无损检测技术

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页数:358
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出版时间:2010-1
价格:38.00元
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isbn号码:9787118066210
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  • 课程
  • 无损检测
  • 检测技术
  • 工业检测
  • 质量控制
  • 材料科学
  • 工程应用
  • 缺陷识别
  • 非破坏性检测
  • 检测方法
  • 技术手册
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具体描述

《无损检测技术(第2版)》系统介绍了无损检测的目的、特点及其分类,对五种常规无损检测技术(射线检测、超声波检测、涡流检测、渗透检测以及磁粉检测技术)的物理基础、检测方法、检测工艺以及检测设备和材料进行了详细的介绍。对其它比较常用无损检测技术,如中子射线照相检测、工业CT检测、声发射检测、噪声检测、漏磁场检测、工业内窥镜检测、激光全息检测、微波检测技术,以及最近出现的磁记忆检测技术也进行了介绍。

《无损检测技术(第2版)》可作为理工科大学相关专业的大学本科或研究生教材,也可作为无损检测从业人员的参考用书。

《深度学习在材料科学中的应用》 随着科技的飞速发展,数据驱动的科学研究方法已成为探索未知、解决复杂问题的关键。在材料科学领域,海量实验数据、模拟结果以及表征信息为深度学习技术的引入提供了广阔的舞台。本书旨在深入探讨深度学习模型如何赋能材料设计、性能预测、缺陷识别以及制备工艺优化等关键环节。 第一章:深度学习基础与材料科学概述 本章将系统介绍深度学习的基本概念、核心算法(如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN、图神经网络GNN等)及其在模式识别、特征提取等方面的能力。同时,我们将回顾材料科学研究的现状与挑战,特别是数据获取、处理、分析以及模型建立等方面存在的瓶颈,为后续章节的应用场景奠定理论基础。 第二章:基于深度学习的材料结构与性质预测 材料的宏观性能与其微观结构密切相关。本章将重点阐述如何利用深度学习模型,通过分析材料的原子结构、晶体结构、分子构象等信息,精准预测其力学性能、电学性能、光学性能、热学性能以及催化活性等。我们将介绍数据准备、特征工程、模型选择与训练等关键步骤,并结合具体案例(如预测合金的屈服强度、预测半导体的带隙宽度)进行详细讲解。 第三章:深度学习在材料表征数据分析中的应用 电子显微镜(SEM, TEM)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)等先进的材料表征技术能够提供丰富的图像和谱学数据。本章将深入探讨深度学习在解析这些复杂数据中的应用,包括: 图像识别与分割: 利用CNN对显微图像中的晶界、缺陷、相分布等进行自动识别和定量分析,从而更有效地理解材料的微观形貌。 谱学数据分类与回归: 利用RNN或Transformer模型对XRD衍射峰、红外光谱、拉曼光谱等进行分类,预测材料成分或表征其特定化学环境。 多模态数据融合: 探索如何将不同类型的表征数据(如图像与谱学数据)进行融合,构建更全面的材料模型,提升预测精度。 第四章:深度学习驱动的材料设计与发现 从海量的化合物数据库中筛选或设计具有特定性能的新材料是材料科学的前沿课题。本章将介绍如何运用深度学习技术实现这一目标: 生成式模型(GANs, VAEs): 利用生成对抗网络(GAN)或变分自编码器(VAE)来生成新的原子结构或分子构象,并根据预设的性能指标进行优化。 逆向设计: 从目标性能出发,反向推导可能实现的材料结构或组成。 高通量计算与筛选: 结合第一性原理计算与深度学习模型,实现对候选材料的高效筛选与预测,加速材料发现的进程。 第五章:深度学习在材料制备与工艺优化中的作用 材料的制备工艺直接影响其最终性能。本章将探讨深度学习如何优化材料的制备过程: 工艺参数预测: 基于历史制备数据,利用深度学习模型预测特定工艺参数(如退火温度、烧结时间、溶剂比例)对材料性能的影响,从而找到最优的制备条件。 过程控制与实时反馈: 结合传感器数据,利用深度学习进行实时监控和智能调控,确保制备过程的稳定性和产品质量。 缺陷预测与诊断: 在制备过程中,通过分析监控数据,提前预测潜在的缺陷生成,并提供相应的解决方案。 第六章:实际案例分析与未来展望 本章将选取具有代表性的材料领域,如新能源材料(电池、太阳能电池)、高性能合金、生物医用材料、二维材料等,通过具体案例深入剖析深度学习技术的应用效果。同时,我们将讨论当前深度学习在材料科学应用中面临的挑战,如数据量的需求、模型的可解释性、计算资源的限制等,并展望未来的发展方向,包括物理信息神经网络(PINNs)、强化学习在材料科学中的应用、以及人机协作模式的探索等。 本书适合材料科学、化学、物理学、计算机科学等相关领域的学生、研究人员和工程师阅读。通过学习本书,读者将能够掌握将深度学习技术应用于材料研究和开发的方法,为推动材料科学的进步贡献力量。

