第6章-激光全息,声振,微波
航空制造工程手册各分册名录整理
航空制造工程手册各分册名录整理作者：《航空制造工程手册》总编委会1. 《通用基础》ISBN 7-80046-488-1本分册包括常用资料及数据、机械加工件的结构要素、钣金件和冲压件的结构要素、管型件及其结构要素、铸锻件的结构要素、技术制图、航空产品的图样简化及图形符号、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、螺纹与螺纹联接、螺纹紧固件、铆钉联接、键销联接、弹簧、滚动轴承、常用密封件、标记与标志、人机工效和作业环境、制造工程中的管理与效益等20章正文，以及角度与弧度对照表、渐开线函数表、空间角度计算、常用缩略语等4个附录。
2. 《热处理》ISBN 9787802436510对航空金属材料热处理的基本原理、工艺方法、工艺参数和控制方法、生产过程和操作、质量控制与检验等各个方面进行了较为详细的阐述和介绍，并列举了飞机、发动机和机载设备典型零件热处理工艺要求和方法，还对相关的热处理工艺装备、仪器仪表等进行了详细的介绍。
本手册再版时，注重总结我国航空工业热处理近20年来的科研与应用成果、先进经验，吸收先进技术，增加了大量新材料、新工艺、新设备的应用数据。
3. 《特种加工》ISBN 9787800466809总结了特种加工技术在我国航空工业中应用的宝贵经验。
在本手册中有选择地编写了一些在航空制造业中常用的特种加工方法：如电解加工、电火花加工、电火花线切割加工、激光加工、电子束加工、等离子喷涂技术、化学铣切、磨粒流加工、高压水喷射加工以及光化学加工等。
此外，还介绍一些派生的工艺方法，如电解磨削、电解去毛刺、电火花磨削以及电火花强化等。
4. 《表面处理》ISBN 7-80046-495-4全书共分16章，包括预处理，单金属电镀，合金电镀，特殊材料电镀，化学镀、刷镀、复合镀，金属表面转化膜处理，溶液分析、纯水制备，有机涂层涂覆工艺，耐高温及特种功能涂层工艺，热喷涂涂层工艺，覆盖层性能测试方法，表面处理质量控制，防锈、封存、包装，表面喷丸强化工艺，三废治理及技术安全。
微波技术基础课程学习知识要点
《微波技术基础》课程复习知识要点(2007版)第一章 “微波技术基础引论”知识要点廖承恩主编的《微波技术与基础》是国内较为经典的优秀教材之一，引论部分较为详细的介绍了微波的工作波段、特点及其应用，大部分应用背景取材于微波通讯占主导地位的上世纪80’s / 90’s 年代。
在科技迅猛发展的今天，建议同学们关注本网站相关联接给出的最新发展动态，真正做到学以致用，拓展自己的知识面，特别是看看微波在现代无线和移动通信、射频电路设计（含RFID ）、卫星定位、宇航技术、探测技术等方面的应用，不要局限于本书的描述。
(Microwaves have widespread use in classical communication technologies, from long-distance broadcasts to short-distance signals within a computer chip. Like all forms of light, microwaves, even those guided by the wires of an integrated circuit, consist of discrete photons ….. NATURE| Vol 449|20 September 2007)1本章的理论核心是在对导行波的分类的基础上推导了导行系统传播满足的微波的波段分类、特点与应用（TE 、TM 、TEM ）和基本求解方法，给出了导行系统、导行波、导波场满足的方程；（Halmholtz Eq 、横纵关系）、本征值---纵向场法、非本征值---标量位函数法（TEM ）。
{重点了解概念、回答实际问题，比如考虑一下如按如下的份类，RFID 涉及那些应用？全球定位系统GPS 呢？提高微波工作频率的好处及实现方法？}1．微波的定义 把波长从1米到1毫米范围内的电磁波称为微波。
微波波段对应的频率范围为: 3×108Hz ～3×1011Hz 。
无损检测有哪些
随着科学的进步，以及技术的发展，仅仅依靠旧的工艺已经不能满足人们的需求了，这种现象在无损检测上表现得尤为突出。
无损检测也在不断地探索，出现了许多之前没有的新技术，那么，无损检测有哪些呢？1、激光全息无损检测激光全息无损检测是在全息照相技术的基础上发展起来的一种检测技术。
激光全息检测是利用激光全息照相来检测物体表面和内部缺陷的，因为物体在受到外界载荷作用下会产生变形，这种变形与物体是否含有缺陷直接相关，在不同的外界载荷作用下，物体表面的变形程度是不相同的。
激光全息照相是将物体表面和内部的缺陷，通过外界加载的方法，使其在相应的物体表面造成局部的变形，用全息照相来观察和比较这种变形，并记录在不同外界载荷作用下的物体表面的变形情况，进行观察和分析，然后判断物体内部是否存在缺陷。
激光全息检测对被检对象没有特殊要求，可以对任何材料、任意粗糙的表面进行检测。
这种检测方法还具有非接触检测、直观、检测结构便于保存等特点。
但如果物体内部的缺陷过深或过于微小，激光全息检测这种方法就无能为力了。
2、声振检测声振检测是激励被测件产生机械振动，通过测量被测件振动的特征来判定其质量的一种无损检测技术。
3、微波无损检测微波能够贯穿介电材料，能够穿透声衰很大的非金属材料，所以微波检测技术在大多数非金属和复合材料内部的缺陷检测及各种非金属测量等方面获得了广泛的应用。
4、声发射检测技术声发射是一种物理现象，大多数金属材料塑性变形和断裂是有声发射产生，但其信号的强度很弱，需要采用特殊的具有高灵敏度的仪器才能检测到。
