實驗、驗證和不確定度分析（第4版）

第1章 實驗、誤差和不確定度 1.1 實驗 1.1.1 實驗方法的必要性 1.1.2 優(yōu)度與不確定分析 1.1.3 實驗和模擬的驗證 1.2 實驗法 1.2.1 須考慮的問題 1.2.2 實驗項目的階段 1.3 基本概念和定義 1.3.1 誤差和不確定度 1.3.2 誤差和不確定的分類與命名 1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的估計 1.3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的確定 1.3.5 基本系統(tǒng)誤差和校準(zhǔn)的影響 1.3.6 從測量不確定度到實驗不確定度 1.3.7 重復(fù)和復(fù)現(xiàn) 1.3.8 不確定度估計的置信度和包含程度 1.4 多個被測變量經(jīng)數(shù)據(jù)簡化方程確定的實驗結(jié)果 1.5 指南和標(biāo)準(zhǔn) 1.5.1 實驗不確定度分析 1.5.2 模擬的驗證 1.6 對名稱的說明 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第2章 單一被測變量的置信區(qū)間和包含區(qū)間 2.1 蒙特卡洛法確定的包含區(qū)間 2.2 泰勒級數(shù)法確定的置信區(qū)間（僅考慮隨機(jī)誤差） 2.2.1 統(tǒng)計分布 2.2.2 高斯分布 2.2.3 總體高斯分布的置信區(qū)間 2.2.4 樣本的置信區(qū)間 2.2.5 樣本的容忍區(qū)間和預(yù)測區(qū)間 2.2.6 樣本的統(tǒng)計拒 2.3 泰勒級數(shù)法確定的置信區(qū)間（考慮隨機(jī)和系統(tǒng)誤差） 2.3.1 中心極限定理 2.3.2 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的估計 2.3.3泰勒級數(shù)擴(kuò)展不確定度 2.3.4泰勒級數(shù)大樣本擴(kuò)展不確定度 2.4 不確定度和置信區(qū)間極限的不確定度 2.4.1 不確定估計的不確定度 2.4.2 置信區(qū)間極限的不確定度 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第3章 多個被測變量的不確定度 3.1 總不確定度分析和詳細(xì)不確定分析 3.2 不確定度傳播的蒙特卡洛法 3.2.1 總不確定度分析的蒙特卡洛法 3.2.2 詳細(xì)不確定度分析的蒙特卡洛法 3.3 不確定度傳播的泰勒級數(shù)法 3.3.1 總不確定度分析的泰勒級數(shù)法 3.3.2 詳細(xì)不確定度分析的泰勒級數(shù)法 3.4 包含區(qū)間和擴(kuò)展不確定度 3.4.1 蒙特卡洛法的包含區(qū)間 3.4.2 泰勒級數(shù)法的擴(kuò)展不確定度 3.5 粗糙管內(nèi)流動實驗的總不確定度分析 3.5.1 泰勒級數(shù)法的總不確定度分析 3.5.2 蒙特卡洛法的總不確定度分析 3.5.3 Speadsheet的運(yùn)用 3.5.4 分析結(jié)果 3.6 運(yùn)用Speadsheet的進(jìn)一步說明 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第4章 總不確定度分析的泰勒級數(shù)法 4.1 泰勒級數(shù)法應(yīng)用于實驗設(shè)計 4.2 泰勒級數(shù)法應(yīng)用于實驗設(shè)計：特殊的函數(shù)形式 4.3 泰勒級數(shù)法不確定度分析在實驗設(shè)計中的應(yīng)用 4.4 粒子測量系統(tǒng)分析實例 4.4.1 問題描述 4.4.2 測量技術(shù)與系統(tǒng)的確定 4.4.3 實驗分析 4.4.4 不確定度分析結(jié)果的啟示 