Инженерное дело. Техника

Седьмое издание учебника является стереотипным. Рассмотрены основы термодинамики и теории теплообмена, топливо и его горение, схемы и элементы расчета котлов, промышленных печей, паро- и газотурбинных, когенерационных и микрогазотурбинных установок, газоперекачивающих станций магистральных газопроводов, поршневых двигателей внутреннего и внешнего сгорания, ракетных, ракетно-прямоточных и авиационных двигателей, холодильных установок, компрессоров и вакуумных насосов, атомных и плазменных энергоустановок. Приведены расчеты систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Включены разделы, касающиеся космических энергоустановок, теплообменных аппаратов, гидромашин, фотонных энергосистем, криогенных систем для ожижения газов, разделения воздуха, получения неона, криптона и ксенона, а также систем регулирования. Большое внимание в книге уделено вопросам экологии, защиты окружающей среды и возобновляемым источникам энергии. Содержание учебника соответствует курсам лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана и других крупных российских и зарубежных университетах.

Рассмотрены основы проектирования различных элементов сварных конструкций с учетом условий прочности и устойчивости; материалы, применяемые в сварных конструкциях; напряжения, деформации и перемещения, возникающие при сварке; причины хрупкого разрушения; методы повышения несущей способности. Представлен расчет прочности сварных соединений при статических и циклических нагрузках. Приведены контрольные вопросы для самопроверки и примеры решения задач.

Книга подготовлена к юбилею одного из старейших факультетов Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана. В ней повествуется об истории факультета, изменениях, произошедших за последние годы, и достигнутых благодаря этому успехах.

Изложены закономерности формирования строения материалов в процессе кристаллизации, пластического деформирования, термической обработки и сварки. Приведены технологические способы управления строением и свойствами сплавов, основные свойства конструкционных и инструментальных материалов. Рассмотрены физико-химические процессы, протекающие при изготовлении изделий в парогазовой, жидкой, твердожидкой и твердой фазах, принципы выбора оптимальной марки материала и метода получения проектируемых изделий. Даны примеры изготовления деталей машин обработкой давлением и резанием, литьем и сваркой. Второе издание (1-е изд. — 2014 г.) дополнено сведениями по аддитивным технологиям, формированию фасонных изделий из твердожидких заготовок, а также о новом технологическом процессе — сварке трением с перемешиванием.

Представлены теоретические основы и прикладные аспекты материаловедения. В доступной форме описаны закономерности формирования структуры и способы управления свойствами материалов. Рассмотрены современные металлические, неметаллические и композиционные материалы. Приведены обозначения некоторых конструкционных материалов по российским и зарубежным стандартам. Издание структурировано по лекциям.

Приведено описание основных элементов автоматики сварочных установок. Даны принципы построения и примеры реализации современных систем управления оборудованием и процессами дуговой, контактной и электронно-лучевой сварки. Рассмотрены системы управления пространственным положением источника нагрева относительно линии стыка, автоматизированные комплексы с микроконтроллерами и ЭВМ для управления качеством сварного соединения, а также проблемы роботизации дуговой и контактной сварки.

Книга соответствует традиционной программе технических вузов. Излагаются следующие разделы курса сопротивления материалов: растяжение, кручение, изгиб, статически неопределимые системы, теория напряженного состояния, теория прочности, толстостенные трубы и тонкостенные оболочки, прочность при переменных напряжениях, расчеты при пластических деформациях, устойчивость и методы испытаний. По сравнению с предыдущими изданиями она сокращена за счет разделов, которые на лекциях обычно не читаются, и дополнена некоторыми элементарными сведениями по композитным материалам.

Представлены методические рекомендации для подготовки к семинарским занятиям по дисциплине «Судебная инженерно-техническая экспертиза».

Изложены общие сведения о судах лесосплавного флота, применяемых при доставке леса и лесных грузов водным транспортом. Приведена методика расчета плавучего основания судна при благоприятных и неблагоприятных погодно-климатических условиях с учетом сопротивления воды при его движении.

Рассмотрены современные технологии лесозаготовительных и лесосплавных работ, а также их особенности. Приведена классификация береговых складов, описан уровень их механизации. Даны технические характеристики применяемых машин и оборудования. Проанализированы некоторые технологические схемы.

Рассмотрены перспективы развития перевозок лесоматериалов в судах, транспортно-технологические схемы доставки лесных грузов, перевозочные средства и сплоточно-транспортные машины, а также техника и технология погрузочно-разгрузочных работ лесоматериалов с обеспечением необходимой техники безопасности.