各种材料的声发射频率范围很宽，从次声频、声频到超声频。
利用仪器检测、分析声发射信号并利用声发射信息推断声发射源的技术称为声发射技术。
声发射检测需有外部条件的作用，使材料或构件发声，使材料内部结构发生变化。
因此声发射检测是一种动态无损检测方法，即结构、焊接接头或材料的内部结构、缺陷处于运动变化的过程中，才能实施检测。
5、红外无损检测红外无损检测是利用红外物理理论，把红外辐射特性的分析技术和方法，应用于被检对象的无损检测的一个综合性应用工程技术。
无损检测复习资料官方资料
第一章超声波检测超声波检测的定义：利用超声波的方向性、穿透能力、能量、反射、折射和波型的转换来检测工件的连续性，完整性，安全可靠性及某些物理性能的检测方法叫超声波检测。
超声波检测的原理：利用被测工件及其缺陷的声学性能差异引发的超声波传播情况和能量的变化来检测工件内部缺陷的原理即超声波检测原理。
1.大型锻件的检测（常见缺陷，当量法定量）2.铸件缺陷的检测典型构件的 3.小型压力容器壳体的检测超声波检测技术4.复合材料的检测（脉冲反射法，脉冲穿透法，共振法）5.各类构件焊缝的检测超声波检测 6. 非金属材料的检测的应用1.声速测量2.超声波测厚3.超声波衰减系数的测定超声波测量技术4.超声波测量液位5.超声波测定流量6.超声波测量温度7.其它超声波测量方法（如硬度、浓度、粘度等）1.方向性好2.穿透能力强超声波检测的特点 3.能量高4.遇到界面时，将发生反射，折射和波型的转换5.对人体无害1.选择仪器、探头、试块。
2.调整探头，试块以保证它们有良好的声耦合，耦合方式有直接接超声波检测的步骤触法和液浸法。
1.共振法2.透射法（连续波，脉冲波）3.检测3.脉冲反射法4.液浸法课后习题：第九题第二章射线检测射线检测的定义：利用各种射线对材料的透射性能及不同材料对射线的吸收，衰减程度的不同，使底片感光成黑度不同的图像来观察的检测方法叫射线检测。
射线检测的原理：当射线通过被检物体时，有缺陷部位（如气孔，非金属夹杂）与无缺陷部位对射线吸收能力不同，一般情况是透过有缺陷部位的射线强度高于无缺陷部位的射线强度，因而可以通过检测透过被检物体后的射线强度的差异，来判断被检物体中是否有缺陷的原理即为射线检测的原理。
1.适用于几乎所有材料，而且对零件形状及其表面粗糙度均无严格要求。
2.能直观的显示缺陷影像，便于对缺陷进行定性、定量、定位。
射线检测的特点 3.射线底片能长期存档备查，便于分析事故原因。
4.对气孔，夹渣，疏松等体积型缺陷的检测灵敏度较高，对平面缺陷的检测灵敏度较低。
激光全息照相(实验报告)
F am e虿实验32激光全息照相薄日期：理工学院材料物理桌号：3&5薃实验人：刘家兴07305833 合作人：黄瑞祺07305834螀一、实验目的螇1.学习全息照相的基本原理和方法芇2. 了解全息照相的主要特点芃3.学习观察全息照片的方法螁二、仪器设备祎全息照相的整套装置（PHYWE）如图1所示：蚆图1全息照相实验装置肃三、实验原理蕿全息照相是一种采用相干光源的两步光学成像过程。
第一步是在记录介质上记录由参考光和物光形成的复杂的干涉图样一一全息图，第二步是在适当的照明下从全息图再现出物体通常的图象，所以全息照相的基本理论，实质上就是一种较为广义的双光束干涉场的计算。
芈由激光器发出的相干光经分束器之后，一束照明物体成为景物光， 另一束为参考光。
光束成一定的夹角入射到记录介质上，相互干涉而记录下全息图。
由于记录介质只能记录振幅，可见物波的位相记录也是利用干涉的原理转换成相应的振幅关系加以记录的。
肆为简单起见，我们从点光源发出的球面波相干涉着手来讨论全息图的一些基本特点。
因为广延光源和被照明的物体可以看作点源的集合，平面波可看成点源在无穷远发出的球面 波。
所以讨论具有一般性。
螄1.全息照相记录的信号蚀如图2所示，右^!，召二-d 为物点所在的物平面， x 2,y 2,z 2 -0为记录介质所在的像平面，P X^y^Z ! =「d 为物点，RX r ,y r ,Z r 在任意平面 X r ,y r ,Z r 上，R 点源于平 面X 2, y 2,0的距离为Z r 。
Qx 2,y 2,Z 2为记录介质平面上任一点。
若物光与参考光是相干的，则记录介质上的光强分布为2 2 * *莆I = a 0 r 0 r a ra（ 1）蒅其中，a =a ° ex P （i a ）为物点源到达全息图平面的光波的复振幅，r = r o exp （i r ）为全息图上参考波的复振幅。
蒄由于做全息照相时，总是尽量使参考光和物光独立在记录介质上的照度均匀，所以在全息图上a ；和r O 2变化比较缓慢。
光电子技术基础与应用习题答案
7 第七章 光电显示技术（十三、十四、十五讲） 8 第八章 光通信无源器件技术（十六、十七、十八、十九讲） 9 第九章 光盘与光存储技术（二十、二十一、二十二讲） 10 第十章 表面等离子体共振现象与应用的探究（二十三讲） 11 第十一章 连续可调太赫兹超常材料宽带低损超吸收器（二十四讲）
8. 从麦克斯韦通式(2-28)出发，推导波动方程(2-44)。
1. 填空题：
第二章 习题答案(1)
第二章 习题答案(2)
第二章 习题答案(3)
6. 输出波长为＝632.8nm的He-Ne激光器中的反射镜是在玻璃上交替涂覆ZnS和 ThF2形成的，这两种材料的折射率系数分别为1.5和2.5。问至少涂覆多少个双层 才能使镜面反射系数大于99.5％？
6. 输出波长为＝632.8nm的He-Ne激光器中的反射镜是在玻璃上交替涂覆ZnS和 ThF2形成的，这两种材料的折射率系数分别为1.5和2.5。问至少涂覆多少个双层 才能使镜面反射系数大于99.5％？
