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流体 力学1

多相流动1

常用符号1

目 录1

1 两相流动的特性参数2

2 多相流动的分类与特点3

2.1 多相流动分类3

2.2 多相流动特点3

3 气液两相流的流型3

3.1 流型3

3.2 状态图4

4 空隙率6

4.1 参数关系式6

4.2 空隙率的求法6

5.1 参数定义8

5.2 基本方程8

5 气液两相流的基本方程及其简化8

5.3 简化模型9

6 湿蒸汽流动10

6.1 状态方程10

6.2 一元流基本方程10

6.3 湿蒸汽透平的效率11

7 气液两相流中的压力损失11

7.1 总压损失11

7.2 摩擦损失的经验计算法12

7.3 环状流的压力损失16

7.4 锅炉内汽水两相流的摩擦损失16

7.5 一般蒸发管流的摩擦损失17

7.6 螺旋管流的摩擦损失17

8 液体雾化和液滴17

8.1 雾化17

8.2 液滴18

9.1 气泡直径19

9.2 气泡运动速度19

9 气泡流动19

9.3 阻力系数20

1Q 气液两相流的临界流动22

10.1 气液两相流中的声速22

10.2 临界流动22

11 气固两相流的输运特性24

11.1 固体颗粒的阻力系数24

11.2 固体颗粒的传热24

12.1 参数定义25

11.3 固体颗粒的传质25

12 气固（液固）两相流的基本方程25

12.2 基本方程26

12.3 气固两相系统的热力学参数26

12.4 一元等熵流基本方程27

13 不可压缩气固两相流平板层流边界层27

13.1 基本方程27

14.2 最小输运速度28

14.1 管流压降模型28

14 管内气固两相流动28

13.2 弛豫现象28

14.3 沉降流动29

15 气力输送29

15.1 粉粒体悬浮运动29

15.2 管内实际流动31

15.3 混合比和输送需气量31

15.4 输送气流速度31

15.5 压力损失32

15.6 输料管不堵塞条件34

16 液固两相流的压力损失34

16 损失系数34

16.2 水力坡度34

17 有化学反应的多相流动35

18 多相流计算与实验概述36

18.1 多相流计算36

18.2 多相流实验36

参考文献37

热工学39

数值传热学39

常用符号39

1 导热问题的数值计算40

1.1 一维稳定导热问题40

1.2 一维不稳定导热问题42

1.3 二维及多维导热问题43

1.4 形状不规则物体的导热计算49

1.5 有相变的导热问题的温度场计算50

1.6 导热问题的数值计算举例51

2 对流换热问题数值解简述51

2.1 通用控制方程式51

2.2 已知流场求解强制对流稳态温度场52

2.3 速度场的数值计算53

2.4 边界条件54

2.5 对流问题数值求解步骤（SIMPLE算法）55

3.3 有效辐射的矩阵求逆法56

3.2 有效辐射的迭代求解法56

3 固体表面间的辐射换热计算56

3.1 代数模型的基本公式56

参考文献57

电工基础与工业电子学59

开关电容网络59

常用符号59

1 工作原理59

1.1 基本部件59

1.2 简单的SC电路及SC积木块61

1.3 电荷守恒定律63

2 开关电容网络的分析与综合64

2.1 时域分析64

2.2 频域分析65

2.3 状态变量分析法66

2.4 节点分析法67

2.5 改进节点分析法68

2.6 等效电路分析法70

2.7 计算机辅助分析方法概述71

3 开关电容滤波器71

3.1 跳步型SCF72

3.2 运用z变换设计SCF72

3.3 电压反向开关型SCF74

3.4 N通道SCF75

4.3 数字-模拟和模拟-数字变换器76

4.2 可编程序SCF76

4.1 开关电容电压放大器76

4 开关电容网络应用举例76

4.4 开关电容振荡器77

参考文献77

声 学79

1 声发射79

1.1 声发射的基本概念79

1.2 声发射数据测量与分析用仪器81

2.1 次声声源83

1.3 声发射技术的应用83

2 次声83

2.2 次声的传播与接收84

