Electromagnetic Nondestructive Evaluation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Shin, Y. K. (EDT)/ Lee, H. B. (EDT)/ Song, S. J. (EDT)

出品人:

页数:444

译者:

出版时间:

价格:1513.00 元

装帧:

isbn号码:9781607500230

丛书系列:

图书标签:

• 电磁检测
• 无损检测
• 材料评估
• 电磁学
• 工程材料
• 结构健康监测
• 腐蚀检测
• 缺陷检测
• 电磁波
• 工业检测

非破坏性评估技术：从基础原理到前沿应用 本书深入探讨了非破坏性评估（Nondestructive Evaluation, NDE）这一至关重要的工程技术领域，旨在为读者提供全面而系统的理论知识与实践指导。NDE技术以其能够在不损坏待测材料或构件本体的情况下，对其内部结构、缺陷、性能等进行检测和评价的独特优势，在航空航天、能源、制造、基础设施维护等众多关键行业中发挥着不可替代的作用。本书并非孤立地呈现某一种NDE方法的细节，而是将目光聚焦于NDE技术背后的普适性原理、跨学科的融合以及其在解决复杂工程问题中的强大能力。 第一部分：NDE的科学基础与核心理念 本部分将从NDE技术的哲学基础出发，阐述其存在的意义与价值。我们将深入剖析NDE的核心目标：如何通过间接的测量手段，推断出材料内部的未知信息。这其中涉及到物理学中的多种基本原理，例如电磁学、声学、光学、热学以及辐射物理等。 电磁学原理在NDE中的应用： 虽然本书书名并非直接讨论电磁波在NDE中的所有应用，但电磁学作为物理学的重要分支，其原理深刻影响着多种NDE技术。我们将探讨电磁场与物质的相互作用，例如导电材料中的涡流产生与传播，磁性材料的磁畴变化，以及高频电磁波的反射、透射、散射等现象。这些基本原理是理解感应超声、涡流检测（Eddy Current Testing, ECT）、磁粉检测（Magnetic Particle Testing, MPT）、漏磁检测（Magnetic Flux Leakage, MFL）等技术的基础。读者将了解到如何利用电磁信号的细微变化来感知材料内部的微小缺陷，如裂纹、夹杂、空洞等。 声学原理与NDE： 声波在材料中的传播、反射、折射以及衰减特性，为超声波检测（Ultrasonic Testing, UT）提供了理论基础。我们将详细介绍声波的产生（换能器）、传播介质（材料本身）、以及接收方式。从纵波、横波的传播特性，到声阻抗匹配、衍射、散射等现象，都将是本书探讨的重点。此外，冲击波（Impact-Echo）、声发射（Acoustic Emission, AE）等基于声学原理的NDE方法也将被提及，说明其在结构健康监测中的独特作用。 光学原理与NDE： 光学方法，如目视检查、荧光渗透检测（Fluorescent Penetrant Testing, PT）、干涉测量、激光散斑等，是NDE领域中不可或缺的组成部分。本书将阐述光的传播、干涉、衍射等现象如何被用来揭示材料表面的缺陷或微观形变。例如，干涉测量如何通过检测光波的相位差来测量极其微小的表面形变，以及激光技术在表面缺陷成像中的应用。 热学原理与NDE： 热传导、热辐射等热学现象也是NDE的重要依据。本书将探讨热成像（Thermography）技术，包括主动热成像和被动热成像。例如，通过加热待测物体，观察热量在材料内部的分布情况，利用缺陷导致的温度异常来识别问题。这将涉及热传导方程、热辐射定律等基础知识。 辐射物理与NDE： 射线检测（Radiography Testing, RT），包括X射线和伽马射线检测，是NDE领域中历史悠久且应用广泛的技术。本书将介绍电磁辐射与物质的相互作用，如吸收、散射、透射等。从X射线的产生机制、穿透能力，到不同密度和厚度的材料对射线的衰减差异，都将是本部分的重要内容。同时，也会提及射线检测在三维成像方面的优势。 第二部分：NDE技术的共性问题与挑战 任何NDE技术，无论其物理原理如何，都面临着一系列共性问题和挑战。