工程科学研究基础

本书为“十四五”普通高等教育规划教材，主要由科学研究认知、科学实验中的基本技能、科学实验测量方法、工况设计优化及实验数据的分析处理四部分内容组成。具体包括：概述，文献调研，EndNote软件与文献管理，正交实验设计，温度及温度场的测量，压力及压力场的测量，流量、流速、流场的测量，数据表达及误差分析等。全书突出介绍了科学研究中的文献调研及总结能力，图形表达及实验台空间构建能力，相关数据分析拟合的基本能力；对仪表、传感器、图像采集系统、数据采集系统等常用科学实验测量仪器的使用方法，以及相关设备的选型及安装调试都做了介绍；并且按照科学实验的时间顺序，从实验前的工况设计优化、实验中的数据采集与记录到实验后的数据分析处理逐一进行了介绍。本书对培养工科学生的科研思考及实际动手能力，提升其科学素质具有重要作用。

前言
第1章概述1
1.1科学研究的定义1
1.1.1概念1
1.1.2历程1
1.1.3目的2
1.2科学研究的方法2
1.2.1观察（调查）方法2
1.2.2实验方法3
1.2.3思维加工方法3
1.3科学研究的分类6
1.3.1按研究内容分类6
1.3.2按研究性质分类6
1.3.3按研究目的分类7
1.3.4按研究方法分类7
1.4科学研究的步骤7
本章重点及思考题8
第2章文献调研9
2.1文献调研的特征9
2.1.1文献调研的定义9
2.1.2文献调研的优势9
2.1.3文献调研的原则9
2.2文献分类及数据库介绍10
2.2.1文献分类10
2.2.2文献数据库介绍11
2.2.3文献检索系统14
2.3文献调研的步骤16
2.3.1明确文献检索要求16
2.3.2文献调研及方法17
2.3.3文献的整理分析25
2.4文献综述26
2.4.1文献综述的定义26
2.4.2文献综述的结构26
2.4.3文献综述的撰写27
本章重点及思考题27
参考文献28
第3章EndNote软件与文献管理29
3.1EndNote软件简介29
3.1.1EndNote软件优势及功能29
3.1.2EndNote软件文件类型30
3.1.3EndNote软件安装、软件界面及设置30
3.2EndNote建立文献数据库35
3.2.1建立数据库框架36
3.2.2导入文献题录信息37
3.2.3添加PDF全文文件44
3.3EndNote管理文献数据库45
3.3.1编辑题录信息45
3.3.2去除重复文献47
3.3.3显示/隐藏文献47
3.3.4阅读文献的标注47
3.3.5文献个性排序47
3.4EndNote在文档编排中的应用48
3.4.1插入引文49
3.4.2插入注释54
3.4.3插入图表55
3.4.4去域代码57
本章重点及思考题57
参考文献58
第4章正交实验设计59
4.1正交实验设计的概念和原理59
4.1.1基本概念59
4.1.2设计原理59
4.2正交表及其性质60
4.2.1正交表的结构61
4.2.2正交表的性质63
4.2.3正交表的分类64
4.3正交实验设计的基本程序66
4.3.1确定参数66
4.3.2选择正交表67
4.3.3表头因素填充68
4.3.4编制实验方案69
4.4正交实验结果分析69
4.4.1极差分析法69
4.4.2方差分析法75
本章重点及思考题81
参考文献81
第5章温度及温度场的测量82
5.1温度测量基础82
5.1.1温度与温标82
5.1.2温度测量的基本原理84
5.1.3温度测量仪表的分类和特点85
5.2接触式温度测量方法86
5.2.1膨胀式温度计86
5.2.2热电阻温度计89
5.2.3热电偶温度计99
5.3非接触式温度测量方法111
5.3.1热辐射基本定律111
5.3.2经典热辐射测温方法113
5.3.3红外热像仪测温方法118
5.4其他优选测温技术121
5.4.1声波测温方法121
5.4.2光纤式测温技术124
本章重点及思考题127
参考文献128
第6章压力及压力场的测量129
6.1压力的概念129
6.2常用静态压力测量仪基本原理及结构131
6.2.1液柱式压力计131
6.2.2弹性式压力计132
6.3常用动态压力传感器基本原理及结构135
6.3.1压阻式压力传感器135
6.3.2压电式压力传感器138
6.3.3电容式压力传感器140
6.3.4电感式压力传感器143
6.3.5霍尔式压力传感器144
6.4压力测量仪表的选择与安装145
6.4.1测压仪器的选择145
6.4.2测量仪表的量程及等级确定147
6.4.3压力仪表的安装148
6.5压力场的测量148
本章重点及思考题149
参考文献150
第7章流量、流速、流场的测量151
7.1流量测量151
7.1.1流量测量基础151
7.1.2差压式流量计154
7.1.3容积式流量计160
7.1.4速度式流量计168
7.1.5质量式流量计175
7.1.6流量仪表的选择177
7.2流速测量178
7.2.1皮托管测速179
7.2.2热线/热膜风速仪测速180
7.2.3激光多普勒测速181
7.2.4测速仪性能对比183
7.3流场测量183
本章重点及思考题185
参考文献186
第8章数据表达及误差分析187
8.1数据的基本特征187
8.1.1测量背景187
8.1.2数据的表达188
8.1.3数据的误差191
8.2误差的统计学192
8.2.1统计学描述192
8.2.2统一化处理195
8.2.3间接性传递197
8.3数据点的误差分析197
8.3.1随机误差198
8.3.2系统误差204
8.3.3粗大误差209
8.4数据不确定度评定211
本章重点及思考题215
参考文献216