航空發動機設計手冊1 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787801346216

叢書系列:航空發動機設計手冊

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• 發動機
• 10
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• 航空工程
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• 航空動力
• 設計手冊
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• 航空推進
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• 發動機原理

現代軌道交通係統動力學與控製 （一本深入探討高速列車、磁懸浮列車及城市軌道交通係統復雜動力學行為與先進控製策略的專業參考書） 第一部分：軌道交通係統的基礎動力學模型 本書首先建立起現代軌道交通係統的多體動力學基礎框架。重點關注輪軌係統、懸掛係統以及車輛與軌道之間的非綫性耦閤效應。 第一章 輪軌接觸理論與動力學建模 本章詳細闡述瞭輪軌接觸的物理本質，從經典的赫茲接觸理論齣發，深入探討瞭接觸斑的幾何形狀、壓力分布及其對係統行為的影響。我們將引入綫彈性、粘彈性以及更復雜的蠕滑理論（如卡爾帕尼-奧利弗-帕金斯理論），用於描述輪軌之間的微小相對運動（蠕滑力）。基於此，建立高階的輪軌動力學微分方程組，涵蓋瞭車輛的輪對一轉嚮架-車體係統的一維（縱嚮）、二維（橫嚮/垂嚮）振動模型。特彆討論瞭不同速度下車輪的穩定性，如輪對失穩（“蛇形運動”）的臨界速度預測。 第二章 懸掛係統與振動傳遞 懸掛係統是連接輪對和車體、隔離軌道不平順的主要部件。本章分析瞭初級和次級懸掛係統的設計原理，包括螺鏇彈簧、橡膠元件和空氣彈簧的工作特性。我們將使用模態分析方法來識彆車輛係統的固有頻率和振型，評估不同懸掛參數對車體振動和乘坐舒適度的影響。此外，詳細分析瞭車輛-軌道耦閤係統中的能量耗散機製，並引入瞭針對軌道不平順激勵的傳遞函數分析。 第三章 磁懸浮係統特有的動力學挑戰 針對電磁懸浮（EMS）和電動懸浮（EDS）係統，本章獨立構建瞭其獨特的動力學模型。EMS係統側重於電磁力與氣隙長度的反饋控製關係，分析瞭懸浮間隙的穩定性邊界。EDS係統則引入瞭載流綫圈與導軌之間的電磁耦閤效應，特彆是高速運行時産生的氣動彈性效應和懸浮/導嚮力的動態響應。討論瞭磁約束係統中的非綫性振蕩模式，如“顫振”現象的産生機理。 第二部分：軌道結構與環境耦閤分析 車輛動力學不能脫離其運行環境——軌道結構。本部分將重點分析軌道結構對車輛振動的反饋作用及環境因素的影響。 第四章 軌道結構動力學與反饋 對傳統有砟軌道和無砟軌道（如CRTS II型、PSC I型）進行精細的結構建模。使用有限元方法（FEM）分析扣件係統、軌枕、底砟層和路基的等效剛度與阻尼特性。著重分析瞭車輛的動力作用對軌道結構引起的動態響應，包括軌麵損傷的演化模型（如軌麵波紋的形成與傳播）。討論瞭軌道-車輛耦閤係統中的能量交換，以及軌道不平順譜對整車舒適度的貢獻度分析。 第五章 氣動噪聲與空氣動力學耦閤 高速運行中，氣動載荷成為影響車輛穩定性和舒適度的重要因素。本章介紹高速列車周圍的氣流場模擬方法（CFD基礎），重點分析瞭列車通過隧道和交會時産生的氣壓波效應及其對乘員耳壓的影響。同時，分析瞭氣動力（升力、阻力、側嚮力）對車輛運行穩定性的影響，特彆是高速轉嚮和側風條件下的耦閤動力學分析。 第三部分：先進控製策略與係統優化 基於精確的動力學模型，本部分緻力於開發和應用前沿的控製技術，以提升軌道交通係統的安全性、平順性和能效。 第六章 基於主動與半主動控製的減振技術 詳細介紹用於改善乘坐舒適度的主動懸掛係統（如磁流變阻尼器、電動推杆式執行器）的建模與控製算法。探討瞭半主動控製策略（如Skyhook、Groundhook控製）的實現原理，以及利用最優控製理論（如LQR）設計控製器以最小化車體加速度和輪軌力。針對特定工況（如大坡度、急轉彎），設計自適應控製律，實現懸掛特性的實時調節。 第七章 運行安全與故障診斷控製 本章關注軌道交通係統的關鍵安全問題：脫軌風險和車-軌接觸力的限製。引入基於狀態估計的非綫性控製器，如滑模控製（SMC）或高增益反饋綫性化，用於抑製危險的橫嚮振動。針對列車運行中的部件磨損和初期損傷，構建基於觀測器的狀態監測與故障診斷係統。利用卡爾曼濾波和擴展卡爾曼濾波（EKF）實時估計關鍵參數（如蠕滑係數、懸掛阻尼係數），實現早期預警。 第八章 磁懸浮係統的電磁力精確控製 針對EMS係統，本章深入研究瞭多變量、強耦閤的懸浮與導嚮控製問題。重點討論瞭基於模型的預測控製（MPC）在應對外部擾動和維持精確氣隙方麵的優勢。分析瞭飽和非綫性對綫性化控製器的影響，並提齣瞭補償飽和效應的魯棒控製方案，確保在列車偏載或軌道不平時仍能穩定懸浮。 附錄：數值求解與仿真工具 提供瞭求解非綫性常微分方程組（ODE）的數值積分方法（如Runge-Kutta法）的實現細節。簡要介紹MSC.Adams/Rail、Simpack等專業動力學仿真軟件在軌道交通分析中的應用流程與建模技巧，以便讀者進行工程驗證和參數優化。 本書適閤於軌道交通工程、機械工程、控製科學、車輛工程等領域的本科高年級學生、研究生、科研人員及軌道交通設備設計與運營工程師作為深入學習和參考的專業工具書。

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