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《无损检测技术》让我对材料的“记忆”产生了浓厚的兴趣。书中提到的某些无损检测方法,比如磁记忆检测,能够检测材料在形变过程中产生的磁场变化。这让我联想到,材料在经历应力、温度变化或化学腐蚀等过程后,是否会在其内部留下某种“印记”?即使这些印记微不可察,但它们是否能够被某种先进的无损检测技术捕捉到,并用于追溯材料的历史经历?例如,我们能否通过分析一块长期暴露在户外环境中的金属构件的“磁记忆”或者其他微观“印记”,来判断它曾经经历过的载荷、温度波动以及可能存在的腐蚀累积程度?这不仅仅是检测当前的缺陷,更像是“读取”材料的“人生经历”。这种对材料“记忆”的探究,让我觉得每一件材料都可能隐藏着一段不为人知的故事,而无损检测技术,就是解锁这些故事的钥匙。这种从静态检测到动态“追溯”的思路转变,让我对材料科学和工程有了全新的视角,仿佛每一件材料都在无声地诉说着它的过去。

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《无损检测技术》这本书,意外地激发了我对生物医学领域的兴趣。书中关于射线探伤的原理,让我立刻联想到医学影像技术,比如X光、CT扫描和MRI。虽然具体的成像原理和应用对象有所不同,但它们都依赖于对物质穿透性、衰减特性或者磁共振信号的分析,以无损的方式获取生物体内部的信息。我开始思考,医学领域是否能借鉴一些更先进的无损检测技术?例如,书中提到的涡流检测,它是通过在导体中产生涡流,并检测其对外部磁场的扰动来判断材料缺陷。在生物体内,是否存在一些导电性材料(比如某些金属植入物、生物电子设备)?我们是否能利用类似涡流的技术来监测这些植入物的完整性,或者评估它们周围组织的反应?再比如,书中提到的热成像技术,它通过检测物体表面的温度分布来判断内部缺陷。生物体的体温分布是否也能反映出某些病变,比如早期肿瘤的微循环改变?这本书让我认识到,无损检测技术并非局限于工业领域,它的核心思想——“不破坏原有物体,却能获得其内部信息”——在许多其他领域都具有巨大的应用潜力,甚至能为人类的健康福祉带来革新。这种跨领域的联想,让我看到了科学技术的共通性和无限的可能性。

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这本书的书名是《无损检测技术》,但读完之后,我却对一些我从未想过的领域产生了浓厚的兴趣。比如,书中提到了一种名为“声发射”的技术,通过捕捉材料内部微小裂纹或变形产生的声波来评估其完整性。这让我想到了地震监测,难道地震的发生也伴随着类似的“声发射”信号?如果真是如此,那我们是否有可能通过分析地壳深处的声波数据,提前预测地震的到来?这不仅仅是技术层面的问题,更关乎人类的生命安全和对地球运行规律的认知。书中虽然只是简略提及,但它像一颗种子在我脑海中种下,让我开始思考无损检测技术在更广阔的科学研究中的应用潜力,甚至是对未知领域的探索。它激发了我对地球物理学、材料科学甚至宇宙学的好奇心,让我不禁想要深入了解这些学科是如何运用类似的原理来揭示隐藏在表象之下的奥秘。比如,在天文学领域,我们如何通过分析来自遥远星系的电磁波来了解它们的组成和演化?这与无损检测中通过不同介质的传播特性来探究材料内部结构,似乎有着异曲同工之妙。这种跨学科的联想,是我在阅读这本书之前完全没有预料到的。这本书不仅仅是技术手册,更像是一扇窗户,让我窥见了科学世界中无数令人着迷的连接点,勾起了我探索未知的好奇心,驱使我主动去寻找更多的知识。

