借助光学的奇妙力量得以具象化的。而这本书,恰恰满足了我这份期盼。它没有一开始就丢给我一堆让人望而却步的复杂公式,而是从光的基本性质,例如衍射、干涉,这些日常生活中几乎接触不到却又至关重要的物理现象入手,循序渐进地解释了它们如何能够成为测量应力、应变乃至形变的强大工具。我特别喜欢其中对“散斑干涉”和“全息干涉”的阐述,作者用极其形象的比喻,将原本抽象的光波叠加、相位变化过程描绘得如同涟漪在水中荡漾,清晰易懂。当我看到那些通过光测技术获得的应力云图,它们五彩斑斓,却又蕴含着严谨的物理信息,我仿佛看到了材料在受力时内部悄然发生的细微变化,这种“看见”的体验,是纯粹理论无法给予的。书中还详细介绍了各种光测设备的工作原理,从激光器的选择到探测器的性能,再到图像处理算法的应用,每一个环节都扣人心弦,让我不禁想要亲自去操作一台这样的设备,去感受光与物质互动带来的测量之美。对于那些对工程力学、材料力学基础有所了解,但又想深入探索前沿测量技术的朋友来说,这本书无疑是一扇通往新世界的大门。它不仅仅是技术的堆砌,更是一种思维方式的引导,让我们学会如何巧妙地利用自然界的规律来解决实际工程问题。

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当我拿到《现代光测力学技术》这本书时,我的第一反应是它看起来相当专业,我甚至担心自己能否完全理解。然而,在阅读的过程中,我惊喜地发现,作者以一种非常易于接受的方式,将复杂的理论和技术呈现在我面前。书中从光学的基本原理开始,如相干性、偏振等,然后循序渐进地介绍了各种光测技术,包括激光干涉、全息术、散斑技术等,并详细阐述了它们在应力分析、形变测量、表面形貌检测等方面的应用。我特别欣赏书中对“光学干涉”原理的讲解,作者利用了非常形象的比喻,比如水波的叠加,来帮助读者理解光波的干涉现象,这让我这个物理基础相对薄弱的读者也能够轻松掌握。同时,书中还包含了大量的图表和实验示意图,这些视觉化的辅助材料极大地增强了内容的直观性和可理解性。我尤其对书中关于“三维形貌测量”的部分印象深刻,它展示了如何利用光测技术,以极高的精度重建物体的三维表面,这在逆向工程、文物保护等领域有着巨大的应用价值。这本书不仅仅是技术的堆砌,更重要的是它提供了一种解决问题的思路和方法,让我能够将所学的知识灵活地运用到实际工作中。

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阅读《现代光测力学技术》这本书,对我来说,是一次颠覆性的体验。我原以为光测力学是一个极其专业且难以触及的领域,但这本书以其清晰的逻辑和详实的案例,让我看到了它的魅力所在。它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的工程师,循循善诱地引导我理解光是如何成为测量应力和形变的利器的。书中从最基础的光学原理讲起,如光的干涉、衍射,再到各种先进的光测技术,如全息干涉、激光散斑、数字图像相关法(DIC)等。我尤其对书中关于“光弹法”的介绍印象深刻,它将材料内部不可见的应力分布转化为美丽的彩色光带,让我能够直观地“看见”应力集中和分布情况。这种将抽象概念具体化的方式,极大地增强了我学习的兴趣和理解的深度。书中还包含了大量的实际工程应用案例,例如航空航天领域的结构应力分析、土木工程领域的桥梁健康监测等,这些鲜活的案例让我看到了光测力学技术在解决现实世界问题中的强大威力。这本书让我认识到,光测力学并非遥不可及,而是与我们的生活息息相关,并且在许多关键领域发挥着不可替代的作用。