2.3 次声的效应与应用87

3 噪声88

3.1 噪声的危害88

3.2 噪声允许标准90

非金属材料95

1 塑料性能的测试95

1.1 物理性能测试95

1．2 机械性能测试95

1.3 热性能测试102

1.4 电性能测试105

1.5 耐化学性能测试106

1.6 老化性能测试107

2 橡胶的物理机械性能试验108

2.1 抗张性能试验108

2.3 硬度试验109

2.2 压缩永久变形试验109

2.4 弹回率试验110

2.5 耐磨性试验110

2.6 抗撕裂性能试验111

2.7 耐老化性能试验111

2.8 动疲劳性能试验112

2.9 抗膨润性试验112

3 石棉及其制品113

3.1 石棉的特点及分类113

3.2 石棉制品的类别和用途113

3.3 石棉及其制品的主要性能及其含义114

3.4 常用石棉及其制品的性能114

复 合材料119

第1章 纤维增强塑料119

1 玻璃纤维增强塑料119

1.1 玻璃纤维的成分、特性和单丝直径的合理选用119

1.2 玻璃纤维的表面处理120

1.3 玻璃纤维增强热固性塑料122

1.4 玻璃纤维增强热塑性塑料123

2 碳纤维增强塑料127

2.1 碳纤维的类别和性能特点127

2.2 碳纤维的表面处理128

2.3 碳纤维增强热塑性塑料129

2.4 碳纤维增强热塑性塑料的用途131

2.5 碳纤维复合材料成型工艺131

2.6 性能试验133

3 其它纤维增强塑料137

3.1 芳纶纤维的性能特点137

3.2 芳纶纤维增强塑料139

3.3 石棉纤维的性能139

3.4 石棉纤维增强塑料139

3.5 其它纤维及其增强塑料140

1.4 碳-碳复合材料的特点141

1.3 碳基质的制成141

1.5 碳-碳复合材料的应用141

1 碳-碳复合材料的特点和用途141

1.1 碳-碳复合材料的一般分类141

第2章 碳-碳复合材料141

1.2 基体的类型141

2 碳基体的类别和制法142

2.1 连续纤维基体142

2.2 不连续纤维基体142

3 碳-碳复合材料的制造方法142

3.1 气相沉积碳143

3.2 有机物碳化工艺143

4 碳-碳复合材料的性能143

第3章 金属基复合材料145

1金属基复合材料的类别和特点145

2 硼-铝复合材料146

2.1 硼纤维的制造方法与性能146

3 碳-铝复合材料147

3.1 碳-铝复合材料的制造工艺147

2.3 硼-铝复合材料的性能及用途147

2.2 硼-铝复合材料的制造工艺147

3.2 碳-铝复合材料的性能及用途148

4 碳化硅-铝复合材料148

4.1 碳化硅纤维的制造方法与性能148

4.2 碳化硅-铝复合材料的制造工艺及性能148

第4章 夹层结构材料149

1 制造工艺149

1.1 泡沫塑料的发泡方法149

1.2 夹层结构制造工艺149

2 材料性能149

2.1 泡沫塑料性能149

2.2 蜂窝芯子性能151

2.3 面板与芯子的胶接性能153

2.4 夹层结构性能153

3.2 刚度计算154

3.3 稳定性计算154

3.1 强度计算154

3 夹层结构的设计与检验154

3.4 检验155

参考文献155

金属材料的物理试验与应用157

1 金属材料物理性能参数的测定157

1.1 密度测定157

1.2 磁化率测定157

1.3 导电性能测定158

1.4 热电势测定160

1.5 比热容测定161

1.6 导热性能测定163

1.7 热膨胀系数测定165

1.8 弹性模量测定167

1.9 金属内耗（阻尼）性能测定170

2 金属材料性能的无损检测172

2.1 概述172

2.2 合金成分分选173

2.3 组织评定176

2.4 力学性能评定185

2.5 应力无损测定188

2.6 复层厚度的无损测定192

参考文献196

机构选型与运动设计197

1 运动链197

2 空间低副机构简图198

3 三心定理无解的三类机构瞬心200

4.1 构件的位置、速度和加速度分析201

4 机构的运动分析——解析法201