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《无损检测技术》这本书,让我对“可持续发展”有了更深的理解。书中介绍的各种无损检测方法,其核心都在于“不破坏”的前提下进行评估。这不仅仅是为了获取信息,更是为了延长产品的使用寿命,避免不必要的损耗和浪费。比如,对于大型桥梁、飞机机翼或者核电站的设备,定期的无损检测可以及时发现潜在的结构性问题,避免灾难性的事故发生,从而保障了运行安全。同时,通过精确的检测,我们能够更清楚地了解材料的真实状况,避免过度维修或提前报废,这本身就是一种资源的节约。我开始设想,在未来的制造业中,无损检测将扮演更加重要的角色,它不仅是质量控制的手段,更是实现绿色制造和循环经济的关键技术。我们可以利用无损检测来评估废旧材料的可回收利用性,或者检测再制造产品的质量,从而最大限度地减少对环境的影响。这种将技术进步与环境保护、资源节约相结合的思路,让我对这本书的价值有了更深层次的认识,它不仅仅是技术层面的知识,更承载着一种面向未来的可持续发展理念。

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《无损检测技术》这本书,让我对“艺术品鉴定”产生了浓厚的兴趣。书中提到的多种检测原理,例如X射线衍射(XRD)可以用来分析材料的晶体结构,而红外光谱则可以分析材料的化学成分。这些技术手段,对于鉴定艺术品的真伪、分析颜料成分、了解绘画技法等都具有重要的意义。例如,我们可以通过X射线透视来观察画作背后的隐藏层,揭示艺术家在创作过程中可能进行的修改;通过红外光谱分析颜料的成分,可以判断其年代是否符合作品的宣称时期,或者是否使用了现代才出现的颜料;甚至,某些无损检测技术还可以用来分析古籍纸张的纤维结构和墨迹的化学成分,从而辅助断代和辨别真伪。这本书让我看到了科学技术如何能够为艺术鉴赏和文化遗产保护提供强大的支持,它不再仅仅依赖于经验和直觉,而是有科学数据作为依据。这种跨领域的应用,让科学技术的光芒照耀到了人文艺术的领域,带来了全新的视角和可能性。

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在阅读《无损检测技术》时,我突然想到了一种名为“光学相干层析成像”(OCT)的技术,它在医学影像领域已经有了广泛应用。OCT利用光的干涉原理,能够对生物组织进行高分辨率的层析成像,实现无损、无接触的深度信息获取。这让我开始思考,书中介绍的一些无损检测原理,比如基于电磁波或声波的传播特性,是否也能发展出类似OCT那样高精度、高分辨率的成像技术,并且应用于更广泛的材料领域?比如,我们能否通过优化超声波的聚焦和信号处理,实现对材料内部微纳结构的精密成像,如同“看清”材料内部的每一个原子排列的“纹理”?或者,能否利用某种特殊的光学手段,结合材料的光学特性,来检测材料内部的微小瑕疵,例如微裂纹、夹杂物或者相变区域?这本书让我看到了将不同的物理原理进行融合,以创造出更强大、更精密的无损检测方法的巨大潜力,这种跨学科的融合思维,让我对未来的技术发展充满了期待。