7. 有m个相距为d的平行反射平面。一束光以倾角投射至反射面。设每一反射平面 仅反射一小部分光，大部分光仅透射过去；又设各层的反射波幅值相等。证明 当sin=/2d时，合成的反射波强度达到最大值，这一角度称为Bragg角。
第三章复习思考题(13)
4. 简述题 （8）简述光谱线展宽的分类，每类的特点与光谱线线型函数的类型。
第三章复习思考题(14)
4. 简述题 （8）简述光谱线展宽的分类，每类的特点与光谱线线型函数的类型。
4. 简述题
第三章复习思考题(15)
第三章复习思考题(16)
4. 简述题 （10）激光器按激光工作介质来划分可分为几类？各举出一个 典型激光器，并给出其典型波长、转换效率、典型优点。
人教版高中物理新课标教科书目录（全套）
人教版高中物理新课标教科书目录（全套）人教版高中物理新课标教科书目录（全套）必修1走进物理课堂之前物理学与人类文明第一章运动的描述1 质点参考系和坐标系…………………………………………………………102 时间和位移………………………………………………………………………143 运动快慢的描述──速度………………………………………………………164 实验：用打点计时器测速度 (21)5 速度变化快慢的描述──加速度 (28)第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (34)2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 (37)3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 (40)4 自由落体运动……………………………………………………………………455 伽利略对自由落体运动的研究 (48)第三章相互作用1 重力基本相互作用……………………………………………………………542 弹力 (57)3 摩擦力 (60)4 力的合成 (65)5 力的分解 (68)第四章牛顿运动定律 (71)1 牛顿第一定律……………………………………………………………………722 实验：探究加速度与力、质量的关系 (75)3 牛顿第二定律……………………………………………………………………794 力学单位制………………………………………………………………………835 牛顿第三定律……………………………………………………………………856 用牛顿定律解决问题（一） (89)7 用牛顿定律解决问题（二） (92)必修2第五章机械能及其守恒定律1 追寻守恒量 (2)2 功 (3)3 功率 (7)4 重力势能……………………………………………………………………………105 探究弹性势能的表达式 (14)6 探究功与物体速度变化的关系 (16)7 动能和动能定理 (18)8 机械能守恒定律 (22)9 实验：验证机械能守恒定律 (26)10 能量守恒定律与能源 (27)第六章曲线运动1 曲线运动……………………………………………………………………………322 运动的合成与分解 (34)3 探究平抛运动的规律 (38)4 抛体运动的规律 (41)5 圆周运动……………………………………………………………………………446 向心加速度…………………………………………………………………………487 向心力………………………………………………………………………………528 生活中的圆周运动 (56)第七章万有引力与航天1 行星的运动…………………………………………………………………………622 太阳与行星间的引力 (67)3 万有引力定律 (69)4 万有引力理论的成就 (72)5 宇宙航行……………………………………………………………………………746 经典力学的局限性 (79)选修1-1第一章电流一、电荷库仑定律 (2)二、电场 (8)三、生活中的静电现象……………………………………………………………12四、电容器…………………………………………………………………………16五、电流和电源……………………………………………………………………19六、电流的热效应…………………………………………………………………23第二章磁场一、指南针与远洋航海……………………………………………………………30二、电流的磁场……………………………………………………………………34三、磁场对通电导线的作用 (38)四、磁声对运动电荷的作用 (44)五、磁性材料………………………………………………………………………49第三章电磁感应一、电磁感应现象…………………………………………………………………54二、法拉第电磁感应定律 (60)三、交变电流………………………………………………………………………64四、变压器…………………………………………………………………………71五、高压输电………………………………………………………………………74六、自感现象涡流…………………………………………………………………78七、课题研究：电在我家中 (83)第四章电磁波及其应用一、电磁波的发现…………………………………………………………………90二、电磁光谱………………………………………………………………………94三、电磁波的发射和接收 (101)四、信息化社会 (105)五、课题研究：社会生活中的电磁波 (112)选修1-2第一章分子动理论内能一、分子及其热运动 (2)二、物体的内能 (7)三、固体和液体 (11)四、气体………………………………………………………………………………18第二章能量的守恒与耗散一、能量守恒定律 (24)二、热力学第一定律 (28)三、热机的工作原理 (31)四、热力学第二定律 (36)五、有序、无序和熵 (39)六、课题研究：家庭中的热机 (44)第三章核能一、放射性的发现 (49)二、原子核的结构 (54)三、放射性的衰变 (58)四、裂变和聚变 (62)五、核能的利用 (67)第四章能源的开发与利用一、热机的发展和应用 (74)二、电力和电信的发展与应用 (80)三、新能源的开发 (88)四、能源与可持续发展 (94)五、课题研究：太阳能综合利用的研究 (101)选修2-1第1章电场直流电路第1节电场 (2)第2节电源 (7)第3节多用电表 (15)第4节闭合电路的欧姆定律 (20)第5节电容器 (26)第2章磁场第1节磁场磁性材料 (32)第2节安培力与磁电式仪表 (36)第3节洛伦兹力和显像管 (41)第3章电磁感应第1节电磁感应现象 (47)第2节感应电动势 (51)第3节电磁感应现象在技术中的应用 (54)第4章交变电流电机第1节交变电流的产生和描述 (59)第2节变压器 (63)第3节三相交变电流 (68)第5章电磁波通信技术第1节电磁场电磁波 (73)第2节无线电波的发射、接收和传播 (75)第3节电视移动电话 (81)第4节电磁波谱 (85)第6章集成电路传感器第1节晶体管 (90)第2节集成电路 (96)第3节电子计算机 (100)第4节传感器 (107)选修2-2第1章物体的平衡 (1)第1节共点力平衡条件的应用 (2)第2节平动和转动 (6)第3节力矩和力偶 (8)第4节力矩的平衡条件 (11)第5节刚体平衡的条件 (14)第6节物体平衡的稳定性 (18)第2章材料与结构 (23)第1节物体的形变…………………………………………………………………24第2节弹性形变与范性形变 (28)第3节常见承重结构 (30)第3章机械与传动装置 (33)第1节常见的传动装置 (34)第2节能自锁的传动装置 (38)第3节液压传动……………………………………………………………………41第4节常用机构……………………………………………………………………46第5节机械…………………………………………………………………………49第4章热机 (52)第1节热机原理热机效率 (53)第2节活塞式内燃机 (56)第3节蒸汽轮机燃气轮机 (62)第4节喷气发动机…………………………………………………………………65第5章制冷机 (72)第1节制冷机的原理 (73)第2节电冰箱………………………………………………………………………76第3节空调器………………………………………………………………………80选修2-3第1章光的折射第1节光的折射折射率 (2)第2节全反射光导纤维 (6)第3节棱镜和透镜 (11)第4节透镜成像规律 (16)第5节透镜成像公式 (20)第2章常用光学仪器第1节眼睛……………………………………………………………………………26第2节显微镜和望远镜 (28)第3节照相机 (33)第3章光的干涉、衍射和偏振第1节机械波的衍射和干涉 (39)第2节光的干涉 (43)第3节光的衍射 (47)第4节光的偏振 (50)第4章光源与激光第1节光源……………………………………………………………………………56第2节常用照明光源 (60)第3节激光……………………………………………………………………………63第4节激光的应用 (66)第5章放射性与原子核第1节天然放射现象原子结构 (70)第2节原子核衰变 (74)第3节放射性同位素的应用 (78)第4节射线的探测和防护 (82)第6章核能与反应堆技术第1节核反应和核能 (88)第2节核裂变和裂变反应堆 (90)第3节核聚变和受控热核反应 (95)选修3-1第一章静电场1 电荷及其守恒定律 (2)2 库仑定律……………………………………………………………………………63 电场强度……………………………………………………………………………114 电势能和电势 (17)5 电势差………………………………………………………………………………236 电势差与电场强度的关系 (26)7 电容器与电容 (28)8 带电粒子在电场中的运动 (32)第二章恒定电流1 导体中的电场和电流 (40)2 电动势………………………………………………………………………………433 欧姆定律……………………………………………………………………………464 串联电路和并联电路 (49)5 焦耳定律……………………………………………………………………………546 电阻定律……………………………………………………………………………577 闭合电路欧姆定律 (62)8 多用电表……………………………………………………………………………669 实验：测定电池的电动势和内阻 (72)10 简单的逻辑电路 (75)第三章磁场1 磁现象和磁场 (84)2 磁感应强度…………………………………………………………………………873 几种常见的磁场 (90)4 磁场对通电导线的作力 (96)5 磁场对运动电荷的作用力 (100)6 带电粒子在匀强磁场中的运动 (104)选修3-2第四章电磁感应 (1)1 划时代的发现 (2)2 探究电磁感应的产生条件 (6)3 法拉第电磁感应定律……………………………………………………………104 楞次定律…………………………………………………………………………155 感生电动势和动生电动势 (21)6 互感和自感………………………………………………………………………257 涡流 (29)第五章交变电流 (33)1 交变电流…………………………………………………………………………342 