电磁干扰与电磁兼容技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:刘 萍

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:1999-8-1

价格:24.00

装帧:平装

isbn号码:9787111072973

丛书系列:

图书标签:

• 电磁干扰
• 电磁兼容
• EMC
• EMI
• 电路设计
• 信号完整性
• 高频电路
• 电子工程
• 电磁场理论
• 屏蔽技术

现代流体力学基础：理论、计算与应用 图书简介 本书旨在全面系统地介绍现代流体力学的基础理论、数值计算方法及其在工程和自然科学中的广泛应用。全书内容涵盖了从经典流体力学到前沿计算流体力学（CFD）的各个方面，力求在理论深度与工程实践之间取得完美的平衡，为读者提供一个坚实而深入的学习平台。 第一部分：流体力学基础理论 本部分系统回顾和深化了流体力学的基本原理，为后续高级主题的探讨奠定理论基石。 第一章：流体力学概述与基本概念 本章首先界定流体力学的研究范畴，区分连续介质模型与分子运动论。重点阐述了流体运动的基本描述方法，包括物质导数（拉格朗日和欧拉描述）的概念及其相互转化关系。详细讨论了流场的关键概念，如流线、迹线、流场可视化技术，并引入了物质守恒、动量守恒和能量守恒在流体运动中的具体表达形式。对流体的本构关系——牛顿流体和非牛顿流体的黏性特性进行了深入剖析。 第二章：流体运动的控制方程 本章是全书理论核心之一。我们将从微元体分析的角度，严格推导流体运动的连续性方程（质量守恒）、纳维-斯托克斯方程（动量守恒）以及能量方程。重点关注不可压缩流体和可压缩流体的特定简化形式。对无黏流体欧拉方程的推导及其在理想流体分析中的作用进行了阐述。此外，详细分析了动量方程中压力梯度、黏性力和惯性力的作用机制及其相对重要性。 第三章：流态分析与相似性原理 本章专注于流动的无量纲化处理和相似性理论。详细介绍了雷诺数（Reynolds number）的物理意义及其在判断流动主导机制中的核心作用。深入探讨了伯努利方程的适用条件、推广形式以及动量积分方法的应用。本章还引入了流体力学中的相似性理论，包括几何相似、运动学相似和动力学相似，重点阐述了如何利用$Pi$定理（Buckingham $Pi$ theorem）来简化复杂的流体力学问题，指导实验设计和工程放大。 第四章：黏性流体的基本流动模型 本章聚焦于黏性对流场结构的影响。深入分析了边界层理论的建立过程，包括普朗特边界层方程的推导。对平板边界层内的速度剖面、阻力计算（如斯托克斯流）进行了详细分析。讨论了流动的分离现象及其对气动力、水动力性能的影响。此外，对完全发展的层流（如圆管中的泊肃叶流）和湍流的基本特征进行了概述，引入了湍流模型的基本概念。 第二部分：分析与计算方法 本部分将理论知识转化为可操作的分析工具，重点介绍现代计算流体力学的核心技术。 第五章：流场控制方程的数值求解基础 本章作为连接理论与计算的桥梁，介绍了求解偏微分方程的数值方法基础。重点讨论有限差分法（FDD）在流体方程上的应用，包括迎风格式、中心差分格式的稳定性和精度分析。对求解线性代数方程组的迭代方法（如雅可比迭代、高斯-赛德尔迭代）在流场求解中的应用进行了介绍。 第六章：计算流体力学的核心算法 本章深入探讨了计算流体力学（CFD）的四大支柱算法。