Рассмотрено подъемно-транспортное оборудование, необходимое для проведения переместительных операций для осуществления технологических процессов лесопромышленного производства. Приведены методические указания и справочные материалы для самостоятельной работы над курсовой работой, а также для подготовки к практическим занятиям по дисциплине «Подъемно-транспортные машины и механизмы лесопромышленного комплекса».

Рассмотрено назначение подъемно-транспортных устройств, дана их общая классификация. Изложены методы расчета отдельных механизмов, а также приведены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для грузопереместительных операций на предприятиях лесного комплекса.

Представлены основные сведения о дорожно-строительных машинах и механизмах, применяемых при строительстве лесных автомобильных дорог. Приведена методика определения тяговых характеристик бульдозера и автогрейдера с последующим расчетом технологического оборудования на прочность, а также расчет основных параметров объемной гидропередачи.

Приведены краткие сведения об основных видах малых искусственных сооружений, применяемых при строительстве лесовозных автомобильных дорог, методики их проектирования и расчета. Представлены методические указания и справочные материалы для самостоятельного выполнения расчетно-графических работ.

Приведены пояснения для выполнения расчетно-графической работы, домашних заданий и лабораторных работ по дисциплине «Машины и механизмы в лесном и лесопарковом хозяйстве». Даны задания, методика и примеры решения задач по разделам «Теоретические основы конструирования машин», «Энергетические средства для лесного хозяйства», «Технологические машины». Представлены методика проведения лабораторных работ и задания по разделу «Технологические машины».

Рассмотрены водометные движители и их эффективное применение при доставке лесных грузов водным транспортом. Приведены сведения об основных геометрических, кинематических и гидродинамических характеристиках гребных винтов. Изложена методика их расчета в свободной воде.

Рабочая тетрадь Workbook 3 разработана для самостоятельной работы студентов в целях качественной подготовки к аудиторным занятиям при работе с мультимедийным учебным пособием English in the Digital Age, Student’s Book 3. Издание содержит разнообразные упражнения, при выполнении которых студенты закрепляют навыки, полученные во время аудиторных занятий, повторяют грамматический материал, расширяют лексический запас и развивают навыки самостоятельного поиска нужной информации в англоязычной информационно-образовательной среде.

Рабочая тетрадь Workbook 1 разработана для самостоятельной работы студентов с целью качественной подготовки к аудиторным занятиям при работе с мультимедийным учебным пособием English in the Digital Age, Student’s Book 1. Издание содержит разнообразные упражнения, при выполнении которых студенты закрепляют знания, полученные во время аудиторных занятий, повторяют грамматический материал, расширяют лексический запас и развивают навыки самостоятельного поиска нужной информации в англоязычной информационно-образовательной среде.

Пособие содержит задачи для выполнения домашнего задания по модулю III «Коррозия металлов. Защита металлов от коррозии» курса «Общая химия». В каждом разделе приведены примеры решения типовых задач. В приложении представлены необходимые справочные материалы.

Пособие содержит описание и методику выполнения домашнего задания по курсу «Динамический анализ трансмиссий современных колесных машин» и позволяет студентам получить практические навыки для определения собственных частот и форм колебаний динамических систем трансмиссий колесных машин, что является необходимым условием для определения и оценки опасности возможных резонансных режимов в трансмиссии.

Рассмотрен способ определения удельного заряда электрона методом магнетрона. Приведены принципы работы магнетрона. Дано описание устройства магнетрона начиная от испускания электронов из катода под действием термоэлектронной эмиссии. Рассмотрены виды траекторий электронов при различных значениях электрических и магнитных полей и их параметры. Описаны силы, действующие на заряд при его движении в скрещенных электрическом и магнитном полях.

Пособие предназначено для самостоятельной проработки студентами темы «Лазеры. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом» по дисциплинам «Физика» и «Общая физика». Рассмотрены физические принципы и устройство лазеров, свойства и основные преимущества лазерного излучения. Приведены требования к изделиям конструкционной оптики. Представлены технологии лазерного скрайбирования, абляции и лазерного управляемого термораскалывания с одновременным притуплением кромок торцов.

Учебное пособие дополняет курсы лекций по дисциплинам «Теоретическая механика», «Аналитическая механика», которые изучаются в рамках основной образовательной программы подготовки бакалавров, специалистов и соответствуют новым образовательным стандартам МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рассмотрены движение материальной точки и пушечного ядра (без угловой скорости), плоское движение классического артиллерийского снаряда и спускаемого аппарата (баллистической капсулы и аппаратов скользящего спуска). Большое внимание уделено переходу между системами координат и математическому аппарату описания движения вокруг центра масс с использованием параметров Родрига — Гамильтона.