本书将系统地分析这些共性议题，为读者提供解决实际问题的思路。 信号产生与耦合： 如何有效地将能量（如声波、电磁波、热量）注入待测材料，是NDE技术能否成功的关键第一步。本书将讨论各种激励源的设计与优化，以及能量在材料中的有效耦合方式。例如，超声换能器的选择与匹配，感应线圈的设计，加热设备的功率控制等。 信号传播与衰减： 能量在材料内部传播过程中会受到各种因素的影响，如材料本身的特性、温度、湿度、以及存在的缺陷。理解信号的传播路径、速度、以及在不同介质中的衰减规律，对于解释检测信号至关重要。 缺陷的响应特性： 不同类型的缺陷（如裂纹、孔隙、夹杂、脱层、腐蚀）会对不同类型的NDE信号产生独特的响应。本书将分析这些响应的物理机制，例如，裂纹如何导致声波的衍射和反射，涡流如何被断续的材料阻断，热量如何被低导热的缺陷阻碍等。 信号的获取与处理： 传感器将NDE信号转化为可用的电信号。如何设计高灵敏度、高信噪比的传感器，以及如何对采集到的信号进行预处理（如滤波、放大、降噪）以提取有效信息，是NDE技术实用化的重要环节。 数据解释与成像： 将原始的NDE信号转化为可理解的图像或数据，是NDE技术最终价值的体现。本书将介绍各种数据处理和图像重建技术，包括时间-增益补偿（TGC）、动态范围控制、二维/三维成像算法、数据可视化技术等。 定量化评估： NDE的目标不仅仅是检测是否存在缺陷，更重要的是对其进行定量评估，如缺陷的大小、深度、位置、类型以及对构件承载能力的影响。本书将讨论实现NDE定量化的方法和挑战。 环境因素的影响： 温度、湿度、表面粗糙度、涂层等环境因素往往会对NDE信号产生干扰。本书将探讨如何识别和补偿这些干扰因素，以提高检测的准确性和可靠性。 第三部分：NDE技术在不同领域的应用实例与发展趋势 NDE技术在各行各业的应用场景千差万别，但其背后的原理和解决问题的思路是相通的。本部分将通过具体的应用案例，展示NDE技术的强大生命力，并展望其未来的发展方向。 航空航天领域： 飞机结构（如蒙皮、翼梁、发动机叶片）的完整性对飞行安全至关重要。NDE技术被广泛应用于材料制造过程的质量控制，以及服役期间的定期检测，以发现潜在的疲劳裂纹、腐蚀、复合材料分层等。 能源领域： 石油天然气管道、核电站压力容器、火力发电厂锅炉管等关键设备，其材料的完整性直接关系到能源供应的稳定性和安全性。NDE技术在这些领域的应用，能够有效预防重大安全事故的发生。 汽车制造： 汽车零部件的焊接、铸造、以及材料的疲劳寿命评估，都需要NDE技术的支持。 基础设施维护： 桥梁、隧道、高层建筑等基础设施的健康监测，对于保障公众安全和延长使用寿命至关重要。NDE技术能够帮助工程师及时发现结构中的病害，并制定相应的维护方案。 先进制造与增材制造： 随着3D打印等先进制造技术的发展，NDE技术也面临新的挑战和机遇，例如对复杂内部结构和打印过程中的缺陷进行检测。 发展趋势： 本部分还将探讨NDE技术未来的发展趋势，包括： 多模态融合： 将多种NDE技术（例如，超声与热成像，涡流与X射线）结合起来，取长补短，提高检测的全面性和准确性。 智能化与自动化： 利用人工智能、机器学习等技术，实现NDE信号的自动分析、缺陷的智能识别和评估，以及检测过程的自动化。 微型化与便携化： 开发更小巧、更便携的NDE设备，使其能够应用于更广泛的场景，甚至实现现场实时监测。 先进传感器技术： 研发更高性能、更宽频带、更抗干扰的传感器，以提升NDE技术的灵敏度和分辨率。 数字孪生与预测性维护： 将NDE数据与数字孪生模型相结合，实现对构件健康状况的精准预测，并指导维护决策。 本书旨在为工程师、研究人员、以及对NDE技术感兴趣的学生提供一个坚实的知识平台。通过对NDE技术背后科学原理的深入理解，以及对其在不同应用领域中的广泛实践的认知，读者将能够更好地掌握和应用这些先进的评估技术，从而在各自的工作岗位上做出更大的贡献，确保工程结构的可靠性与安全性。

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