第1章_性能指标与影响因素1汇总
产品性能指标以及影响因素
四、产品性能主要指标以及影响产品性能的主要因素锻件在使用中总是受外力的作用，其性能除了取决于其所规定化学成分、工艺质量要求外，还可借助不同的热处理方法使之具有优良的综合力学性能，以达到提高锻件质量、减轻锻件重量，延长使用寿命和降低成本的目的。
故对锻件施行适当的热处理是提高与改善材料力学性能的重要手段，必须对其进行力学性能测试，而材料的力学性能（经热处理）是判断锻件热处理质量的重要标志。
我厂常用的力学性能检验指标包括硬度（布氏硬度和洛氏硬度）、抗拉强度、屈服点、屈服强度、比例极限、断后伸长率、断面收缩率、冲击功。
1、硬度试验金属材料的硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，也是表示金属软硬程度的判据。
xx氏硬度HBS：淬火钢球压头，压痕大，不能测太硬度的材料，适用于测量退火和正火钢、铸铁、有色金属等材料的硬度。
xx氏硬度HRC：锥角为120°的金刚石圆锥体压头，适用于调质钢、淬火钢、渗碳钢等硬度的测量。
洛氏硬度HRB：Φ1.59mm淬火钢球压头，适用于测量有色金属、铸铁、退火态和正火态钢等。
洛氏硬度与布氏硬度相比压痕小，软硬材料都可以测量，但同样不同标尺之间不可相互比较硬度值的大小。
2、拉伸试验材料在载荷作用下抵抗永久变形和破坏的能力。
在机械制造中常通过拉伸试验测定材料的屈服强度和抗拉强度，作为金属材料强度的主要判据。
（1）屈服点（σs）金属材料出现屈服现象时，在试验期间产生塑性变形而拉伸力不增加的应力点。
亦表示材料发生明显塑性变形时的最低应力值。
（2）抗拉强度（σb）拉伸试验时，相应最大拉伸力时的应力。
亦表示材料能够承受的最大应力值。
（3）断后伸长率（δ）断后标距的残余伸长量（L1-L0）与原始标距长度(L0)之比的百分数。
（4）断面收缩率（ψ）试样拉断后横截面积的最大缩减量（S0-S1）与试样原始横截面积（S0）的百分比（5）屈服强度（σ0.2）试样发生屈服现象时的应力值，屈服点S的应力值称为屈服强度σS，表征材料开始发生明显的塑性变形。
电性能参数及影响因素介绍
电性能参数及影响因素介绍摘要: 一、电参数介绍1、各个参数之间的关系 A.在所有参数中，只有电压和电流是测量值，其他参数均是计算值。
B.Pmpp为在I-V曲线上找一点，使改点的电压乘以电流所得最大，该点对应的电压就是最大功 ...一、电参数介绍1、各个参数之间的关系A.在所有参数中，只有电压和电流是测量值，其他参数均是计算值。
B.Pmpp为在I-V曲线上找一点，使改点的电压乘以电流所得最大，该点对应的电压就是最大功率点电压Umpp，该点对应得电流就是最大功率点电流ImppC.Rs为在光强为1000W/M2和500W/M2下所得最大功率点的电压差与电流差的比值，只是一个计算值，所以有时候会出现负值的情况D.Rsh为暗电流曲线下接近电流为0时曲线的斜率E.Irev1为电压为-10V时的反向电流F.Irev2为电压为-12V时的反向电流G.Rs和Rsh决定FFH.Rsh和Irev1、Irev2有对应的关系I.计算公式：J.Ncell= Pmpp/S（硅片面积）K.Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FFL.FF=（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）二、转换效率的影响因素三、测试外部参数影响正常测试温度为25±2℃，随着温度的升高，开路电压急剧降低，短路电流略微增大，整体转换效率降低正常光强为1000±50W/M2，随着光强的降低，开路电压略微降低，短路电流急剧下降，整体转换效率降低四、串阻Rs组成测试中的串联电阻主要由以下几个方面组成：1.材料体电阻（可以认为电阻率为ρ的均匀掺杂半导体）2.正面电极金属栅线体电阻3.正面扩散层电阻4.背面电极金属层电阻5.正背面金属半导体接触电阻6.外部因素影响，如探针和片子的接触等烧结的关键就是欧姆接触电阻，也就是金属浆料与半导体材料接触处的电阻。
可以这样考虑，上述1.2.3.4项电阻属于固定电阻，也就是基本电阻；5则是变量电阻烧结效果的好坏直接影响Rs的最终值；6属于外部测试因素，也会导致Rs变化五、Rs影响因素六、并阻Rsh组成A.测试中并联电阻Rsh主要主要是由暗电流曲线推算出，主要由边缘漏电和体内漏电决定B.边缘漏电主要由以下几个方面决定：C.①边缘刻蚀不彻底D.②硅片边缘污染E.③边缘过刻F.G.体内漏电主要几个方面决定H.①方阻和烧结的不匹配导致的烧穿I.②由于铝粉的沾污导致的烧穿J.③片源本身金属杂质含量过高导致的体内漏电K.④工艺过程中的其他污染，如工作台板污染、网带污染、炉管污染、DI 水质不合格等七、Rsh影响因素八、Uoc影响因素九、Isc影响因素十、网印区工艺过程常见问题处理A.一、翘曲：B.1.硅片太薄--控制原始硅片厚度C.2.印刷铝浆太厚--控制铝浆重量D.3.烧结温度过高--调整烧结炉4、5、6、7区温度E.4.烧结炉冷却区冷却效果不好--查看风扇状况、进出水温度压力等F.二、铝包：G.1.烧结温度太高--调整烧结炉4、5、6、7区温度H.2.印刷铝浆太薄--印刷铝浆重量加重I.3.使用前浆料搅拌不充分--搅拌时间必须达到规定时间J.4.铝浆印刷后烘干时间不够--增加烘干时间或提高烘干温度K.5.烧结排风太小--增大烧结炉排风L.6.烧结炉冷却区冷却效果不好--查看风扇状况、进出水温度压力等M.三、虚印：N.1.印刷压力太小--增大印刷压力O.2.印刷板间距太大--减小板间距P.3.印刷刮刀条不平--更换刮刀条Q.4.工作台板不平，磨损严重--更换工作台板R.5.网印机导轨不平--重新调整导轨A.四、粗线：B.1.网版使用次数太多，张力不够--更换网版C.2.网版参数不合格--核对该批网版参数，更换网版D.3.浆料太稀，浆料搅拌时间太长--严格执行浆料搅拌时间规定E.4.网印机参数不合适--调整网印机参数。