描述交变电流的物理量 (38)3 电感和电容对交变电流的影响 (40)4 变压器……………………………………………………………………………445 电能的输送………………………………………………………………………48第六章传感器 (55)1 传感器及其工作原理……………………………………………………………562 传感器的应用（一）……………………………………………………………603 传感器的应用（二）……………………………………………………………654 传感器的应用实例………………………………………………………………70附一些元器件的原理和使用要点 (73)选修3-3第七章分子动理论1 物体是由大量分子组成的 (2)2 分子的热运动 (5)3 分子间的作用力 (8)4 温度的温标…………………………………………………………………………115 内能…………………………………………………………………………………16第八章气体1 气体的等温变化 (20)2 气体的等容变化和等压变化 (23)3 理想气体的状态方程 (27)4 气体热现象的微观意义 (31)第九章物态和物态变化1 固体…………………………………………………………………………………382 液体…………………………………………………………………………………443 饱和汽与饱和汽压 (50)4 物态变化中的能量交换 (54)第十章热力学定律1 功和内能……………………………………………………………………………602 热和内能……………………………………………………………………………623 热力学第一定律能量守恒定律 (65)4 热力学第二定律 (69)5 热力学第二定律的微观解释 (74)6 能源和可持续发展 (81)选修3-4第十一章机械振动1 简谐运动 (2)2 简谐运动的描述 (6)3 简谐运动的回复力和能量 (12)4 单摆 (14)5 外力作用下的振动………………………………………………………………18第十二章机械波1 波的形成和传播…………………………………………………………………242 波的图象…………………………………………………………………………283 波长、频率和波速………………………………………………………………304 波的反射和折射…………………………………………………………………335 波的衍射…………………………………………………………………………386 波的干涉…………………………………………………………………………417 多普勒效应………………………………………………………………………44第十三章光1 光的折射…………………………………………………………………………502 光的干涉…………………………………………………………………………553 实验：用双缝干涉测量光的波长 (57)4 光的颜色色散……………………………………………………………………605 光的衍射…………………………………………………………………………646 波的干涉…………………………………………………………………………687 全反射……………………………………………………………………………738 激光 (78)第十四章电磁波1 电磁波的发现……………………………………………………………………2 电磁振荡…………………………………………………………………………853 电磁波的发射和接收……………………………………………………………884 电磁波与信息化社会……………………………………………………………925 电磁波谱…………………………………………………………………………98第十五章相对论简介1 相对论诞生 (104)2 时间和空间的相对性 (107)3 狭义相对论的其他结论 (114)4 广义相对论简介 (117)选修3-5第十六章动量守恒定律1 实验：探究碰撞中的不变量 (2)2 动量守恒定律（一） (6)3 动量守恒定律（二） (11)4 碰撞…………………………………………………………………………………145 反冲运动火箭……………………………………………………………………6 用动量概念表示牛顿第二定律 (23)第十七章波粒二象性1 能量量子化：物理学的新纪元 (28)2 科学的转折：光的粒子性 (32)3 崭新的一页：粒子的波动性 (40)4 概率波………………………………………………………………………………445 不确定的关系 (46)第十八章原子结构1 电子的发现………………………………………………………………………522 原子的核式结构模型 (57)3 氢原子光谱………………………………………………………………………604 玻尔的原子模型 (63)5 激光………………………………………………………………………………69第十九章原子核1 原子核的组成……………………………………………………………………742 放射性元素的衰变 (79)3 探测射线的方法 (83)4 放射性的应用与防护 (86)5 核力与结合能……………………………………………………………………906 重核的裂变…………………………………………………………………………947 核聚变 (100)8 粒子和宇宙 (108)。
机械设备状态检测与故障诊断作业习题答案
