目 录
上篇 试验设计 - 1 -
第一章 线性系统分析基础 - 1 -
§1-1 概述 - 1 -
§1-2 傅立叶分析 - 4 -
§1-3 拉普拉斯变换 - 13 -
§1-4 传递函数及机械阻抗 - 19 -
§1-5 脉冲响应和频率响应函数 - 29 -
第二章 相似理论 - 34 -
§2-1 概述 - 34 -
§2-2 相似理论 - 34 -
§2-3 相似准则的求法 - 43 -
§2-4 相似准则形式的转换和模型实验数据的处理 - 56 -
§2-5 设计模型准则和近似模型 - 58 -
§2-6 相似理论应用举例 - 61 -
第三章 测量误差理论 - 85 -
§3-1 概述 - 85 -
§3-2 随机误差分布规律 - 88 -
§3-3 测量列与测量结果的精密度 - 92 -
§3-4 直接测量参数测定值的处理 - 99 -
§3-5 间接测量参数(函数)的误差分析 - 106 -
§3-6 系统误差 - 115 -
§3-7 异常数据的取舍 - 121 -
第四章 正交试验设计 - 126 -
§4-1 概述 - 126 -
§4-2 正交表的构造 - 127 -
§4-3 正交试验设计的基本方法 - 132 -
§4-4 考虑交互作用的试验设计 - 138 -
§4-5 试验数据的结构 - 145 -
§4-6 试验数据的方差分析 - 150 -
§4-7 正交表的灵活应用 - 160 -
第五章 均匀试验设计 - 165 -
§5-1 概述 - 165 -
§5-2 均匀设计表及其使用表 - 166 -
§5-3 试验结果的计算与分析 - 173 -
§5-4 不等水平的均匀设计 - 176 -
§5-5 混合因素的均匀设计 - 178 -
§5-6 均匀试验设计应用实例 - 182 -
下篇 数据处理 -197 -
第六章 随机过程概论 - 199 -
§6-1 随机过程的一般概念 - 199 -
§6-2 平稳过程 - 203 -
§6-3 随机过程的相关性 - 206 -
§6-4 功率谱密度函数 - 213 -
§6-5 平稳过程的线性变换 - 218 -
§6-6 线性变换在系统分析中的应用 - 221 -
第七章 试验数据分析 - 228 -
§7-1 数据分析的一般流程 - 228 -
§7-2 采样及预处理 - 231 -
§7-3 模拟数据处理 - 238 -
§7-4 数字数据处理 - 247 -
§7-5 程序疲劳试验的载荷谱编制 - 250 -
第八章 谱密度分析技术 - 258 -
§8-1 谱密度的模拟处理 - 258 -
§8-2 谱窗,泄漏和平滑 - 263 -
§8-3 谱密度数字处理(Ⅰ)——相关函数法 - 271 -
§8-4 快速傅里叶变换(FFT) - 275 -
§8-5 谱密度数字处理(Ⅱ)--FFT法 - 283 -
§8-6 频率响应函数和凝聚函数处理 - 285 -
§8-7 谱分析应用实例—道路表面不平度数字谱分析 - 286 -
第九章 试验数据的回归分析 - 296 -
§9-1 概述 - 296 -
§9-2 一元线性回归分析 - 296 -
§9-3 一元非线性回归的转化 - 310 -
§9-4 试验数据的图像表示 - 317 -
前 言
科学实验和理论研究的密切结合是近代科学技术的一个显著特点。理论以实验为基础,实验需要理论作指导,两者互相依赖、相辅相成,加速了科学技术的发展。然而,实践毕竟是一切理论活动的基础,任何一种理论,只有在科学实验得到证实后才能成立,通过实验证实理论,通过实验发展理论。实验是理论工作的前提,理论工作上不去,常常是因为实验上不去,实验有了突破,理论就跟着上一层楼,这是科学史上屡见不鲜的事实。在工程技术中,任何一个成功的产品都是设计和试验密切结合的产物。设计过程就是试验过程,试验贯穿在整个设计工作的始终。任何设计思想、理论计算无一不经过试验的验证。在许多复杂的实际问题中,实验又常是解决问题的仅有办法。因此,科学试验十分重要。
根据车辆工程专业硕士研究生相关课程的教学要求,本书的内容以邬慧乐、邱毓强老师主编的《汽车拖拉机试验学》为主要内容,结合车辆工程问题的特点,增加了均匀试验设计及其应用方面的内容;增加了部分相关理论的实际应用方面的内容。全书内容力求体现研究生应学习的试验设计的理论及其数据处理方法。
全书共分九章,前五章为车辆试验设计的基本理论和方法,后四章为数据处理的基本理论和方法。第一章主要介绍了线性系统分析的基础理论;第二章介绍了相似理论的三个定理、相似准则的求法、相似准则形式转换和模型实验数据的处理、设计模型准则和近似模型;第三章介绍了随机误差的分布规律、直接测量参数测定值的处理、间接测量参数(函数)的误差分析、系统误差、异常数据的取舍;第四章介绍了正交试验设计的基本方法及应用;第五章介绍了均匀试验设计的基本方法及应用;第六章介绍了随机过程的一般概念及其相关性、功率谱密度函数、平稳过程的线性变换及应用;第七章介绍了数据分析的过程、程序疲劳试验的载荷谱编制;第八章介绍了谱密度的处理方法、频率响应函数和凝聚函数处理、谱分析应用实例—道路表面不平度数字谱分析;第九章介绍了一元线性回归分析、一元非线性回归的转化、试验数据的图像表示。
本书由哈尔滨工大学张京明任主编,罗念宁、任殿波任副主编。全书由张京明统稿,负责全书内容规划,并编写第一章至第五章。罗念宁负责第六章、第七章内容的编写。任殿波负责第八章、第九章内容的编写。
在本书编写过程中,编者引用了参考文献中的部分内容,包括书中没有注明的部分参考资料,特向其作者表示深切的谢意。
由于编者学识有限,书中难免有不当之处,敬请读者给予批评指正。
编者
2016年7月
本书可作为高等工科学校车辆工程专业的硕士研究生教材,也可作为本专业高年级学生的选修教材。也可供从事汽车研究、设计、试验等工作的专业技术人员参考。
张京明,哈尔滨工业大学(威海)汽车学院教授,博士,硕士生导师,长期从事车辆系统动力学和车辆混合动力底盘控制技术方面的教学和科研工作,主持863等省部级科研项目多项,发表核心论文多篇,编写教材两本
本书由两部分组成。第一部分为车辆试验设计的基础理论与方法,包括线性系统的分析基础、相似理论、测量误差理论、正交试验设计以及均匀试验设计。第二部分为数据处理技术,包括随机过程概论、数据分析过程、谱密度分析技术及试验数据的回归分析。全书以工程应用为背景,内容编排力求系统、实用。本书可作为高等工科学校车辆工程专业的硕士研究生教材,也可作为本专业高年级学生的选修教材。也可供从事汽车研究、设计、试验等工作的专业技术人员参考。