第1章 过程控制性能指标(1-2)
1.2.1 过程控制的性能指标过程控制系统的性能由组成系统的结构、被控过程与过程仪表（测量变送、执行器和控制器）各环节特性所共同决定的。
1.过程控制系统的性能评价⏹一个性能良好的过程控制系统，在受到外来扰动作用或给定值发生变化后，应能迅速（快）、平稳（稳）、准确（准）地达到或趋近给定值。
⏹过程控制系统性能的评价指标可概括为：a)系统必须是稳定的（最重要、最基本的需求！）b)系统应提供尽可能优良的稳态调节（静态指标）；c)系统应提供尽可能优良的过渡过程（动态指标）。
2. 决定过程控制系统性能的因素⏹控制系统结构（单回路、串级、前馈-反馈控制等）；⏹各组成环节特性：a)被控过程特性（滞后、非线性、时变性和耦合特性）；b)检测环节特性（非线性、间接测量）；c)执行环节特性（非线性）；d)控制器特性。
当系统结构和上述三个环节都确定后，控制器特性是决定控制系统性能指标的唯一因素。
这就是参数整定（Tuning）。
稳定是系统性能中最重要、最根本的指标，只有在系统是稳定的前提下，才能讨论静态和动态指标。
3. 性能指标的确定和分析方法⏹过程控制系统性能指标应根据生产工艺过程的实际需要来确定。
需同时注意静态和动态性能指标。
⏹分析方法：（1）.阶跃响应性能指标，系统工程整定时采用；（重点介绍）（2）.偏差积分性能指标，计算机仿真或理论分析时采用。
①阶跃扰动作用下控制系统过渡过程曲线(a)发散振荡程 (b)非振荡发散过程 (c)等幅振荡过程(d) 衰减振荡过程 (e) 非振荡衰减过程在阶跃振动作用下，控制系统过渡过程曲线有以上几种典型形式：发散振荡过程、非振荡发散过程、等幅振荡过程、 衰减振荡过程、 非振荡衰减过程前三者属于不稳定过程→性能指标无从谈起，后两种过程为稳定过程，重点讨论衰减振荡过程的常用性能指标。
②给定值阶跃变化时过渡过程的典型曲线③静态性能指标稳态误差是描述系统静态性能的唯一指标。
定义：指系统过渡过程终了时给定值与被控参数稳态值之差：一般要求稳态误差为零或越小越好。
第1章过程控制性能指标
第1章过程控制性能指标过程控制是工业生产和工程项目中非常重要的环节，其性能指标的评估和优化对于提高生产效率、产品质量和整体运营效益具有重要意义。
本章将介绍过程控制性能指标的相关概念、评估方法和优化策略，旨在帮助读者了解和掌握过程控制性能指标的重要性和应用。
1.1 过程控制性能指标的定义和作用过程控制性能指标是用来衡量过程控制系统的效能和性能的指标，其定义通常包括输入、输出、控制变量和被控变量等几个方面。
这些指标旨在评估系统的稳定性和可靠性、控制精度和响应速度、抗干扰能力和鲁棒性等。
1.2 过程控制性能指标的评估方法过程控制性能指标的评估方法包括直接法和间接法两种。
直接法是通过测量系统的输入和输出信号，计算得到各项性能指标，例如控制误差、控制带宽等；间接法则是在系统设计和调试过程中，通过分析系统结构、参数等，评估系统的性能指标，例如系统的稳定性和响应速度等。
1.3 过程控制性能指标的优化策略为了提高过程控制的性能指标，需要进行优化策略的设计和实施。
以下是一些常见的优化策略：1.3.1 前馈控制前馈控制是一种开环控制系统，通过测量输入信号并对其进行处理，实现对被控变量的提前控制。
前馈控制可以减小控制误差，提高系统的响应速度和抗干扰能力。
1.3.2 反馈控制反馈控制是一种闭环控制系统，通过测量被控变量的实际值和设定值之间的误差，并对其进行处理，实现对被控变量的精确控制。
反馈控制可以提高系统的稳定性和精度。
1.3.3 PID控制PID控制是一种广泛使用的控制算法，通过对被控变量进行比例、积分和微分三个环节的处理，实现对被控变量的精确控制。
PID控制可以根据系统性能指标的实际情况进行调整和优化，提高系统的响应速度和抗干扰能力。
1.3.4 鲁棒控制鲁棒控制是一种考虑系统不确定性的控制算法，通过对系统进行建模并分析其不确定性，设计出能够容忍不确定性的控制系统。
鲁棒控制可以提高系统的稳定性和抗干扰能力。
1.3.5 自适应控制自适应控制是一种考虑系统参数变化的控制算法，通过对系统参数进行在线辨识和处理，实现对系统参数的动态调整和控制。
绪论 第1章 材料的力学性能
4、 应力－应变曲线(σ-ε曲线)
拉伸曲线（力－伸长曲线）的不足之处是曲
线的形状 与拉伸试样的几何尺寸有关 ，只能反映
特定试样的力学性质。
若用应力－应变曲线 σ （ F/A0 ） - (Δ L/LO)
表示，它与试样的几何尺寸无关，其形状相似。
同时还可直接从σ -ε 曲线上直接读出力学性能指
标。
20
三、名义应力与真实应力
1、名义应力
在拉伸试验过程中，试样的横截面积不断减
小，如果用外力除以横截面积，得到的应力为条
件应力。
2、真实应力
F A0
如果用任意时刻的外力除以横截面积，得到 的应力为真实应力。
F S A
21
3、真实应力与名义应力的关系
F F S= ＝ ＝ A A0 (1
材料物理性能
主讲 唐正霞
材料的定义
经过人类劳动获得的、在进一步的加工过程中仍然 保持原质的劳动对象称为材料。 金属材料、非金属材料、高分子材料、复合材料
2
材料的四要素
结构与组成 合成与加工 材料的性质 使用性能
3
材料性能的定义
材料性能是一种用于表征材料在给定的外界条件 下的行为的参量。 从定义可以看出：
得回火托氏体，以及冷变形强化等，可以有效地提
