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页数:174

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出版时间:2008-7

价格:19.00元

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isbn号码:9787122028174

丛书系列:

图书标签:

• 化工机械
• 化工设备
• 机械基础
• 化工工程
• 设备与管道
• 传热
• 流体机械
• 分离工程
• 泵
• 压缩机

机械设计与制造前沿探索：现代工业动力系统的理论与实践 本书简介 本教材聚焦于现代工业生产体系中至关重要的“动力传输与控制”这一核心环节，旨在为工程技术人员、高校师生提供一套全面、深入且具有高度实践指导意义的理论体系与技术指南。本书全面超越了传统机械设备维护与操作的范畴，深入探究了驱动现代化工、能源、冶金等重工业流程的核心动力系统的设计原理、动态特性分析、智能控制方法及其在极端工况下的可靠性工程。 第一部分：先进驱动技术与系统集成 第一章：高速精密传动系统的动力学建模与仿真 本章详细阐述了现代工业中用于高精度定位和高效率能量转换的先进传动技术。内容涵盖了磁悬浮轴承在超高速电机中的应用，重点剖析了齿轮传动系统在非线性载荷下的振动模态分析与抑制技术。我们引入了基于有限元分析（FEA）和多体动力学（MBD）的仿真方法，用于预测齿轮副的接触应力分布和疲劳寿命。特别讨论了行星齿轮组在瞬态启动和紧急制动过程中的扭矩脉动特性及其控制策略。此外，还深入研究了柔性传动元件（如精密皮带和同步带）在变频驱动下的动态响应，并提出了优化张紧力的自适应控制算法，以消除高频噪声和提高传动效率。 第二章：工业流体动力与控制 本部分是理解现代流程工业驱动力的关键。它不再局限于基础的流体力学，而是侧重于高压、高温、高粘度介质下的流体机械性能研究。详细解析了涡轮机械（如轴流泵和离心压缩机）的气动/水力学设计优化，重点讨论了叶轮三维流场CFD模拟，旨在降低气蚀和流体分离现象。在控制方面，本章系统介绍了先进的伺服液压系统和比例比例电液控制系统（PEHS）的设计与调试。内容包括液压泵的容积调节技术、电液伺服阀的频率响应特性分析，以及如何利用状态空间模型对复杂液压执行器进行精确的位置和力控制，以满足现代自动化生产线对快速响应和高刚度的要求。 第二部分：设备可靠性、健康监测与智能维护 第三章：设备健康管理（PHM）的传感器技术与数据融合 本书将现代机械系统的可靠性提升至预测性维护（PdM）的层面。本章专注于先进传感器技术在工业设备状态监测中的应用。内容包括：高性能振动加速度计（IEPE标准）、激光多普勒测速仪在非接触式转速测量中的应用，以及新型光纤传感器在监测高温高压管道应力和腐蚀环境中的优势。重点在于多源异构数据的融合技术，介绍了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）和粒子滤波（Particle Filtering）在状态估计中的应用，以提高故障诊断的准确性和实时性。 第四章：故障特征提取与深度学习诊断 本章深入探讨了从海量监测数据中识别设备潜在故障的先进算法。传统信号处理方法（如FFT、包络谱分析）被置于背景，核心内容转向了基于深度学习的故障模式识别。详细讲解了卷积神经网络（CNN）在处理时频域图像特征上的优势，以及循环神经网络（RNN/LSTM）在分析设备退化序列数据中的应用。书中提供了多个实际案例，展示了如何构建少样本学习模型，对机械部件（如滚动轴承、齿轮箱）的早期微小损伤进行精确分类和剩余使用寿命（RUL）预测。 第三部分：特殊工况下的机械系统优化 第五章：极端环境下的材料选择与表面工程 现代工业对机械部件在极端工况下的耐久性提出了严苛要求。本章聚焦于材料科学与机械工程的交叉领域。详细分析了高温蠕变、高应力腐蚀、氢脆等失效机制。内容涵盖了镍基高温合金、陶瓷基复合材料（CMC）在燃气轮机部件中的应用选型原则。在表面工程方面，重点介绍了等离子喷涂（HVOF）、反应离子束溅射（IBS）等先进涂层技术，用于提高摩擦副的耐磨性和抗氧化性，并讨论了不同表面处理工艺对疲劳性能的微观影响。 第六章：过程安全与机械系统的耦合分析 本章强调了机械系统运行安全与化工过程安全之间的紧密联系。主要研究了反应器搅拌系统、高压容器密封系统在异常工况下的风险评估。内容包括：泄漏检测技术（如红外热像仪的实时监测）、动密封在剧烈温度波动下的寿命预测模型，以及如何应用“故障树分析”（FTA）和“事件树分析”（ETA）方法，将机械故障转化为潜在的安全事故，并设计冗余和联锁保护机制，确保工艺参数的稳定运行。 总结 本书并非一本关于基础零部件图册或标准维护手册的汇编，而是一部面向未来工业4.0和智能制造挑战的工具书。它整合了动力学、控制工程、材料科学和数据科学的最新成果，旨在培养读者从系统集成和全生命周期管理的角度去理解、设计和优化现代工业动力机械系统。通过对先进理论和实际工程案例的深入剖析，本书致力于为读者构建一个坚实的、面向前沿的工程知识框架。