1.简述设备故障诊断的目的和任务答：目的:①能及时的、正确的对各种异常状态或故障状态作出诊断,预防或消除故障，对设备的运行进行必要的指导,提高设备的可靠性、安全性和有效性，把故障降低到最低水平②保证设备发挥最大的设计压力③通过检测监视、故障分析、性能评估等，为设备结构改造、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息任务:①状态监测②故障诊断③指导设备的管理维修２.简述设备故障诊断技术的定义、内容、类型和方法答：定义：在设备运行中或基本不拆卸设备的情况下,掌握设备的运行状况，判定产生故障的部位和原因,以及预测预报设备状态的技术内容：设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测三方面,实施过程为信号采集、信号处理、状态识别、诊断决策四方面类型：①按诊断对象分类:旋转机械诊断技术、往复机械诊断技术、工程结构诊断技术、运载器和装置诊断技术、通信系统诊断技术、工艺流程诊断技术②按诊断目的分类:功能诊断与运行诊断、定期诊断与连续诊断、直接诊断与间接诊断、常规工况与特殊工况诊断、在线诊断和离线诊断③按诊断方法完善程度分类:简易诊断、精密诊断技术方法:①传统方法:利用各种物理和化学的原理和手段，通过伴随故障出现的各种物理和化学现象直接检测故障;利用故障所对应的征兆来诊断②智能诊断:在传统诊断方法的基础上,将人工智能的理论的方法用于故障诊断③模式识别、概率统计、模糊数学、可靠性分析和故障树分析、神经网络、小波变换、分析几何等数学分支在故障诊断中应用3.机械设备故障的信息获取和检测方法有哪些？答：获取方法:直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法、设备性能指标的测定检测方法:①振动和噪声的故障检测:振动法、特征分析法、模态识别与参数识别法、冲击能量与冲击脉冲测定法、声学法②材料裂纹及缺陷损伤的故障检测:超声波探伤法、射线探伤法、渗透探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法、激光全息检测法、微波检测技术、声发射技术③设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测:光纤内窥技术、油液分析技术④温度、压力、流量变化引起的故障检测4．简述振动检测和诊断系统的组成和原理，说明其区别答：振动检测系统：信息输入-数据预处理-数据变换和压缩-特征提取-状态分类-｛①显示、打印、绘图、储存②判断与决策－报警、审核、维修}诊断系统:激振器-被诊断对象-传感器-二次仪表-{①磁带记录仪②分析仪③数据采集、记录和存储器}－故障诊断系统5.测振传感器有哪些类型?简述其工作原理。
声学原理及声学测试概要
44.547 3
22.273 7
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1 414.20
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88.387 5
4 000
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2 828.40
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353.550
176.775
8 000
11 313.6
5 656.80
1.频率 声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。 2.波长 沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间的距离称为波长，用λ表示，单位为m。 3.声速 一秒时间内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。
1、声音和声波及振动
与声源不同距离处的压力变化，中间的一条水平线代表空气处于正常的大气压力，起伏曲线代表因声波经过时压力的增加和减少，亦即增加或减少的大气压。 对于中等响度的声音，这种压力变化仅为正常大气压的百分之一。
超声波
* 超声波：频率高，波长短，定向传播性好， 穿透性好，在液体、固体中传播时，衰减很小， 能量高等。
响度级
图 等响曲线(又称ISO等响曲线)
响度与响度级的关系 根据大量实验得到，响度级每改变10方，响度加倍或减半。 或
响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。
计权声级
A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。 B计权声级是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性。 C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。 D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。
1、响度和响度级 响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，响度的单位叫“宋”，1宋的定义为声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为n宋。
超声波检测技术
2)零部件的形状(管、棒、板、饼及各种复杂的形状) 3)零部件中可能产生的缺陷的形态(体积型、面积型、 连续型、分散型) 4)缺陷在零部件中可能存在的部位(表面、近表面或 内部)。 缺陷在工件内部存在的型式可以分为体积型和 面积型两大类，表1-2中列出不同体积型缺陷及其可 采用的无损检测方法，表1-3中列出不同面积型缺陷 及其可采用的无损检测方法。一般来说，射线检测 对体积型缺陷敏感，超声波检测对面状缺陷比较敏 感，磁粉检测只能用于铁磁性材料的检测，渗透检 测则用于表面开口缺陷的检测，而涡流检测对开口