高弹性极限，使弹性比功增加。 仪表弹簧因要求无磁性 ，常用铍青铜或磷青铜 等软弹簧材料制造。这类材料E值较低而σe较高 ， 故其弹性变形功也比较大。可以在弹性范围内对能
量有很大的吸收能力。
41
3.1.3
塑 性 变 形
1、塑性变形方式及特点
金属材料常见的塑性变形方式为滑移和孪生。
规律和原理。
12
3.1.1
清华大学发动机原理课件第1章性能指标与影响因素
Automotive Engine Fundamentals
帅石金
清华大学 汽车工程系
Email: sjshuai@ Phone: 010-62772515-13
点燃式和压燃式内燃机 工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控
发动机分类
Department of Automotive Engineering
Crankshaft of a 2-stroke marine diesel engine Sulzer RTA 84
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
Sulzer Super Longstroke - longitudinal coolant flow - turbocharged - s = 2.4 m, d = 0.84 m - V H = 1.33 m³ - P rated = 3820 kW/Cyl. - n rated = 100 rpm (rated speed)
循环功： W =
pdV
自然吸气(Natural Aspirated)发动机作功分析
进气压力pd 大气压力p0 排气压力pe 大气压力p0
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
与泵气有关的功：
理论泵气功
忽略流动阻力, 进、排气冲程压力 所作功之代数和。自然吸气发动 机进、排气压力相同（等于大气 压力），即理论泵气功为零
BDC(下止点) p pz
p pz
TDC(上止点)
示功图
Indicator Diagram
材料力学第一章(二) 拉伸过程中的变形及力学性能指标
（6）滞弹性（anelasticity）：在弹性范围内加快加载或卸载后，随时间
延长产生附加弹性应变的现象。
第三页，共28页。
（c）利用包申格效应，如薄板反向弯曲成型。拉拨的钢棒经过轧辊压制变直等。
第十六页，共28页。
塑性变形
塑性变形的方式及特点
➢ 材料宏观塑性变形来源于微观上大量位错运动的结果。 （原子位移总和—表现—变形）
➢ 金属（陶瓷？）材料常见的塑性变形方式为滑移和孪生（材料科学基础）。
滑移是材料在切应力作用下沿滑移面（原子最密排面）和滑移方向（原子最密排方向）
应变硬化特性：金属材料有一种阻止继续塑性变形的能力。 塑性应变是硬化的原因，硬化是塑性变形的结果。
第五页，共28页。
5
一、基本概念
（12）塑性（ plasticity ）：材料断裂前发生塑性变形（不可逆永久变形） 的能力 ，也即固体材料在外力作用下能稳定地产生永久变形而不破坏其完整性
(不断裂、不破损）的能力。 延展性（ ductility）：材料经受塑性变形而不破坏的能力。
（3）弹性模量（ elastic modulus，modulus of elasticity）：是表征材料弹 性的物理参数，是指材料在弹性变形范围内，应力和对应的应变的比值 E=σ/ε，也是材料内部原子之间结合力强弱的直接量度。
第二页，共28页。
2
一、基本概念
（4）刚度（ stiffness）：指物体（固体）在外力作用下抵抗变形的能力 ，可用使产生单位形变所需的外力值来量度。刚度越高，物体表现越硬。
第1章内燃机性能指标及实际循环热计算绪论 (2)解读
汽油机：点火后传播燃烧且无论负荷大小，火焰传 播距离不变。当负荷下降时，燃烧速度降低，燃烧
时间加长。这相当于λ下降而 上升，则ηt降低。
发动机工作循环
第二节内燃机的实际循环
1、进气过程 图a） 2、压缩过程 图b） 3、燃烧过程 图c） 4、膨胀过程 图c） 5、排气过程 图d）
发动机工作循环
每缸每循环所做的指示功：Wi
piVh
pi
D2
4
S 103
性能指标及热计算
指示功率为：
Pi
Wi
n 60
发动机工作循环
多变指数和平均多变压缩指数： 实际计算中n1取代n1’ ，试验测定n1大致范围是：
压缩终点的压力和温度的数值范围：
发动机工作循环
（3）燃烧过程 作用：将燃料的化学能转变为热能，使工质温度 、压力升高，为膨胀创造条件 汽油机：在上止点点燃，容积变化小，燃烧快， 温度压力上升快，接近等容燃烧。 柴油机：燃烧开始接近等容燃烧，随后燃烧速率 放慢，气缸容积增大，压力升高减缓，接近等压 燃烧
好坏，是从示功图测量计算得出的。
动力性指标：指示功、指示功率、平均指示压力。 经济性指标：指示热效率、指示燃油消耗率
发动机性能指标：动力性能指标（功率、转矩、转 速），经济性能指标（燃料和润滑油的消耗）， 运转性能指标（冷起动性能、噪声、排气品质）
性能指标及热计算
一、 指示功和平均指示压力 指示功是指气缸内完成一个工作循环所得到的有用
排气温度常用作检查发动机工作状态的技术指 标。其值偏高，说明热功转换效率低工作过程不 良，及时检修。
发动机工作循环
三、引起实际循环热损失 的因素
1、工质的影响
软件系统性能测试中的性能指标研究
软件系统性能测试中的性能指标研究第一章：绪论随着软件系统的复杂性不断提高，软件系统的性能问题越来越引起人们的关注。
而软件系统性能测试就是为了评估软件系统的性能，以保证系统运行的稳定性和可靠性。
性能指标是性能测试的核心内容之一。
通过对性能指标的研究，可以更好地评估系统的性能，并采取针对性的优化措施。