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老实说,我一开始拿到《现代光测力学技术》这本书时,并没有抱太高的期望。市面上关于力学和光学技术的书籍不少,但很多都过于学院派,要么是理论艰深难懂,要么是技术介绍陈旧过时。然而,当我真正沉下心来阅读这本书时,我被它所展现出的现代感和实用性深深吸引了。书中的内容没有停留在基础理论的层面,而是直击当下最前沿的光测力学技术,例如数字图像相关法(DIC)、相位展开技术以及在动态测量中的应用。我尤其对DIC部分印象深刻,作者详细讲解了从散斑图样的制备、相机标定到位移场的计算全过程,并配有大量的实例分析,包括模拟实验和真实工程案例。这种理论与实践结合的方式,让我能清晰地理解每一步操作背后的物理原理和技术细节。书中的图示和表格也非常精炼,有效地帮助我理解了复杂的测量过程和数据处理方法。我特别欣赏作者在解释一些复杂算法时,能够用通俗易懂的语言,并辅以清晰的流程图,这大大降低了理解难度。对于我这样希望将光测技术应用于实际研发工作的人来说,这本书提供了非常宝贵的指导。它不仅告诉我“是什么”,更告诉我“怎么做”,甚至“为什么这样做”。读完之后,我感觉自己对如何选择合适的光测技术、如何设计实验、如何处理和解读测量数据有了更清晰的思路。这本书绝对是工程师和研究人员的案头必备。

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《现代光测力学技术》这本书,给我最大的惊喜在于它所呈现出的信息密度与清晰度之间的完美平衡。我一直觉得,要写一本既有深度又有广度的技术书籍是相当不容易的,但这本书做到了。它就像一个经验丰富的导师,在你需要的时候,提供最恰当的知识点,而且讲解得鞭辟入里。从光学干涉的基本原理,到各种先进的光测技术,如莫尔条纹法、激光全息法、散斑摄影法,再到近些年兴起的数字散斑相关法(DSC)和数字全息法(DH)等,这本书几乎涵盖了现代光测力学的所有重要分支。让我特别着迷的是,书中不仅详细介绍了这些技术的原理和应用,还深入探讨了它们的优缺点、适用范围以及在不同工况下的测量精度和局限性。这对于我们这些需要根据实际问题选择最合适测量方法的工程师来说,是极其宝贵的指导。书中的案例分析非常具有代表性,涉及了航空航航天、土木工程、机械制造、生物医学等多个领域,让我看到了光测力学技术在解决现实世界问题中的强大潜力。例如,它讲解了如何利用光测技术监测桥梁的结构健康,如何分析飞机蒙皮在高速气流下的变形,甚至是如何研究人体骨骼的应力分布。这种跨学科的应用展示,极大地拓宽了我的视野,也激发了我对这个领域更深入的探索欲望。

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《现代光测力学技术》这本书,对我来说,是一次知识的“洗礼”,更是一次思维的“重塑”。我之前一直觉得,力学测量是一个非常枯燥且依赖于接触式传感器的领域。然而,这本书彻底颠覆了我的固有观念。它让我看到了,如何通过非接触、无损的方式,利用光的物理特性,来精准地测量物体的应力、应变以及三维形貌。书中的内容覆盖了多种先进的光测技术,从经典的激光干涉和光弹法,到现代的数字散斑相关法(DIC)和三维扫描技术。我尤其对DIC技术的部分印象深刻,作者详细讲解了其原理、数据采集、图像处理和结果分析等全过程,并且配以大量的实际案例,例如材料的断裂力学分析、结构的动力响应测量等。这种深入浅出的讲解方式,让我能够透彻地理解这项技术的精髓。书中还专门辟出一章来讨论测量不确定度分析和误差来源,这对于任何一个严谨的测量工作者来说,都是至关重要的。它教会我如何科学地评估测量结果的可靠性,以及如何通过优化实验设计来减小误差。这本书不仅仅是技术手册,更是一本关于如何进行科学测量的思想指南,它引导我从更宏观、更严谨的角度去看待和处理测量问题。

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