首先是SIMPLE 算法（Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations）的完整推导和实现流程，这是求解低速/不可压缩流动的基石。其次，介绍了处理对流项的先进格式，如高分辨率格式（MUSCL、QUICK）以及它们在抑制数值振荡方面的优势。对于高超音速流动，简要介绍了特征线法（Method of Characteristics, MOC）在处理等熵流和激波问题中的应用。 第七章：网格生成与离散化技术 数值模拟的准确性在很大程度上依赖于高质量的计算网格。本章详细介绍了网格生成技术，包括结构化网格、非结构化网格的生成方法及其优缺点。讨论了贴体坐标系下的坐标变换，以及如何将流体控制方程从物理域转换到计算域。重点分析了网格质量指标（如正交性、平顺性）对数值解精度的影响。 第八章：湍流建模：从雷诺平均到大涡模拟 由于直接数值模拟（DNS）对计算资源的要求极高，本章着重于工程中常用的湍流模型。详细介绍了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的推导，并系统梳理了主要的二阶矩模型，如 $k-epsilon$ 模型、$k-omega$ 模型及其混合模型（如SST模型）的物理基础、适用范围及局限性。简要介绍了大涡模拟（LES）的基本思想和子网格尺度（SGS）模型的选择。 第三部分：工程应用与特殊流动 本部分将理论和数值方法应用于实际工程问题，拓展读者的应用视野。 第九章：可压缩流动与激波动力学 本章专门处理气体速度接近或超过音速的流动问题。详细推导了一维等熵流动方程，并应用动量关系推导出斜激波和正激波的结构。利用俄森比关系（Oblique Shock Relations）和马赫数对流动特性的影响，分析了超音速翼型的气动特性。对于强烈的压缩过程，讨论了泰勒-冲击波（Taylor-Shock）的形成机制。 第九章：多相流与界面现象 探讨了流体中存在多相物质（如气-液、液-固、气-固）时的复杂流动问题。介绍了描述相间作用力（如曳力、浮力）的经验模型。重点介绍了几种多相流的数值处理方法：欧拉-欧拉模型（Eularian-Eulerian）、欧拉-拉格朗日模型（Eulerian-Lagrangian），以及用于捕捉复杂自由表面流动的水平集方法（Level Set Method）和VOF（Volume of Fluid）方法的基本原理。 第十一章：传热传质的流体动力学耦合 本章关注流体流动与热力学、物质输运过程的耦合效应。详细分析了流体对热量传递的影响，包括对流换热的 Nusselt 数分析。推导了扩散方程和对流-扩散方程，并介绍了在CFD中求解温度场和浓度场的数值策略。应用这些知识分析了混合器设计、热交换器效率优化等实际工程问题。 第十二章：应用案例：空气动力学与水动力学 本章通过具体实例展示前述理论和方法的应用。在空气动力学方面，将应用 RANS 模型预测翼型在不同攻角下的升阻力特性，并讨论了气动外形优化设计的基本流程。在水动力学方面，将展示船舶兴波阻力的数值模拟过程，以及湍流模型对水下航行器尾流场结构预测的敏感性分析。 本书结构严谨，理论阐述详尽，公式推导清晰，并辅以大量的算例和工程背景知识，旨在培养读者独立分析复杂流体力学问题的能力，使其能够熟练运用现代计算工具解决实际工程挑战。