本文对软件系统性能测试中常用的性能指标进行了研究和分析，并总结了各种性能指标的优缺点，为软件开发人员提供了参考。
第二章：性能指标的分类在软件系统性能测试中，性能指标可以分为以下几类：1. 基本性能指标：即常用的性能指标，通常包括运行时间、吞吐量、并发数、响应时间等。
2. 资源使用情况：包括CPU使用率、内存使用率、磁盘空间占用率等。
3. 网络性能指标：包括网络延迟、网络带宽、网络数据传输速率等。
4. 安全性能指标：包括系统防御能力、安全检测效率等。
第三章：基本性能指标的研究1. 运行时间：指系统从开始运行到运行结束所需的时间。
运行时间是评估系统性能的一个重要因素，通常需要尽可能缩短运行时间。
2. 吞吐量：指系统每秒钟能够处理的请求数量。
通常用于评估系统的处理能力，吞吐量越高，说明系统处理能力越强。
3. 并发数：指系统同时处理的请求数量。
当系统并发数达到一定数量时，通常会导致系统响应时间变慢、吞吐量下降等问题。
4. 响应时间：指系统处理请求所需要的时间。
通常影响响应时间的因素有很多，如网络延迟、系统负载等。
对于基本性能指标，需要根据具体的系统特点和测试需求进行选择和优化。
第四章：资源使用情况的研究1. CPU使用率：指计算机CPU的利用率。
当CPU使用率过高时，会导致系统运行缓慢、卡顿甚至崩溃。
2. 内存使用率：指计算机内存的利用率。
当内存使用率过高时，会导致系统运行缓慢、进程间互相干扰等问题。
3. 磁盘空间占用率：指磁盘空间的利用率。
当磁盘空间占用率过高时，会导致系统运行缓慢、磁盘读写速度下降等问题。
对于资源使用情况指标，需要在系统运行过程中实时监测，以便及时发现和解决问题。
自控原理课件第1章自动控制系统概
目录
• 自动控制系统概述 • 自动控制系统的工作原理 • 自动控制系统的性能指标 • 自动控制系统的应用领域 • 自动控制系统的发展趋势和挑战
01
自动控制系统概述
自动控制系统的定义
总结词
自动控制系统是一种无需人为干预，能够自动调节、检测、控制和决策的装置 或系统。
模块化
为了提高系统的可维护性和可扩展性，自动控制 系统正朝着模块化方向发展，将系统划分为若干 个独立的模块，每个模块具有特定的功能和接口 ，便于系统的升级和扩展。
网络化
物联网和云计算技术的广泛应用，使得自动控制 系统逐渐实现网络化，系统之间可以相互连接和 通信，实现信息共享和协同工作。
绿色环保
随着环保意识的提高，自动控制系统正朝着绿色 环保方向发展，采用节能技术和环保材料，降低 系统运行过程中的能耗和排放，减少对环境的影 响。
闭环控制系统
闭环控制系统的定义
闭环控制系统是一种通过反馈机制来调节和控制系统的输出，使 输出能够跟踪输入的变化的控制系统。
闭环控制系统的特点
闭环控制系统具有较高的控制精度和抗干扰能力，能够快速响应外 部干扰和变化。
闭环控制系统的应用场景
闭环控制系统广泛应用于各种工业控制、航空航天、机器人等领域 。
自动化控制系统应用于精准农业，实现农田的智能化管理、节水 灌溉等功能。
农业机器人
自动化控制系统在农业机器人中的应用，提高了农业生产效率和 农产品质量。
温室环境控制
通过自动化控制系统，实现对温室环境的自动调节和控制，确保 作物的生长环境适宜。
05
自动控制系统的发展趋势和挑战
发展趋势
智能化
随着人工智能和机器学习技术的快速发展，自动 控制系统正朝着智能化方向发展，能够自主地学 习和适应环境变化，提高系统的性能和效率。
第一章汽车发动机性能的评价
(4)进气晚关角β 进气门晚于活塞到达下止点而关闭的角度称为进
气晚关角。
(5)气门重叠角α+δ 排气门晚关和进气门早开必然形成气门开启重
叠，其重叠开启的角度称为气门重叠角。
二、充气效率及其对发动机性能的影响
1.充气效率
2.影响充气效率的因素
(1)进气终了压力pa′ pa′对ην有重要影响，pa′越高，ην值越大。
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•图1-4 发动机机械效率随负荷变化的 关系曲线
第一章汽车发动机性能的评价
•第一节 发动机动力能和经济性能的评价指标
•(3)润滑油品质 在机械损失中，摩擦损失占了很大的百分比，因此 改善相对运动面上的润滑条件可以显著提高ηm。
•表1-7 常用发动机润滑油的粘度等级及使用环境温度范围
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第一章汽车发动机性能的评价
•第二节 发动机的换气过程
•1)增大进气门直径，即增大进气门处的有效流通截面面积，选择合 适的排气门直径。 2)为了进一步增大进气门流通截面，提高充气量，现代发动机采用 了3～5个(每缸个进气门，1～2个排气门)的多气门结构。
•表1-8 几种典型的多气门与2气门轿车发动机动力性能比较
1_第一章汽车发动机性 能的评价
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2023/5/7
第一章汽车发动机性能的评价
•第一章 汽车发动机性能的评价
１)动力性能指标：有效功率、有效转矩、发动机转速、活塞平均 速度等。 ２)经济性能指标：有效热效率、有效燃油消耗率等。 ３)强化指标：升功率、强化系数等。 ４)有害物质排放指标：CO、HC、NOx和微粒等。 ５)其他运行性能指标：噪声和冷起动等。 ６)使用性能指标：可靠性、耐久性、维修方便性。 第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标 第二节 发动机的换气过程 第三节 燃料的特性及其对发动机的影响 第四节 柴油机混合气的形成与燃烧