同的检测方法。在所有这些无损检测方法中，可以 说都是很重要的，且往往又是不能完全相互替代的。 或者说在诸多的无损检测方法中，没有哪一种方法Байду номын сангаас是万能的。
根据检测目的或被检对象的重要性，需要用来 描述材料和构件中缺陷状态的数据相应地有多有少， 且任何一种检测方法都不可能给出所需要的全部信 息。因此，从发展的角度来看，有必要使用两种或 多种无损检测方法，并使之形成一个检测系统，才 能比较满意地达到检测目的，对大型复杂设备的检 测就更是如此。 关于各种检测方法的适用范围，前面已做了说 明，各种加工工艺和材料中常见的缺陷见表1-1。
或近表面缺陷，磁性和非磁性的导电材料都具有很 好的适用性。
表1-2 不同的体积型缺陷及其可采用的检测方法
缺陷类型 可采用的检测方法 夹杂、夹渣、夹钨、疏松、 目视检测(表面)，渗透检测(表面) 缩孔、气孔、腐蚀坑 磁粉检测，涡流检测(表面及近表面) 超声波检测，射线检测，红外检测 微波检测，中子照相，光全息检测
(4)由单纯的检测和评价向生产工艺和产品设计相结合的方 向发展，这就是使检测的目的不仅仅在于挑出废品，提高产品 的成品率。
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可检测出此类缺陷
6. 1. 3. 3
胶接结构检测
粘接技术 —— 借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力， 将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法
两种主要的粘接形式： 1. 非结构粘接 —— 指表面粘涂、密封和功能性粘接，典 型的非结构胶包括表面粘接用胶粘剂、密封和导电胶粘剂 等
2. 结构型粘接 —— 将结构单元用胶粘剂牢固地固定在一 起的粘接现象。其中所用的结构胶粘剂及其粘接点必须能 传递结构应力，在设计范围内不影响其结构的完整性及对 环境的适用性
6. 1. 1. 2
激光全息检测的原理
原理——光的干涉现象
光波中电场 E 的波动方程： E A cos t 0 式中，A0：振幅， ω t ：相位 光的干涉 —— 光波在空间叠加而形成明暗相间的稳定分布
干涉条件：
(1) 有相同的振动方向和固定的相位差
(2) 两束光波在相遇处所产生的振幅差不大
2．两次曝光法 将物体在两种不同受载情况下的物体表面光波摄制在
同一张全息图上；再现两个光波叠加时产生干涉现象
3．时间平均法 在物体振动时摄制全息图；曝光时间>>物体振动循环 周期，即在整个曝光时间内，物体要能够进行若干个 周期的振动
6. 1. 2. 2
激光全息检测的加载方法
激光全息照相缺陷检测实质 —— 比较物体在不同受载 情况下的表面光波 常用加载方式： 1．内部充气法 2．表面真空法
微波 —— 指频率为 300 MHz-300
GHz 的电磁波，是无线电波中一个有
限频带的简称，即波长在 1m（不含 1m）到1mm 之间的电磁波，是分米 波、厘米波、毫米波的统称。微波频 率比一般的无线电波频率高，通常也
称为“超高频电磁波”。微波作为一
种电磁波也具有波粒二象性．微波量 子的能量为 1.99×l0 -25～ 1.99×10-22 j
(3) 两束光波在相遇处的光程差不大 激光全息照相检测光路图：
激光全息检测 —— a. 对被检测物体加载 b. 物体表面发生微小的位移(微差位移)
c. 物体表面的轮廓就发生变化
d. 全息图上的条纹与未加载时相比发 生了移动
建像时除了显示原来物体的全息像外，还产生较为粗大的
干涉条纹，由条纹的间距可以算出物体表面的位移的大小
6，4．1.3 声发射信号
1．工程材料的声发射源 工程材料中有许多因素都能成为声发射源。金属 材料在外载荷下产生晶格的滑移变形和孪生变形等塑 性变形时会发生声发射。材料中裂纹的形成和扩展过 程、不同相界面间发生断裂以及复合材料的内部缺陷 的形成也都能成为声发射源。此外金属的相变和磁畴 运动过程都是声发射源。
6．3．2
6. 3. 2. 1
微波的检测方法
穿透法
1. 固定频率连续波
2. 可变频率连续波 3. 脉冲调制波 将发射和接收天线分别放在试件的两边，从接收喇叭探头取 得的微波信号可以直接和微波源的微波信号比较幅值和相位 用于检测材料厚度、密度和固化程度
6. 3. 2. 2
反射法
材料内部或背面反射的微波随材料内部或表面
及各种复合材料
2. 检测各种胶接结构和蜂窝结构件中的分层、脱粘、 金属加工工件表面粗糙度、裂纹等 火箭用烧蚀喷管质量检测 玻璃纤维增强塑料与橡胶包覆层之间的缺陷检测 雷达天线罩、火箭发动机壳体等工件的内在质量检测
6．4 声发射检测 6．4．1 声发射现象的物理基础 6．4．1．1 声发射现象及定义 声发射是一种常见的物理现象，如弯曲树枝会发出声音， 树枝折断时，声音就更大。一般金属产生塑性滑移变形时，发 出的声音很弱，我们听不到。但锡片在弯曲时叮听到噼啪声， 这是锡片受力产生孪生变形发出的声音，称为“锡呜”。此外， 电、磁和热也能使物体发声。如变压器通电试验时发出嗡嗡声。 金属从高温冷却时也会发声。这种材料受外力或内力作用产生 变形或断裂，或者构件在受力状态下以弹性波形式释放应变能 的现象，称为声发射(Acoustic Emission)。由于不少金属材料 的塑性变形和断裂的声发射信号很微弱，人耳不能直按听见， 故需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测、分析 声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射 技术。声发射技术最早应用在地震探测方面。