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我接触化工机械这行已经有些年头了，手头也堆了不少参考资料，但《化工机械基础》这本书，确实有其独到之处，尤其是在设备维护和故障诊断方面，它展现出了极强的实战指导价值。它没有过多地纠缠于设备构造的历史演变，而是直击要害，用大量的“如果……那么……”的句式来构建故障排除的逻辑链条。比如，在介绍离心泵的汽蚀现象时，书中不仅解释了汽蚀的成因，还非常细致地列举了现场操作人员可以立即采取的几种初步应对措施，比如调整进口压力或降低转速等，这些都是书本上不太常提及的“经验之谈”。读到这部分内容时，我甚至想把这本书带到车间去，随时翻阅。当然，对于一些新型的、非标的特种设备（比如一些模块化反应器中的定制泵），书中的介绍就显得相对保守和笼统了，这大概是基础教材的通病，总要有所取舍。总的来说，它为我的日常维护工作提供了一套扎实且系统的思考框架。

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翻开这本书时，我的第一印象是它的排版设计非常现代，不像传统教材那样死气沉沉。色彩的运用和图表的清晰度，都让人眼前一亮。特别值得称赞的是，它在讲解那些复杂的传热设备，比如列管式换热器时，没有直接堆砌繁琐的数学推导，而是先用三维剖面图展示了流体的流动路径和热量交换的物理过程，这一点极大地降低了我的理解门槛。我记得其中一章详细分析了搅拌器的设计参数对混合效率的影响，通过对比不同叶片形式在粘稠液体中的剪切力分布，让我深刻理解了“搅拌”这个看似简单的动作背后蕴含的流体力学智慧。对我来说，这本书最宝贵之处在于，它似乎一直把我放在一个“工程师助理”的位置上，引导我思考“为什么是这样设计”而不是仅仅“如何计算”。不过，对于特定高压反应釜的密封技术，我感觉内容略显单薄，也许是受限于篇幅，但这是一个在实际工厂中经常出问题的关键点，略感遗憾。

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读完这本书，我最大的收获是重新建立了一种对“基础”的敬畏感。以往总觉得，工程上的问题，最终都要靠最新的软件和更先进的材料来解决。但这本书通过对流体力学、材料力学等基础理论如何具体应用于塔器、管道和阀门设计过程的层层剖析，让我明白了，任何高精尖的技术，其根基依然是这些看似陈旧却无比坚实的原理。比如，它对管道应力分析的讲解，即使是使用最基础的公式，也清晰地展现了温度变化和支撑点布局如何决定管道系统的寿命。这本书的语言风格非常学术化，逻辑链条紧密得几乎不留喘息之机，要求读者必须保持高度的专注力。对于初学者来说，这可能是一个挑战，因为它缺乏太多轻松的“助记符”或趣味性的插图来分散注意力。但恰恰是这种纯粹的学术气质，确保了其内容的准确性和深度，它更像是一部严肃的学术专著，而非一本普及读物，非常适合需要进行深入研究和理论验证的专业人士。

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这本书给我的整体感受是厚重而严谨，它就像一位经验极其丰富的老专家，在耐心地为你铺陈整个化工机械领域的知识版图。让我印象深刻的是它对“可靠性工程”的引入。在很多基础教材中，设备的设计往往被简化到理想状态，但这本书却花费了大量篇幅去讨论材料的老化、腐蚀的加速因子，以及如何通过冗余设计来保证系统的连续运行。它让我跳出了单纯的“计算合格”思维定式，开始从更宏观的“全生命周期管理”角度去看待每一台设备。这种前瞻性的视角，对于我们这些需要负责项目采购和长期运营的人员来说，是至关重要的。如果非要挑毛病，我觉得在对过程控制系统（PCS）与机械设备接口的描述上，可以再深入一些，毕竟现代化工过程的自动化水平越来越高，机械的智能反馈机制也是未来发展的重要方向，这部分内容略显不足，留下了想象的空间。

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这本《化工机械基础》的读后感，可以说是五味杂陈，但总体上来说，它像是一面镜子，清晰地映照出我对这个领域的理解深度。我原本以为它会是一本晦涩难懂的教科书，里面塞满了各种公式和复杂的设备图纸，读起来肯定枯燥乏味。没想到，作者在引言部分就用一种近乎讲故事的方式，把化工机械在现代工业中的核心地位阐述得淋漓尽致。比如，它对泵和压缩机在流体输送中的作用描述，远比我过去听到的理论课要生动得多。书中对各种旋转设备动平衡的解释，结合实际的运行案例，让我这个非科班出身的读者也能大致摸清门道。当然，对于一些高级热力学计算和材料疲劳分析的部分，我承认自己还是有些吃力，需要反复阅读才能勉强跟上思路，但这或许是这个专业领域的特性所决定的，怪不得书本身。总的来说，它成功地架起了一座从理论到实践的桥梁，尽管这座桥梁上有些路段比较陡峭，需要我付出额外的努力去攀登。

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