4.2 几种Ⅱ级组的位置、速度和加速度分析202

4.3 计算实例202

5 机构的动力分析——解析法204

5.1 曲柄和常见Ⅱ级组的力和力矩平衡方程式204

5.2 计算实例206

6 构件惯性力及质量代换206

6.1 构件惯性力206

7 机构的结构分析和类型综合207

6.2 质量代换207

7.1 机构的结构分析208

7.2 机构的类型综合211

8 曲率214

8.2 曲率半径（ρ）与曲率（K）的公式215

8.3 曲率中心C坐标（α，β）及公式215

8.4 渐伸线和渐屈线215

8.5 拐点圆（切向圆）和交变圆（法向圆）216

8.6 欧拉-萨伐利公式216

9 考虑构件弹性的连杆机构设计220

9.1 弹性动力分析方法简介221

9.2 弹性连杆机构设计中的运动改善法221

10 互包络线机构设计223

10.1 （互）包络线的四种形成原理223

10.2 包络法设计（互）包络线机构224

10.3 坐标变换矩阵法线法设计（互）包络线机构226

11 高速凸轮设计230

11.1 高速凸轮动力学231

11.2 高速凸轮运动曲线的选择233

11.3 高速凸轮机构的设计234

12 机构的组合方式235

12.1 机构的串联组合235

12.2 机构的并联组合236

12.3 机构的封闭式组合238

12.4 机构的装载式组合239

13 空间连杆机构运动设计240

13.1 空间连杆机构位置分析的其它方法240

13.2 空间连杆机构构件上任一点的轨迹分析248

13.3 空间连杆机构的运动分析249

13.4 空间连杆机构的运动设计249

14 机构的平衡252

14.1 平面四杆机构的平衡253

14.2 空间连杆机构平衡概述264

参考文献265

1 曲轴弯曲应力集中系数的计算公式和计算图谱267

1.1 曲轴弯曲应力集中系数计算公式267

机械结构强度267

1.2 曲轴弯曲应力集中系数列线图272

2 关于曲轴变形的简便计算272

8.1 定义，法线及曲率中心作法274

机械产品失效分析275

常用符号275

第1章 概 述277

1 失效及其类型277

2失效分析及其目的277

1.1 断口试样的选择279

第2章 失效分析方法及一般程序279

1 断口试样的选择、清洗和保存279

1.2 断口试样的清洗281

1.3 断口试样的保存283

2 断裂失效分析的一般程序283

2.1 原始资料的收集283

2.5 金相检验284

2.4 断口分析284

2.3 机械性能试验284

2.2 无损检测284

2.6 结构分析285

2.7 化学分析285

2.8 断裂力学分析285

2.9 模拟试验285

2.10 综合分析286

3 故障树分析方法（FTA）286

3.1 基本概念286

3.2 故障树的建立286

3.3 故障树的定性分析289

3.4 故障树的定量分析290

3.5 实例290

第3章 断口形貌分析291

1 解理断口291

1.1 解理断口的宏观形貌特征291

1.2 解理断口的微观形貌特征292

1.3 准解理断口的形貌特征294

2 韧性断口295

2.1 韧性断口的宏观形貌特征295

2.2 韧性断口的微观形貌特征295

3 疲劳断口296

3.1 疲劳断口的类型297

3.2 疲劳断口的宏观形貌特征297

3.3 疲劳断口的微观形貌特征300

4.1 应力腐蚀断口302

4 其它断口302

4.2 氢脆断口303

4.3 腐蚀疲劳断口304

4.4 其它微观断口304

第4章 机械构件的失效306

1 失效模式306

2 构件内部受力的不均匀性307

2.2 应力集中308

2.1 Boas实验308

2.3 锻件尺寸的影响309

3 构件失效与薄弱环节及显微组织310

3.1 薄弱环节的影响310

3.2 显微组织参数化及定量测定311

3.3 显微组织参数与强度的定量关系312

第5章 蠕变失效313

1 从室温到高温313

2 材料在高温受力下的行为315

2.1 蠕变315

2.2 松弛316

2.3 消振及内耗318

2.4 热疲劳319

3 葛庭燧及张兴钤实验320

