機械工程測試技術是研究機械工程領域有關測試方法、測試手段和測試理論的科學,本書所論述的內容主要涉及機械工程測試技術的基本理論與方法。全書共7章,內容包括:測試技術的基本理論,包括信號的時域和頻域的描述方法、*信號分析方法;機械工程常用傳感器的工作原理、性能及選用方法;測試裝置靜態(tài)、動態(tài)特性的評價方法及其應用;測試技術中計算機數(shù)據(jù)采集的基本知識;機械工程測試技術的基本理論在工程中應用的基本知識。本書依托增強現(xiàn)實(AR)技術,將視頻、動畫等數(shù)字資源與紙質教材交互,為讀者和用戶帶來更豐富有效的閱讀體驗。并為了方便教學使用,教材提供免費電子課件供授課教師參考。
本書可作為高等院校機械類、機電類機械工程測試技術課程的教材,亦可供有關工程技術人員參考。
創(chuàng)新應用型數(shù)字交互規(guī)劃教材︱機械工程,是在上海市機械專業(yè)教學指導委員會和上海市機械工程學會先進制造技術專業(yè)委員會的牽頭、指導下,上?茖W技術出版社組織上海地區(qū)本科院校及一些國內外大型名企等支持單位編寫而成的一套教材。項目紙質教材特色包括:1.創(chuàng)新模式、多維教學;依托增強現(xiàn)實(AR)技術,盡可能多地融入數(shù)字資源內容(如動畫、視頻、模型等)。2.行業(yè)融合、校企合作,教師、專家共同參與編寫,突出專業(yè)和應用實踐特色。3.優(yōu)化實踐環(huán)節(jié);植入企業(yè)的相關內容和案例,確保教材在內容上技術先進、工藝領先、案例新穎。4.每章開始,增設與國際工程教育認證接軌的學習成果達成要求,明確學生應達成的能力要求。本項目榮獲2017年上海市新聞出版專項資助。項目教材創(chuàng)新、數(shù)字交互、應用、規(guī)劃的特色,在同類書市場少見,并將起到一定的引領作用。 《機械工程測試技術基礎》作為系列教材之一,主要涉及機械工程測試技術的基本理論與方法。教材融入視頻、動畫、習題交互等數(shù)字資源形式,為讀者和用戶帶來豐富有效的閱讀體驗;并在出版社網站免費提供電子課件和各章后習題答案,供教師用戶和讀者參考。
機械工程測試技術基礎作為機械類專業(yè)的一門專業(yè)理論基礎課,主要涉及機械工程測試技術的基本理論與方法。測試技術是研究有關測試方法、測試手段和測試理論的科學,是人們借以認識客觀對象的本質,并掌握其內在聯(lián)系和變化規(guī)律的一種科學方法。在工程技術領域,產品開發(fā)、生產制造、質量控制和性能試驗等都離不開測試技術。測試技術本身也隨著計算機技術、傳感器技術以及信號處理技術的發(fā)展而不斷發(fā)展。本書通過講授測試技術的基礎知識,培養(yǎng)學生掌握本學科領域內常見測試系統(tǒng)的組成與設計,以及進行機械工程參數(shù)測量和試驗信號分析與處理的基本技能。
從教材內容方面看,目前國內同類教材主要包括機械工程測試技術的基本理論與常用機械量的測量知識兩部分?紤]到受學時限制,教學實踐中一般無法講解常用機械量的測量知識,而這些知識只能算作機械測試理論的應用案例,本教材未包括這部分內容。同時考慮到測試信號處理理論對于測試技術應用的重要性,本書增加了隨機測量信號分析與處理一章的內容。為了增強教材內容的實用性,在教材編寫過程中與世界著名傳感器生產企業(yè)瑞士奇石樂(Kistler)儀器公司密切合作,由其提供了傳感器及實際工程中的測量案例。最后,通過機械系統(tǒng)測量的工程案例,使學生了解測試技術理論的應用方法。