Рассмотрены методика спектральных преобразований в алгоритмах имитации случайных процессов, а также математический аппарат спектральных преобразований и пример его использования на конкретных системах базисных функций.

Приведены указания к выполнению лабораторной работы. Для студентов, изучающих дисциплину «Информационно-телекоммуникационные сети».

Приведены задания для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков в черчении.

Приведены необходимые сведения для выполнения индивидуального задания по 3D-моделированию сборочного узла.

Содержит общие требования стандартов (ЕСКД) к оформлению конструкторской документации, справочный материал для выполнения расчетно-графических и курсовых работ по инженерной графике, взаимозаменяемости и стандартизации, а также необходимые сведения для оформления выпускных квалификационных работ.

Изложены основные определения, понятия, алгоритмы решения и задачи для самостоятельного решения в целях закрепления теоретического материала дисциплины «Инженерная графика».

Представлены графические задания, предназначенные для выполнения студентами на семинарах и самостоятельного решения. Изложены основные сведения о соединениях, применяемых в различных отраслях промышленности, стандартных крепежных резьбовых изделиях и приведены их параметры, необходимые для разработки чертежей деталей и сборочных единиц.

Содержит методические указания к выполнению лабораторного практикума по курсу «Электропреобразовательные устройства радиоэлектронных средств». Четыре лабораторные работы охватывают основные разделы курса: неуправляемые выпрямители и сглаживающие фильтры, линейные и импульсные стабилизаторы постоянного напряжения, импульсные модуляторы. Приведены краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, описание лабораторного стенда, методика экспериментального исследования, требования к оформлению отчета, контрольные вопросы и задания для подготовки к защите.

Пособие предназначено для выполнения домашнего задания по курсу дисциплины «Устройства приема и преобразования сигналов». Отражены способы разработки структурных и функциональных схем радиоэлектронных систем и комплексов, а также построения принципиальных схем узлов радиоэлектронных устройств, созданные с помощью современных систем автоматического проектирования и пакетов прикладных программ.

Изложены общие сведения об устройствах импульсного электропитания и их месте в составе радиолокационных систем. Рассмотрены принципы работы, основные структуры и характеристики импульсных модуляторов, а также особенности их функционирования в составе радиолокационных передающих устройств. Приведено математическое описание электромагнитных процессов, имеющих место в устройствах импульсного электропитания, представлены схемотехнические решения и соответствующие им имитационные компьютерные модели, применяемые при построении современных и перспективных радиолокационных импульсных модуляторов. Даны примеры решения задач и задания для самостоятельной подготовки студентов. В основу пособия положены лекции, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрены методы построения, схемотехника и характеристики типовых функциональных устройств цифровой техники: ключей, мультивибраторов, триггеров, регистров, счетчиков, шифраторов, дешифраторов, аналого- цифровых и цифроаналоговых преобразователей. Дана методика расчета отдельных узлов.

Содержится информация об организации и порядке проведения преддипломной практики, ее целях и задачах, правилах оформления отчета.

Предназначено для самостоятельной подготовки студентов к выполнению лабораторных работ по курсу «Электрические измерения неэлектрических величин». Рассмотрены основы электрических измерений на примерах мостовых схем. Исследованы методы определения методической погрешности измерений, обусловленной влиянием измерительных приборов.

Рассмотрены оптические модели земной атмосферы в ультрафиолетовом, видимом, ближнем инфракрасном и среднем инфракрасном спектральных диапазонах. Описаны модели газовой, аэрозольной и турбулентной атмосфер. Приведены высотные профили коэффициентов поглощения земной атмосферы для разных сезонов и высотная оптическая модель континентального аэрозоля для ультрафиолетового (0,3471 мкм), видимого (0,53 мкм) и ближнего (1,06 мкм) инфракрасного спектральных диапазонов с оптическими характеристиками, определяющими энергетику монохроматического лазерного излучения при распространении в аэрозольной атмосфере.

Изложены основные теоретические сведения об операторной и комплексной передаточных функциях. Приведен пример расчета передаточной функции простейшего четырехполюсника, построены графики его амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик. Представлены схемы для экспериментального исследования частотных характеристик ряда простейших четырехполюсников. Описана последовательность проведения эксперимента. Даны методические указания к выполнению лабораторной работы.