3.1 葛庭燧实验320

3.2 张兴钤实验320

4.1 等温直线法321

4 蠕变及持久强度的预测321

4.2 参数法322

4.3 预测方法的考核322

5 蠕变损伤及残余寿命326

5.1 金相法326

5.2 密度法326

5.3 图解优选法327

第6章 零部件强度的可靠性分析328

1失效概率的计算328

1.1 载荷与强度的概率分布328

1.2 应力和强度都是正态分布时328

可靠度的计算方法328

1.3 应力为正态分布强度为威布尔分布时可靠度的计算方法331

1.4 作图法求经验分布的可靠度332

2 静载荷下失效概率的计算333

2.1 材料静强度的概率分布333

2.2 零部件在静载荷下失效概率的计算339

3 交变载荷下零部件失效概率的计算方法340

3.1 载荷的统计340

3.2 给定寿命下的疲劳强度分布342

3.3 材料疲劳强度的统计数据342

3.4 疲劳极限线图349

3.5 零部件疲劳强度的统计分布350

3.6 零件及构件的疲劳可靠性设计计算354

4.1 统计基础359

4 带裂纹零部件的可靠性分析359

4.2 带裂纹零部件强度的可靠度计算360

4.3 带裂纹零部件寿命的可靠度计算361

第7章 零部件疲劳寿命的可靠性预测363

1 疲劳寿命预测的重要性363

2 等幅交变载荷下疲劳强度和寿命的可靠性预测364

2.1 等幅交变载荷下零部件的疲劳寿命及可靠度364

2.2 等幅交变载荷下零部件的疲劳强度及可靠度366

3.2 疲劳累积损伤理论368

3.1 载荷（应力）累积频次分布图368

3 多级载荷下疲劳强度和寿命的预测368

3.3 疲劳寿命可靠性估计的递推法371

4 随机疲劳的寿命估计372

4.1 引言372

4.2 相当应力法374

4.3 局部应力-应变法378

4.4 功率谱法381

2 船用预热水管断裂失效分析383

3 合成氨设备中的节流阀阀头断裂失效分析383

1 汽车水泵轴断裂失效分析383

第8章 断裂失效分析实例383

4 纺织经轴染色机圆盖断裂失效分析384

参考文献385

机械振动389

1 快速傅里叶变换（FFT）在谱分析中的应用389

1.1 离散傅里叶变换（DFT）和FFT389

1.2 采样定理和混迭效应390

1.3 泄漏现象与窗函数的选择391

1.4 误差分析和平滑技术392

1.5 几种重要量的计算公式393

2 试验模态分析技术394

2.1 频率响应函数法395

2.2 时域法403

2.3 模态分析的其他重要问题404

参考文献405

2 电液压清砂设备的选择与设计407

3电液压清砂设备的组成407

电液压清砂407

1电液压清砂的原理407

铸 造407

3.1 高压冲击大电流发生器408

3.2 充电回路的技术经济比较408

3.3 脉冲电容器的主要技术参数409

3.4 清砂装置409

4.2 电流的波形幅值和陡度410

4.3 工作间隙放电通道压力区的形状与分布410

4.1 瞬间放电能量、放电时间及工作间隙410

4 影响电液压清砂效果的因素410

4.4 反射罩411

4.5 放电电极结构形式和材料411

5电液清砂的安全与卫生413

锻 压415

1 加热炉节能技术415

1.1 概述415

1.2 燃烧与控制节能技术416

1.3 加热炉用新型节能燃烧装置420

1.4 加热炉余热回收及利用423

1.5 加热炉炉体结构426

1.6 节能技术的经济效益427

2液态金属模锻427

2.1 工艺方法428

2.2 液态模锻模具设计430

2.3 液态模锻设备435

2.4 液态模锻件质量的控制439

2.5 液态模锻的实际应用441

板料冲压445

1 金属及其合金的超塑成形445

1.1 金属的超塑性445

1.2 金属材料的超塑性数据447

1.3 超塑成形工艺453

2 板材成形性能与成形极限456

2.1 板材成形区域456

2.2 板材的成形性能及其测试458

2.3 冲压工艺性能试验465

2.4 板材成形性能参数间的相关性468

2.5 冲压成形极限470

参考文献480