第1章 第2节 要求和性能指标
最大盈利航速是指每天（或船舶在营运期间）能获得最大利 益的航速。此航速的大小，往往与每海里（或公里）运费收入、 停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低， 停港时间长，运距短，油价高的情况下，其最大盈利航速相对较 小。
尾轴承及其 密封装置 所消耗的功率
传动设备 及各种轴承 所消耗的功率
考虑持久系数 及温湿度
修正后的功率
主机摩擦损失 及带动辅机
所消耗的功率
推进装置功率
1.指示功率 表示柴油机气缸中气体作功的能力
pi
Gt Hu 3600
i
W
Gt：主机燃油消耗量 kg / h
H：u 柴油的发热值（取 Hu 4.1868107 J / kg)
kW
D—排水量；Vs—航速；CB—海军常数，与船型有关。
2
CB
D03 V03 PE 0
V0、D0和PE0为已知母型船的参数
（3）相对功率：即每吨排水量所需的主机有效功
率
Pr
Pe D
kW / t
或
2
Pr
P
Ph
S
D
CB
D 3 VS3
P S
D
1 C2
VS3 3D
kW / t
规范规定：供主机起动用的空气瓶至少有2个，其容量应 保证在不补充空气情况下，可换向主机冷车连续起动不少于12 次，应正倒车交替进行；不能换向主机冷车连续起动不少于6 次。
4）船舶由全速前进变为倒航所需时间（或滑行距离）
主机紧急倒车性能 滑行距离取决于载重量、航速、主机起动换向 性能、空气瓶压力和倒车功率 货船不大于船体长度6倍，客船不超过4倍
第一章内燃机的循环及性能评价指标
第一章内燃机的循环及性能评价指标1内燃机是在气缸内将燃料的化学能通过燃烧转为热能，再通过曲柄连杆机构将热能转化为机械的动力装置.根据完成一次能量转换所需的行程数不同，内燃机分四冲程机和二冲程机2内燃机对外输出功需要的环节：第一环节：混合气的形成并导入气缸的过程.第二环节:燃烧放热过程.第三环节:能过量的传递过程。
3三种理论循环：等容丶等压丶混合加热循环，①当加热量和压缩比相同时放热Qp>Qm>Q v ②.加热量和最高压力一定时，Qv>Qm>Qp③最高压力和最高温度一定时Qv=Qm=Qp4四冲程内燃机的实际循环热效率取决于混合气形成方式和燃烧放热规律，以及压缩比的最佳匹配.汽油机是均匀混合气以火焰传播形式迅速燃烧，柴油机根据混合气的形成特点家燃烧分预混合燃烧和扩散燃烧5论循环的评价:常用循环热效率（是指热力循环所获得的理论功与为获得该理论功所加入的总热量之比）评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循理论循环的经济性，用循环平均压力(是指单位气缸工作容积所做的循环功)评价循环的做工能力. 6四冲程内燃机的实际循环：由进气行程（过程）丶压缩行程（过程）丶做功行程（燃烧过程和膨胀过程）以及排气过程（过程）4个行程5个过程组成。
评价指标：内燃机性能评价指标有两大类，即以活塞做功为基础评价气缸内热功转换的完善程度的指示指标；和以曲轴飞轮端对外输出的有效功为基础，从实用角度评价对外做功的有效指标。
实际循环做功能力的评价指标主要有平均指示压力（定义为单位气缸工作容积所做的指示功）和指示功率（指发动机单位时间所做的指示功）。
实际循环的经济指标有指示热效率和指示燃油消耗率。
7内燃机有效性能指标：①动力性指标a有效功率（克服运动件的摩擦损失功率以及驱动冷却风扇丶机油泵等附件所消耗的功率损失后，经曲轴对外输出的有用功。
称指示功率在传递过程中所有内部消耗功率的总和为机械损失功率）b平均有效压力（单位气缸工作容积输出的有效功）②经济性指标a有效热效率（实际循环对外输出的有效功与未获得此有效功率所消耗的热量之比）③排放指标8机械损失:内燃机的机械损失①摩擦损失62%-75%②驱动附件的损失10%-20%③泵气损失9机械损失的测定a倒拖法b示功图法c灭缸法10 排气提前角如何影响发动机性能？①如果加大排气提前角，排气初期缸内压力和温度更高，超临界排气声速更高。
2016版特种设备无损检测相关知识汇总
第一章 金属材料及热处理基本知识1.使用性能：正常工作，材料所应具备的性能，力学性能（强度、硬度、刚度/弹性模量、塑性、韧性等），物理性能（密度、熔点、导热性、热膨胀性等），化学性能（耐蚀性、热稳定性等）。
决定了材料的应用范围，安全可靠性和寿命。
2工艺性能:各种冷、热加工的性能，如铸造、焊接、热处理、压力加工、切削加工等方面的性能。
工艺性能对制造成本、生产效率、产品质量有重要影响。
1.1材料力学基本知识力学性能指标主要有强度、硬度、塑性、韧性等。
这些指标可以通过力学性能试验测定。
1.1.1应力与应变内力是指材料内部各部分之间相互作用的力。
应变---其形状和尺寸所发生的改变，线应变ε=△L/L 。
应力---任一截面单位面积上的内力大小，ζ=N/A 。
方向垂直于截面的应力叫正应力。
正应力可分为拉应力和压应力两种。
如果应力是由于试件在工作中受到外加载荷作用而产生的，则该应力叫工作应力。
1.1.2强度金属的强度是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。
材料强度指标可以通过拉伸试验测出。
图1-3，屈服强度σ s ，抗拉强度σ b屈服强度σ s ：随着外力的增加，材料到了S 点（屈服点），应变在继续增大，材料已经失去抵抗继续变形的能力，此时的应力称为屈服点或屈服强度，用ζs 表示。
抗拉强度σ b ：曲线的S —B 段，当变形超过屈服阶段后，材料又恢复了对继续变形的抵抗能力，要使材料继续变形，必须增加应力值，叫加工硬化现象，材料因此得到强化，曲线的最高点B 所对应的应力就为该材料的抗拉强度，用σ b 表示。