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阅读《无损检测技术》的过程,让我开始思考城市基础设施的维护问题。书中提到的磁粉探伤和渗透探伤,虽然主要用于检测金属材料的表面或近表面裂纹,但这种“发现肉眼不可见缺陷”的理念,让我联想到那些埋藏在地下的城市管网,比如供水管道、燃气管道以及排水系统。这些管道往往因为长期使用而产生腐蚀、裂纹或者接头的松动,一旦发生泄漏,不仅会造成资源浪费,还可能引发安全事故。那么,我们是否能将无损检测的原理运用到这些庞大而复杂的地下管网检测中?例如,是否能开发出一种能够沿着管道内部或外部爬行、并实时进行检测的机器人,它们利用超声波、声发射或者类似涡流的技术,来“诊断”管道的健康状况?甚至,是否能利用某种特殊频率的声波,像书中所述的那样,通过声波在不同介质中的传播速度和衰减来判断管道壁的厚度、是否存在腐蚀层或者内部的沉淀物?这本书让我看到了城市管理和安全维护的创新方向,也让我对保障城市正常运行的幕后技术有了更深的认识,它们同样需要精密的科学原理来支持。

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读完《无损检测技术》,我脑海中浮现出“信息安全”的影子。书中许多检测方法,如射线探伤、超声波检测等,都需要将待检测物体置于特定的环境中,或者通过某种介质来传递信息。这让我思考,在信息传输和存储的过程中,我们是否也能应用类似的“无损”原理来确保信息的完整性和安全性?比如,我们能否通过分析数据在传输过程中产生的某种“信号扰动”来检测是否存在信息篡改?或者,能否利用某种“数据显微镜”,以非侵入的方式“扫描”存储介质,来判断数据是否发生了物理层面的损坏或泄露?虽然这与书中直接的技术应用有所不同,但“不破坏原始信息,却能获得其状态信息”的核心理念是相通的。这种将无损检测的思路拓展到信息科学领域,让我看到了技术之间的潜在关联性和创新可能。也许未来,我们能够发展出更强大的“信息无损检测”技术,来应对日益严峻的网络安全挑战。

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在阅读《无损检测技术》的过程中,我一直在思考关于“风险管理”的问题。书中介绍的各种检测技术,其根本目的都是为了在潜在的危险发生之前,通过非破坏性的手段来评估和识别风险。例如,对于正在运行的设备,如果存在内部裂纹或者材料疲劳,那么在关键时刻就可能发生失效,造成严重的后果。而无损检测技术,就像是“侦探”一样,能够提前发现这些潜藏的“病灶”。这种“防患于未然”的理念,在各个领域都至关重要。不仅仅是工业生产,在建筑结构安全、交通运输安全、甚至是金融风险控制领域,我们都可以借鉴这种思路。例如,我们能否开发出一种“金融数据无损检测”技术,通过分析大量的交易数据和市场信号,来识别潜在的金融欺诈或者系统性风险?虽然具体的技术手段可能完全不同,但其核心思想——通过非侵入性的评估来提前预警和管理风险——是共通的。这本书让我认识到,无损检测不仅仅是一种技术,更是一种重要的风险管理思维,它贯穿于我们生活的方方面面,是保障安全和稳定运行的基石。

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读完《无损检测技术》,我脑海中涌现出许多关于历史文物保护的思考。书中提到的超声波探伤原理,让我联想到那些年代久远的青铜器、石刻或者古建筑。这些珍贵的文物,由于年代久远,内部可能存在微小的裂痕、空洞或者材料成分的不均匀,但我们又不能对其进行任何形式的破坏性采样。那么,我们是否可以利用超声波技术,就像检测金属材料中的缺陷一样,来“透视”这些文物的内部结构,从而了解它们的制作工艺、历史信息,甚至发现隐藏在表层之下的秘密?例如,一件看似完整的古代陶器,其内部可能因为烧制过程的不均匀而存在微小的气孔,这些气孔的分布是否能反映出当时的窑炉技术水平?又或者,一件古老壁画,其颜料层下的基底材料是否也存在细微的脱落或起泡,这些细节是否能帮助我们更准确地还原壁画的原始状态?这本书让我看到了科技如何能够成为文化遗产的守护者,通过非侵入性的手段,揭示历史的真相,弥补我们认知的空白。我甚至开始想象,未来是否能有专门针对考古领域的无损检测技术,它们可能需要适应更复杂的材料和环境,需要更精细的信号处理,但其核心原理,或许就根植于这本书中介绍的技术。这种将前沿科技与人文历史相结合的思路,让我对保护人类共同的文化财富有了更深的敬意和更实际的设想。

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