Рассмотрены основы теории обнаружения сигналов, включающие классический подход и метод адаптивного обнаружения с постоянным уровнем ложных тревог (ПУЛТ-обнаружители). Даны алгоритмы расчета показателей обнаружения целей и различные варианты построения оптимальных обнаружителей.

Издание содержит материалы для освоения методов измерений характеристик устройств СВЧ и антенн, представленные в виде описания четырех лабораторных работ по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны». Приведены формулы для расчета диаграмм направленности и основных характеристик рупорной и диэлектрической антенн, зеркальной антенны с моноимпульсным облучателем, фазированной антенной решетки и антенны с управляемой ферритовой линзой. Дано описание лабораторных установок для определения амплитудной диаграммы направленности антенны, коэффициента усиления антенны, элементов матрицы рассеяния ферритовых устройств СВЧ: вентиля, фазовращателя, Y-циркулятора.

Представлены лабораторные работы по практическому применению адаптивных алгоритмов для подавления активных помех методом пространственной фильтрации. Кратко описаны принципы построения адаптивных алгоритмов, реализованных в адаптивных антенных решетках. Приведены методические указания для выполнения лабораторных работ на персональных компьютерах с помощью пакета MATLAB. Изложено описание функционирующих на геостационарной орбите космических ретрансляторов с адаптивными антеннами.

Приведены методические указания к курсовому проектированию и рекомендации по методике определения основных параметров и характеристик жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) на основе результатов термодинамического расчета: условно-оптимального соотношения компонентов, удельного импульса, расхода топлива и размеров камеры сгорания и сопла с приближенно оптимальным профилем, полных расходных и высотных характеристик камеры. Проектирование представлено в качестве прикладного научного исследования на этапе определения возможности выполнения технического задания на разработку ЖРД как наукоемкого изделия.

Изложены основы проектирования двигателей с замкнутым дрейфом электронов и вынесенной зоной ускорения. Рассмотрены физические процессы, определяющие эффективность электроракетных двигателей. Дана оценка расхода рабочего вещества и напряжения разряда в двигателе. Приведены подробные рекомендации, алгоритмы и примеры расчета конструкционных параметров двигателей такого типа.

Рассмотрены основные формы спускаемых аппаратов и соответствующие им параметры траекторий движения в атмосфере планеты. Приведены математические модели, позволяющие определять параметры траекторий спускаемого аппарата при продольном и пространственном баллистическом спуске. Представлены зависимости для расчета влияния малых асимметрий на динамику движения спускаемых аппаратов. Выполнен анализ влияния малых асимметрий на резонансные явления. Приведены формулы, позволяющие на этапе проектирования спускаемого аппарата оценить допустимые значения асимметрий. Рассмотрены математические модели движения спускаемых аппаратов с постоянным и регулируемым аэродинамическим качеством и особенности траекторий этих аппаратов. Получены формулы для расчета оптимального управления спуском.

Учебно-методическое пособие содержит методические указания по выполнению лабораторной работы «Автопилот АПК» в рамках программы дисциплины учебного плана «Системы автоматического управления летательными аппаратами». Данный лабораторный практикум необходим для приобретения студентами знаний и практических навыков при проектировании бортовых систем автоматизированного управления летательных аппаратов различного назначения.

Издание содержит описание вычислительного практикума по компьютерной технологии MSC Apex, используемой для анализа прочности, устойчивости и колебаний сборок конструкций. Данная технология позволяет автоматически преобразовывать 3D-модели тонкостенных элементов конструкций летательных аппаратов в их 2D-аналоги. Вычислительный практикум проводится при изучении дисциплины «Динамика неконсервативных систем».

Предназначено для формирования у студентов системных знаний по осново- полагающим для принятия решений вопросам при проведении анализа и проектировании парокомпрессионных холодильных машин. Содержит подробное описание современных холодильных агентов и принципов их выбора. Описаны типовые одноступенчатые циклы и особенности их анализа. Представлены наиболее используемые многоступенчатые циклы холодильных машин и принципы сравнения энергетической эффективности.

Рассмотрены способы применения законов молекулярно-кинетической теории на примере теории объемного расширения жидкостей, а также методы и средства проведения экспериментальных теплофизических измерений и теплофизических исследований динамики, надежности, трения во вторичном контуре систем холодоснабжения на примере метода определения коэффициента объемного расширения хладоносителей разных видов и различной концентрации в интервале температур от –40 до +90 °C.

Рассмотрены содержание и порядок проведения 1-й технологической и организационно-технологической практик студентов бакалавриата и специалитета образовательных учреждений высшего образования.