图1-3，随着含碳量的增加，抗拉强度σ b 增大。
高碳钢等屈服强度不明显，用微量塑性变形时的应力表示屈服点，例如屈服强度RP0.2表示塑性伸长0.2%作为屈服点。
图1-4，屈服强度R eH 、R eL ，抗拉强度R m第Ⅰ阶段（oa ）弹性变形：直线、虎克定律，a 应力值称比例极限，用σ p (R p )表示。
第Ⅱ阶段（ab ）滞弹性变形：非线性，变形可逆。
性能指标与影响因素
p mi
Wi Vs
注意：这里的压力事 实上就是物理上所说 的压强，N/m2
p mi . Vs pdV Wi
[ ] p mi
1 bar
10 5 N 10 5 Nm 0.1 kJ
m2
m3
dm 3
第13页/共29页
不同发动机有效平均压力pme范围
pme pmi pmm
pme
摩托车发动机（四冲程）
TDC(上止点) p
BDC(下止点)
pz
示功图
Indicator Diagram
IVO p0
EVC
Vc
Vs
p-V 图
EVO IVC V
p
pz 压力图/ 展开示功图
TDC
p0 0
E
I
BDC 180
TDC 360
要求会识图 和画图！
w/o combustion
BDC
TDC
540
720CA
E
I
第3页/共29页
1.工质对活塞所作功及示功图
2.发动机的性能指标
3.影响动力经济性指标的环节 与因素
第9页/共29页
发动机性能(Performance)指标
1. 动力性能指标 功率(Power), 转矩(Torque), 转速(Revolution/Speed) 有效平均压力(Brake Mean Effective Pressure, BMEP)
理论上：
曲轴输出的循环有效功
Wi We Wm
循环净指示功
摩擦损失功＋附件消耗功
Wi W1 W2
Wm Wmf Wme
测量上：
曲轴输出的循环有效功
Wi We Wm
第1章 过程控制性能指标(1-2)
1.2.1 过程控制的性能指标过程控制系统的性能由组成系统的结构、被控过程与过程仪表（测量变送、执行器和控制器）各环节特性所共同决定的。
1.过程控制系统的性能评价⏹一个性能良好的过程控制系统，在受到外来扰动作用或给定值发生变化后，应能迅速（快）、平稳（稳）、准确（准）地达到或趋近给定值。
⏹过程控制系统性能的评价指标可概括为：a)系统必须是稳定的（最重要、最基本的需求！）b)系统应提供尽可能优良的稳态调节（静态指标）；c)系统应提供尽可能优良的过渡过程（动态指标）。
2. 决定过程控制系统性能的因素⏹控制系统结构（单回路、串级、前馈-反馈控制等）；⏹各组成环节特性：a)被控过程特性（滞后、非线性、时变性和耦合特性）；b)检测环节特性（非线性、间接测量）；c)执行环节特性（非线性）；d)控制器特性。
当系统结构和上述三个环节都确定后，控制器特性是决定控制系统性能指标的唯一因素。
这就是参数整定（Tuning）。
稳定是系统性能中最重要、最根本的指标，只有在系统是稳定的前提下，才能讨论静态和动态指标。
3. 性能指标的确定和分析方法⏹过程控制系统性能指标应根据生产工艺过程的实际需要来确定。
需同时注意静态和动态性能指标。
⏹分析方法：（1）.阶跃响应性能指标，系统工程整定时采用；（重点介绍）（2）.偏差积分性能指标，计算机仿真或理论分析时采用。
①阶跃扰动作用下控制系统过渡过程曲线(a)发散振荡程(b)非振荡发散过程(c)等幅振荡过程(d) 衰减振荡过程(e) 非振荡衰减过程在阶跃振动作用下，控制系统过渡过程曲线有以上几种典型形式：发散振荡过程、非振荡发散过程、等幅振荡过程、衰减振荡过程、非振荡衰减过程前三者属于不稳定过程→性能指标无从谈起，后两种过程为稳定过程，重点讨论衰减振荡过程的常用性能指标。
②给定值阶跃变化时过渡过程的典型曲线③静态性能指标稳态误差是描述系统静态性能的唯一指标。
定义：指系统过渡过程终了时给定值与被控参数稳态值之差：⏹一般要求稳态误差为零或越小越好。
第一章工程材料的分类与性能指标
如果材料的屈服强度很低而断裂韧度很高，即
使材料中存在裂纹，则在外载荷作用下，材料先发
ห้องสมุดไป่ตู้
生塑性变形，使进一步的破坏为韧性断裂，例如：
中、小截面的中、低强度材料就属于这种情况。这
时断裂韧度就不适合作为材料断裂抗力的主要指标。
当模具的截面尺寸很大或模具材料的强度很高
时，发生裂纹失稳扩展快速断裂的倾向性增加。截 面尺寸大，可能包含的裂纹缺陷就多，而且易造成 硬性的平面应变状态，材料的韧性不能发挥作用， 裂纹前端的应力场强度大，材料的强度高，其塑性 和韧性往往较低，较小的裂纹尺寸即可导致快速断 裂。因此，在这种情况下，为防止低应力脆性断裂， 应该对材料的断裂韧度值提出一定的要求。
（3）疲劳抗力指标 疲劳曲线和疲劳极限：
疲劳曲线
疲劳曲线是疲劳应力与 疲劳寿命（-N）的关系 曲线，也称维勒曲线。
疲劳曲线与疲劳极限 （－1）的测定参阅 国家标准GB4337-84。 （旋转弯曲疲劳实验， 正弦波对称循环条件 下）
对于σb ≤1300MPa的中低强度钢和铸铁材料-N曲线出现水平部分。
疲劳断裂的特点：
· 失效抗力低，应力水平低于材料的抗拉强度， 甚至低于屈服强度。
不论是脆性材料还是韧性材料，均表现为突然 脆性断裂，断口处无明显的宏观塑性变形。
对材料表面及内部缺陷高度敏感。（零件表面 应力集中部位、加工和使用过程中造成的表面损伤、 材料本身的冶金缺陷等均易成为疲劳源。尤其是表 面存在较大拉应力时，疲劳裂纹多萌生于表面应力 集中处。）
无裂纹材料的断裂抗力
一般中、小截面尺寸的中、低强度材料，可
以认为是均匀连续的，没有宏观裂纹存在（即使有
微小裂纹，对断裂过程也不产生重要影响）。
性能指标资料
性能指标