激光全息无损检测基本原理 —— 物体内部缺陷在外力作 用下，使物体表面产生与其周围不相同的微差位移。通过 激光全息照相法进行比较，从而检测物体内部的缺陷
观察物体表面微差位移的三种方法：
1．实时法 先拍摄不受力时的全息图；冲洗处理后，把全息图精确地放 回到原来拍摄位置上，用同样参考光照射，则全息图就再现 出物体三维立体像 (虚像)，再现虚像完全重合在物体上 缺点： (1) 需要附加机构，以使全息图位移不超过几个光波波长 (2) 全息干版在冲洗过程中乳胶层要产生一些收缩，全息图 放回原位时，虽然物体没有变形，但仍有少量位移干涉条纹 出现 (3) 显示的干涉条纹图样不能长久保留
3．热加载法
真空加载及其 光路示意图
6．1．3
6. 1. 3. 1
激光全息检测的应用
蜂窝结构检测
加载方法：内部充气、加热及表面真空等 全息照相方法检测蜂窝夹层结构，具有良好的重复性、再 现性和灵敏度
6. 1. 3. 2
复合材料检测
新型复合材料 —— 硼或碳高强度纤维本身粘接 以及粘接到其它金属基片上的材料 纤维、纤维层之间及与基片之间脱粘或开裂，导 致材料刚度下降，甚至导致材料损坏。全息照相
2． 多点激振法
在每一被测点施加激励，并在同一点上测量输入的 力或振动的响应
特点：可用来测量胶接结构的脱粘、分层和叠层构 件的气孔以及蜂窝结构中的“平面”状缺陷
6．2．2
声振检测的应用
1. 蜂窝结构检测
2. 复合材料检测 3. 胶结强度检测
以CFRP为面板的 蜂窝壁板的检测结果
6．3
微波无损检测
换能器不同特性的测量方法：频率法 振幅法 相位法
6．2．1. 1
频率检测法
对构件施加一冲击力，它将在其所有的振动形态下振荡， 为所有形态自然频率和阻尼的函数。通过频谱分析，可 将构件受冲击产生的响应时间记录变换成相应的频谱， 从而在频谱中辨认被检构件的自然频率
例：纤维增强塑料中的 损伤检测
6．2．1．2
6．1
激光全息无损检测
激光全息无损检测 —— 在全息照相技术的基础上
发展起来的一种检测技术
6．1．1
激光全息检测的特点与原理
6. 1. 1. 1 激光全息检测的特点 (1) 检测的灵敏度高——激光干涉计量精度与波长同数量级
(2) 可检验大尺寸物体——激光相干长度很大
(3) 对被检对象没有特殊要求——任何材料、任意粗糙的表面 (4) 可对缺陷进行定量分析——借助干涉条纹数量和分布状态
振动热图检测适用于热扩散率低的工件，以便有效地阻 止损伤区的热量快速传导，很少用于热导率高的金属
(2) 振幅测量法
使构件振动至谐振，构件内局部损伤使振动模态形 式改变，通过观察分析构件振动的时间平均全息图 可发现构件缺陷
特点：可实现快速检测
一次能检测的构件面积较大 须建立无振动的环境 设备的价格较高
微波比其它电磁波，如红外线、远红外线等波长更长， 因此具有更好的穿透性
由于微波能够贯穿介电材料，能够穿透声衰减很大的非 金属材料，所以微波检测技术在大多数非金属和复合材 料内部的缺陷检测及各种非电量测量等方面获得了广泛 的应用
6．3．1
微波检测的基本原理与特点
6．3．1．1 微波检测的特点 微波的特点 —— 与几何光学相似；当波长和工件尺寸同 数量级时，又有与声学相近的特性；波长短、频带宽、方 向性好和贯穿介电材料能力强 微波检测的缺点 ——不能穿透金属或导电性能较好的复
6．2
声振检测法
声振检测 —— 激励被测件产生机械振动，通过 测量被测件振动的特征来判定其质量
6．2．1 检测原理及方法
单一频率情况下的机械振动基本方程：
F Z u
F —— 机械振动的驱动力； u —— 质点的振动速度； Z —— 等效力阻抗
Z j M i jC R jX R
局部激振法
局部激振 —— 对被测结构的一点或多点施加激励，使其 发生振动，并对所有欲测的各点测量其结
构的局部性能
1．单点激振法
(1) 振动热图法
对损伤的复合材料施加周期应力时，在各种裂缝和边缘
之间会发生相对运动(阻尼)而产生热量。
采用扫描红外照像机或其他方式检测周期应力形成的局 部温升可以判断结构的质量
M —— 等效质量； C —— 等效柔顺性； R——等效损耗阻； i —— 电流； ω——圆频率 Z 的数值与胶接状态密切相关； 通过测量 Z ，或在 F 一定时测量 u，就可对胶接质量进行相对 检测
声阻检测法 —— 用电声换能器激发样品振动，当反映 样品振动特性的力阻抗有变化时，换
能器的某些特性也随着变化
固体火箭发动机外壳、绝热层、包覆层及推进剂药柱 各界面之间要求无脱粘缺陷
x射线检测：只能检测产品气泡、夹杂物等缺陷
超声波检测：在曲率较大的部位或棱角处无法 接触而形成“死区” 全息检测：能有效地克服上述两种 检测方法的缺点
6. 1. 3. 4
药柱质量检测
药柱 ——具有一定几何形状和尺寸的安放于固体 火箭发动机燃烧室中的固体推进剂 通过加载使药柱在对应一气孔或裂纹的表面产生变 形，当变形量达到激光器光波波长的 1/4 时，就可 使干涉条纹图样发生畸变
6．4．1．2 声发射检测的基本原理和特点
1．声发射检测的基本原理 声发射检测的基本原理就是由外部条件(如力、热、 电、磁等)的作用而使物体发声。根据物体的发声推断 物体的状态或内部结构的变化。由物体发射出来的每 一个声信号都包含着反映物体内部或缺陷性质和状态 变化的信息。声发射检测就是接收这些信号，加以处 理、分析和研究，从而推断材料内部的状态变化。