1 渗硼481

1.1 粒状及粉末介质渗硼481

材料保护481

表面合金化新工艺481

1.2 熔盐渗硼482

1.3 气体渗硼新工艺482

1.4 渗硼层的组织和性能482

1.5 渗硼的要领483

2 LT（无污染硫氮碳共渗）新工艺483

2.1 基盐J-1和再生盐Z-1483

2.2 熔盐中的主要反应和硫氮碳共渗原理483

3渗铬484

3.1 粒状介质渗铬484

2.3 熔盐中氰根含量的控制484

2.5 共渗层组织及性能484

2.4 LT（无污染硫氮碳共渗）工艺流程484

3.2 硼砂为基的熔盐渗铬485

4 复合处理485

4.1 渗锌与等温淬火相结合的复合处理485

4.2 渗碳后渗铬485

5.2 离子注入的强化效果和应用486

5.1 离子注入工艺的主要特点486

4.3 渗硼后渗硫486

5 离子注入486

4.4 镀钴渗硼486

6 几种渗层的主要特性和应用487

自动上下料装置与工业机械手489

1 自动上下料装置489

1.1 双转盘式定向上料机构489

1.2 薄片零件自动上料时位态识别定向法491

2 工业机械手的电控系统与位置检测装置494

2.1 继电器控制系统494

2.2 顺序控制器控制495

2.3 计算机数字控制496

2.4 示教再现控制496

2.5 位置检测装置简介497

焊接机械化与自动化499

1 焊接机械的设计计算499

1.1 焊接变位机499

1.2 焊接滚轮架503

1.3 焊接操作机504

2 焊接机械手509

2.1 焊接机械手的分类509

2.2 弧焊机械手的要求及其性能510

2.3 弧焊机械手的组成511

参考文献516

1.1 时间的管理519

1 在箱式气体渗碳炉中的应用519

微型计算机在热处理中的应用519

热处理机械化与自动化519

1.2 温度的测量及控制520

1.3 碳势的控制521

1.4 控制程序522

2 在轴承热处理中的应用522

2.1 渗碳的控制523

2.2 机器人的控制525

3 在氮基气氛碳势控制中的应用525

4.1 硅钢片退火的数学模型526

4 小型计算机在罩式退火炉中的应用526

4.2 控制方案528

4.3 程序框图528

5 在气体燃料炉中的应用530

5.1 控制原理530

5.2 直接数字控制（DDC）过程控制软件530

5.3 直接数字控制回路的信息流程531

5.4 数据采集及中值滤波531

5.5 回路控制过程532

5.6 报警处理533

6 在温度前馈加反馈控制中的应用533

7 在真空炉工件温度控制中的应用534

8 在高频淬火中的应用535

8.1 用微型计算机控制高频淬火535

8.2 用微型计算机及顺序控制器控制高频淬火536

9 在真空渗碳中的应用537

9.1 碳浓度分布及甲烷添加量的计算538

9.2 真空渗碳过程的控制539

参考文献541

金属切削自动化543

1 计算机数控和微型机数控543

1.1 概述543

1.2 控制软件545

1.3 机床可编程接口554

2.1 DNC系统的特点566

2.2 DNC的结构和分类566

2直接数字控制（DNC）566

2.3 DNC系统的评价567

3 金属切削加工自动化设备的柔性化568

3.1 概述568

3.2 柔性加工设备的类型568

3.3 不同自动化加工设备的评价572

4 数控机床程序编制573

4.1 数控自动编程方法的发展573

4.2 工艺处理语言575

4.3 符号处理语言582

长度测量自动化589

自动测量系统的动态特性589

1 概述589

1.1 自动测量系统组成环节的分类589

1.2 自动测量系统的？入形式589

1.3 自动测量系统的动态特性项目590

2 接触式量仪的动态特性590

2.1 临界频率590

2.2 动态误差592

2.3 工件送进临界速度和稳定时间593

3 模拟式量仪的动态特性595

3.1 一般分析方法595

3.2 一阶系统的动态特性599

3.3 二阶系统的动态特性601

3.4 高阶系统的动态特性604

4 数字式量仪的动态特性605

参考文献607