性能指标是评估系统、组件或设备在特定条件下工作效率和质量的重要标准。
对于任何技术产品或服务，性能指标的好坏直接关系到用户体验和系统稳定性。
常见的性能指标包括响应时间、吞吐量、负载能力、可用性等。
响应时间
响应时间是衡量系统从接收请求到产生响应所花费的时间。
反映了系统对用户操作的快速响应能力。
通常情况下，响应时间越短，用户体验越好。
在网络服务领域，响应时间是衡量网站或应用性能的关键指标之一。
吞吐量
吞吐量是单位时间内系统处理请求或交易的数量。
可以理解为系统在一段时间内的工作量。
吞吐量高表示系统具有较强的处理能力，可以同时处理更多的请求，提高系统效率。
吞吐量通常与系统的性能优化密切相关。
负载能力
负载能力是指系统在承受压力或负载时保持稳定性和高性能的能力。
优秀的负载能力意味着系统可以在高负载时依然保持良好的响应时间和吞吐量，而不会因为负载过大而导致系统崩溃或瘫痪。
可用性
可用性是指系统能够正常运行和提供服务的时间占总时间的比例。
高可用性是现代系统架构设计的一个重要目标，通过冗余和负载平衡等技术手段提高系统对故障的容忍能力，确保系统在大部分时间内可靠可用。
综上所述，性能指标在系统设计、开发和运维中起着至关重要的作用，通过对响应时间、吞吐量、负载能力和可用性等指标的监控和优化，可以提升系统的性能和用户体验，实现系统的高效稳定运行。
清华大学_汽车发动机原理_第5章_运行特性与整车匹配
(1) 15分钟功率：车用发动机
(2) 1小时功率：拖拉机、工程机械 (3) 12小时功率：排灌、电站
(4) 持续功率：远洋船舶、机车
同一台发动机，标定功率的时间 越长，标定功率越小。
主要内容
1. 发动机运行工况 2. 发动机特性曲线分类 3. 发动机运行特性 4. 发动机与整车匹配
稳态
Department of Automotive Engineering
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
汽油机节气门控制负荷，向下倾斜的速 度特性线具有很好的自我调节能力。
柴油机油量调节杆控制负荷，速度特性 变化平坦，速度波动大，运转不稳。
转速不稳定或熄火
转速波动大 或飞车
柴油机燃油喷射系统（参见7.5节）
Department of Automotive Engineering
Tsinghua University
(轴向)分配泵
直列泵
柴油机的调速特性
1) 调速器的调速模式 2) 全程与两级调速器的性能对比 操纵杆转角位置 (2) 柴油机的调速模式
Department of Automotive Engineering
利用安装在高压油路中的高速、强力电磁阀直接控制喷油时刻和喷 油量（泄压电磁阀开闭时刻）。
3) 压力-时间控制式电控燃油喷射系统：共轨系统（CR）
喷射压力与发动机转速解藕，在高压油泵和喷油器之间加装稳压腔 （共轨），精确控制压力、喷油时刻和喷油脉宽。
柴油机的调速特性
只有柱塞式直列泵和分配泵有调速问题！
动态过程非常复杂
动态空燃比变化： 加速加浓；减速减稀
工程材料力学性能1
工程材料力学性能1金属在单向静拉伸下的力学性能金属在单向静拉伸下的力学性能本章介绍金属在拉伸状态下的力学行为，包括弹性形变、塑性形变和断裂。
重点介绍表征这些力学行为的性能指标、测试方法，以及力学行为的物理机理。
第一节拉伸力―拉伸力―伸长曲线和应力―伸长曲线和应力―应变曲线一、试件形状拉伸实验一般采用光滑的圆柱或板状（横截面为长方形）试件，试件尺寸在国家标准中有明确的规定。
以圆柱试件为例，其结构如下图所示：图1.1 圆柱拉伸试件结构图、过渡部分R、夹持部分H。
光滑试件由三个部分组成：工作部分L0（标距）二、拉伸实验由拉伸实验机拉伸试件，由附加仪器记录拉伸力F及其对应的试件标距间的绝对伸长量8L。
以F为纵坐标，8L为横坐标，做出的F―8L曲线称为拉伸力-伸长曲线，也称为拉伸图（曲线）。
三、拉伸曲线和应力拉伸曲线和应力―和应力―应变曲线1、拉伸曲线下图为退火低碳钢的拉伸曲线o8L（mm）F（N）工程材料力学性能拉伸过程中金属的变形可分为四个阶段：弹性变形（oe段）、不均匀屈服塑性变形（AC段，塑性屈服）、均匀塑性变形（CB段）、不均匀集中塑性变形（BK段，即“缩颈”现象）。
需要指出的是，塑性阶段仍然伴随弹性变形，只是此时外观上表现出不可逆的塑性变形。
2、应力―应变曲线如果以试件原始横截面AO去除拉伸力F得到应力σ，即σ= F，以原始标A0距LO去除绝对伸长8L得到应变ε，即ε=L，则拉伸曲线可以转换成应力―应L0变曲线，如下图所示。
由于原始横截面和标距为常数，所以应力―应变曲线在形状上与拉伸力―伸长曲线相似。
oσ（MPa）σe：弹性极限σs：屈服强度不同材料的应力-应变曲线差别很大，有些材料只有弹性变形阶段，如陶瓷和淬火高碳钢；有些材料没有不均匀的塑性屈服阶段，如有色金属。
工程材料力学性能第二节弹性变形一、弹性变形及其实质金属弹性变形是一种可逆的变形，是金属内原子之间引力、斥力以及外力三者之间平衡的结果。
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Automotive Engine Fundamentals
宁波工程学院 车辆工程教研室
点燃式和压燃式内燃机 工作过程、燃烧理论、性能分析及参数调控
讲课内容
第一部分：动力输出与能量利用
第1章 动力、经济性能指标与影响因素 第2章 燃料、工质与热化学 第3章 工作循环与能量利用 第4章 换气过程与进气充量 第5章 运行特性与整车匹配
1.工质对活塞所作功及示功图
2.发动机的性能指标
3.影响动Leabharlann 经济性指标的环节 与因素第1章 动力、经济性能指标与影响因素