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这本书的排版和装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉稳的靛蓝色封面，配上烫金的字体，拿在手里就有一种专业和厚重感。我最欣赏的是它对图文并茂的处理方式，很多复杂的原理图和实验波形图都标注得极其清晰，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快抓住重点。比如，在介绍屏蔽设计的时候，书中不仅仅是文字描述，还附带了多种实际应用场景的剖面图，让人能直观地理解材料选择和结构布局是如何影响实际性能的。这种细致入微的视觉呈现，极大地降低了理解门槛。而且，作者在章节间的逻辑衔接上也做得非常流畅，从基础的电磁场理论过渡到具体的EMC标准和测试方法，每一步都像是精心铺设的阶梯，引导着读者稳步向上。书中的案例分析部分更是精彩，引用了多个工业界真实发生的案例，让我们看到了理论知识在实际工程中是如何“翻车”的，以及如何通过科学的方法进行补救。整体来看，这本书在设计美学和信息可视化方面，绝对是同类书籍中的佼佼者，让人忍不住想多翻阅几遍。

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我花了很长时间寻找一本能真正深入浅出讲解“噪声源识别与抑制”的权威著作，而这本（指代您提到的那本）确实没有让我失望，特别是它对瞬态干扰和传导发射这两个核心难点的剖析，简直是教科书级别的精准。它并没有停留在对标准的简单罗列，而是深入到了半导体器件的开关特性与噪声产生机制之间的内在联系。书中用大量的篇幅讨论了诸如地线回流路径优化、PCB布局的层叠策略对高频信号完整性的影响，这些都是我在实际工作中经常遇到的瓶颈问题。更难得的是，作者对于不同抑制技术（如滤波、布局、屏蔽）的适用场景和局限性进行了非常坦诚和辩证的分析，没有一味推崇某种“万能药”。例如，在讨论共模抑制时，书中对共模扼流圈的选型和绕线技巧的描述，细致到线径、匝数与共模阻抗匹配的数学模型，这种对细节的执着，体现了作者深厚的工程经验。读完相关章节，感觉自己像是完成了一次密集的高强度技能训练，对处理复杂电磁环境下的“疑难杂症”信心倍增。

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我个人背景偏向于软件和固件开发，对电磁理论的直观感受一直比较薄弱，但这本书的介绍方式成功地“治愈”了我的“理论恐惧症”。它在处理电磁场基础概念时，大量采用了类比和动态可视化的思维模型，而不是一上来就抛出麦克斯韦方程组的微分形式。例如，在解释“辐射”和“传导”的区别时，作者用了一个非常形象的比喻，将电磁波的传播比作水波在不同介质中的衰减和反射，这种形象化的叙述让我迅速建立起了对场的物理图像。更值得称赞的是，书中对于“系统级”的EMC问题分析非常深刻。它不局限于单个电路板或模块，而是将整个电子系统（包括电源、信号处理单元、结构外壳乃至连接线缆）视为一个相互耦合的复杂网络。通过对这些耦合路径的解剖，我开始理解为什么有时候明明单个模块测试通过了，但集成后却出现了意料之外的干扰问题。这本书让我从一个“点对点”的视角，提升到了“网状”的系统思考层面，这种思维模式的转变，比单纯掌握几个公式重要得多。

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这本书的价值还在于其对未来技术趋势的预判和讨论，这使得它不仅仅是一本回顾历史和讲解现状的技术手册，更是一本指引方向的指南针。我特别关注了其中关于“高密度集成电路的封装效应”以及“新型低介电损耗材料在高速互联中的应用”的章节。作者对半导体工艺节点不断微缩带来的寄生参数变化及其EMC挑战进行了前瞻性的分析，这对于正处于技术迭代前沿的研发人员至关重要。它讨论了如何应对越来越紧凑的走线密度下，串扰和地弹噪声加剧的问题，并提出了一些基于拓扑优化和电磁建模的解决方案。此外，书中对新兴的无线充电技术和物联网设备在电磁环境中的兼容性问题也进行了专题探讨，这些都是当下工程界的热点和难点。总而言之，这本书不仅为解决现有问题提供了坚实的理论和实践基础，更重要的是，它为我们预备了应对未来十年电子产品设计挑战的知识储备，是一笔值得长期投入的“知识资产”。

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这本书给我的感受是，它更像是一部兼具学术严谨性和工程实用性的“百科全书”，尤其是在电磁兼容标准体系这一块的梳理，做得极其到位。我一直觉得，要做好EMC，首先得把规则摸透。书中对CISPR、FCC、MIL-STD等国际主流标准的演变历史、适用范围、关键测试项目进行了系统性的梳理和对比，这种宏观的视角在其他教材中是很难找到的。它没有把标准视为一堆僵硬的条文，而是将其置于整个产品开发生命周期的坐标系中进行解读。比如，在讲解设计阶段的“预兼容”策略时，它会明确指出在哪个标准下，哪些设计决策具有最高的风险权重。此外，对于测试环境的建立与校准，书中也提供了非常详尽的指导，包括对测试场地（如三米法、五米法）的几何尺寸要求、接收天线的选择偏置，甚至连地网的铺设密度都有详细的规范解释。这对于我们这些需要独立搭建或维护测试实验室的工程师来说，无疑是极其宝贵的参考资料，能有效避免因测试设置不规范导致的无效返工。

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