本書在編寫中力求保持內容的完整性和系統(tǒng)性。第1章緒論,主要對機械工程測試技術進行概要介紹;第2章測量信號及其描述方法,主要介紹測量信號的時域與頻域描述方法,并介紹了工程中大量存在的隨機測量信號描述方法;第3章隨機測量信號分析與處理,主要介紹了隨機時域信號分析與處理及隨機頻域信號分析與處理的基本方法,并給出了這些方法在工程中應用的相關知識與案例;第4章測量裝置及其主要特性,主要介紹了測試裝置的靜態(tài)特性與動態(tài)特性的描述方法與評價方法,并論述了實現(xiàn)不失真測試的條件的相關知識;第5章常用測量傳感器,主要介紹了機械工程領域常用傳感器的工作原理以及工作特性;第6章信號的調理與數(shù)字化,主要介紹了常用的測量信號調理方法,包括電橋、濾波器等,并介紹了計算機數(shù)字化采樣的基本原理與應用知識;第7章機械系統(tǒng)測量的工程案例,分別介紹了測量儀器的選擇、機械系統(tǒng)動態(tài)性能測試以及測量信號處理的典型案例,通過這些案例說明測試技術理論在解決工程實際問題過程中所起到的作用及其實際應用的方法。
本書適于機械工程類專業(yè)的本科生使用。教材依托增強現(xiàn)實(AR)技術,將數(shù)字資源與紙質教材交互,為讀者和用戶帶來更豐富有效的閱讀體驗,具體使用方法參見目錄前本書配套數(shù)字交互資源使用說明。另外,教材按其主要內容編制了各章課件并提供思考與練習答案,在上?茖W技術出版社網站課件/配套資源欄目公布,歡迎讀者登錄www.sstp.cn瀏覽、下載。
本書由上海理工大學李郝林教授主編并統(tǒng)稿。具體編寫分工如下:李郝林編寫第1~第4章;上海理工大學景大雷、范開國編寫第5章、第6章,其中瑞士奇石樂(中國)有限公司吳小清提供部分傳感器實例與應用案例的介紹;瑞士奇石樂(中國)有限公司李斌編寫第7章;上海理工大學謝玲承擔了教材思考與練習的編寫任務。
由于編者水平所限,書中可能存在誤漏欠妥之處,竭誠歡迎讀者批評指正。
編者
李郝林,工學博士,教授,博士生導師,F(xiàn)任上海理工大學機械工程學院院長,上海市機械設計制造及其自動化專業(yè)教學指導委員會副主任委員。 1995年起長期擔任教育部機械設計制造及其自動化專業(yè)教學指導委員會委員。20062008年主持上海市本科教育高地建設項目:機械設計制造及其自動化專業(yè)。2003年起任上海市科委科技咨詢專家。2007年任機械工業(yè)精密磨削技術重點實驗室主任。2008年任上海市機械工程學會制造技術與裝備專業(yè)委員會主任委員。2001年獲得寶鋼教育基金會頒發(fā)的優(yōu)秀教師獎,2004年獲得上海市育才獎,2007年獲上海理工大學教學名師。
第1章緒論
1.1機械測試技術的研究對象與應用
1.2機械測試技術的主要知識與內容
1.3本課程學習內容及其所能夠解決的問題
第2章測量信號及其描述方法
2.1測量信號的分類
2.2確定性測量信號及其描述
2.3隨機測量信號及其描述
第3章隨機測量信號分析與處理
3.1離散隨機信號處理概述
3.2隨機時域信號的分析與處理
3.3相關函數(shù)的應用
3.4隨機頻域信號的分析與處理平穩(wěn)序列的譜分祈
第4章測量裝置及其主要特性
4.1線性系統(tǒng)及其測試裝置的基本特性
4.2測試裝置的靜態(tài)特性
4.3測試裝置的主要動態(tài)特性參數(shù)
4.4測試裝置實現(xiàn)信號不失真?zhèn)鬟f的條件
4.5工程案例第5章常用測量傳感器
5.1常用傳感器概述
5.2電阻應變式傳感器
5.3壓電式傳感器
5.4電容式傳感器
5.5電感式傳感器
第6章信號的調理與數(shù)字化
6.1電橋
6.2濾波器
6.3信號的數(shù)字化
第7章機械系統(tǒng)測量的工程案例
7.1測量儀器選擇案例
7.2機械系統(tǒng)動態(tài)性能測試案例
7.3測量信號處理案例
參考文獻