汽车发动机产品质量优劣的评价指标主要由以下5类：
1）功率、转矩和运行速度（如转速、活塞平均速度） 动力性指标；
2）有效效率和燃料消耗率（或考虑润滑油消耗率）经济性指标；
3）CO、HC 、NOX 和PM等 有害排放指标；
动力过程(循环)功 Wt =W1 + W3 实际泵气功 Wpr = - (W2+W3 )
(总)指示功＝动力过程功＋理论泵气功(不考虑泵气损失) 净指示功（Win）＝动力过程功＋实际泵气功(考虑泵气损失)
Wpr = - (W2+W3 ) 负功
泵气损失(Pumping loss)
总为负，节流造成的。
（实际泵气功理论泵气功） -(W2+W3 ) -0 负功
压力方向与活塞运动方向相反， 工质对活塞作负功
动力过程功：压缩与燃烧膨胀冲 程所作功之代数和
泵气过程功：进气与排气冲程所 作功之代数和（即实际泵气功）
1.1.2 自然吸气(Natural Aspirated)发动机作功分析
进气压力pd 大气压力p0 排气压力pe 大气压力p0
与泵气有关的功：
往复式活塞发动机中活塞运动时，缸内工质以及缸外介质（曲轴箱内压力）
都要对活塞做功。缸内压力方向与活塞运动方向一致，工质对活塞作正功（进气和膨
胀）。否则做负功（压缩和排气，反向）。一个循环所有冲程做功之和就是循环功。
冲程功或循环功都可以用p-V示功图或p-Φ压力图（展开示功图）表示。
功 pdV + -
4）燃烧噪声和冷启动等 其它运转性能指标；
前四类指标本书涉及
5）可靠性、耐久性、维修方便性等 使用性能指标。
本章对往复式活塞发动机做功进行概述，然后引入动力及经济性指标的基本
概念，最后通过发动机能量转换和循环充量两个环节做概括性分析，指出对性能
指标的影响因素。
1.1 工质对活塞做功及示功图
1.1.1 工质对活塞做功
第1章动力、经济性能指标与影响因素 第2章 燃料、工质与热化学 第3章 工作循环与能量利用 第4章 换气过程与进气充量 第5章 运行特性与整车匹配
第二部分：燃烧与排放
第6章 燃烧的基础知识 第7章 柴油机混合气形成与燃烧 第8章 汽油机混合气形成与燃烧 第9章 有害排放物的生成与控制 第10章 新燃烧方式与替代燃料动力
讲课内容
第一部分：动力输出与能量利用
第1章 性能指标与影响因素 第2章 燃料、工质与热化学 第3章 工作循环与能量利用 第4章 换气过程与进气充量 第5章 运行特性与整车匹配
VC-压缩终点气缸容积 VS-气缸工作容积 po-大气压力 pz-最高爆发压力
工质对活塞所作功
正负功确定原则：
Compression Power
压缩过程 作功过程
W<0
W>0
Exhaust 排气过程
W<0
Intake 进气过程
W>0
循环功：W = pdV
压力方向与活塞运动方向一致， 工质对活塞作正功
p0 VC
p
BDC
pz
BDC
TDC
BDC
TDC
BDC
EPO IPO
p0 0
180
I 360 E 540
720 CA
VS
EPC IPC
V
1.自学曲轴箱扫气式二冲程发动机的曲轴箱换气功 2.思考:为什么四冲程发动机可以忽略曲轴箱换气功，
而二冲程发动机不可以忽略？
3.思考：为什么车用发动机大都用四冲程发动机？
理论泵气功
忽略流动阻力, 进、排气冲程压力所
作功之代数和。自然吸气发动机进、
排气压力相同（等于大气压力），
即理论泵气功为零
ac 压缩冲程 czb 燃烧膨胀冲程 br 排气冲程 ra 进气冲程
实际泵气功(泵气过程功) Wpr
由于流动存在阻力，进气压力低于 大气压，排气压力高于大气压力， 造成进气和排气流动损失功，两者 之和为实际泵气功
第二部分：燃烧与排放
第6章 燃烧的基础知识 第7章 柴油机混合气形成与燃烧 第8章 汽油机混合气形成与燃烧 第9章 有害排放物的生成与控制 第10章 新燃烧方式与替代燃料动力
1. 动力的获取和输出；能量的消 耗和利用
2. 燃料能量转换的“质”环节； 加入整机能量总量的“量”环 节
讲课内容
第一部分：动力输出与能量利用
1.1.3 涡轮增压(Turbocharging)发动机作功分析
实际进气压力pd＞实际排气压力pe ＞大气压力p0
Pd—缸内进气压力 Pe—缸内排气压力
理论泵气功
(pb – pk) Vs 正功
实际泵气功
W2 正功
泵气损失功
W2-(pb – pk) Vs 阴影面积 负功
(总)指示功
W1＋(pb-pk)Vs
TDC(上止点) p
BDC(下止点)
pz
示功图
Indicator Diagram
气门重叠
p0
IVO
EVC Vc
Vs
p-V 图
EVO IVC V
p
pz 压力图/
要求会识图 和画图！
展开示功图
w/o combustion
TDC
BDC
TDC
BDC
TDC
p0 0
180
360
540
720CA
E
I
E
I
p- 图
净指示功
W1+W2
记住：理论泵气功和实际泵气功可正、可负，但泵气损失功永远为负！
示功图（二冲程）
IPO - Intake Port Open IPC - Intake Port Close EPO - Exhaust Port Open EPC - Exhaust Port Close
TDC p pz
活塞背面压力p0在四个冲程中对活塞所做功正、负相抵消，故循环功仅用 缸内工质对活塞所做功来计算。
工质对活塞所作功 示功图（四冲程）
ds
A
p
TDC - Top Dead Center BDC - Bottom Dead Center IVO - Intake Valve Open IVC - Intake Valve Close EVO - Exhaust Valve Open EVC - Exhaust Valve Close