4.4.5 不確定度分析指導(dǎo)的設(shè)計改進(jìn) 4.5 傳熱實驗實例 4.5.1 問題描述 4.5.2 兩種實驗方法 4.5.3 穩(wěn)態(tài)方法的總不確定度分析 4.5.4 瞬態(tài)方法的總不確定度分析 4.5.5 不確定度分析結(jié)果的啟示 4.6 結(jié)果呈報實例 4.6.1 透平試驗結(jié)果分析 4.6.2 太陽能熱吸收器推力試驗結(jié)果分析 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第5章 詳細(xì)不確定度分析：隨機(jī)不確定度 5.1 詳細(xì)不確定度分析的運(yùn)用 5.2 詳細(xì)不確定度分析概述 5.3 實驗結(jié)果的隨機(jī)不確定度 5.3.1 可壓縮流文丘里流速計校準(zhǔn)試驗裝置 5.3.2 實驗室級大氣溫度流動試驗裝置 5.3.3 實驗室級火箭發(fā)動機(jī)地面試驗裝置 5.3.4 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第6章 詳細(xì)不確定度分析：系統(tǒng)不確定度 6.1 系統(tǒng)不確定度的估計 6.1.1 物性的不確定度估計實例 6.1.2 湍流傳熱試驗裝置中的系統(tǒng)不確定度估計實例 6.1.3 透平效率試驗中 有值校準(zhǔn)方法實例 6.2 包含關(guān)聯(lián)系統(tǒng)誤差效應(yīng)的系統(tǒng)不確定 6.2.1 全量程的系統(tǒng)不確定度 6.2.2 讀數(shù)相關(guān)的系統(tǒng)不確定度 6.2.3 隨設(shè)定點(diǎn)變化的系統(tǒng)不確定度 6.2.4 部分誤差源 6.2.5 流體流動的平均速度 6.3 比較實驗 6.3.1 試驗結(jié)果相減 6.3.2 試驗結(jié)果相除 6.4 實驗執(zhí)行中的一些考慮 6.4.1 試驗點(diǎn)的選擇：矯正 6.4.2 實驗序列的選擇 6.4.3 實驗統(tǒng)計設(shè)計 6.4.4 Jitter程序的運(yùn)用 6.4.5 瞬態(tài)試驗 6.4.6 數(shù)字化數(shù)據(jù)采集的誤差 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第7章 詳細(xì)不確定度分析：綜合實例 7.1 泰勒級數(shù)法綜合實例：樣本實驗 7.1.1 問題描述 7.1.2 測量系統(tǒng) 7.1.3 零階復(fù)現(xiàn)水平分析 7.1.4 一階復(fù)現(xiàn)水平分析 7.1.5 N階復(fù)現(xiàn)水平分析 7.2 泰勒級數(shù)法綜合實例：平衡檢驗的運(yùn)用 7.3 綜合實例：穩(wěn)態(tài)實驗的調(diào)試和認(rèn)可 7.3.1 穩(wěn)態(tài)實驗中復(fù)現(xiàn)水平的階數(shù) 7.3.2 實例 7.4 綜合實例：換熱器試驗裝置的單個或?qū)Ρ仍囼?7.4.1 單個試驗件q的不確定度 7.4.2 兩個試驗件Δq的不確定度 7.5 核動力裝置余熱排出換熱器試驗實例 7.5.1 余熱排出換熱器的單次試驗結(jié)果 7.5.2 污垢熱阻的對比試驗及其不確定度 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第8章 回歸中的不確定度 8.1 線性回歸及其不確定度概述 8.1.1 系數(shù)的不確定度 8.1.2 回歸模型Y中的不確定度 8.1.3 函數(shù)關(guān)系的不確定度 8.2 回歸不確定度的確定和展示 8.2.1 蒙特卡洛法回歸不確定度的確定 8.2.2 泰勒級數(shù)法回歸不確定度的確定 8.2.3 回歸不確定度的展示 8.3 小二乘回歸方法 8.4 一階回歸實例：蒙特卡洛法的運(yùn)用 8.5 回歸實例：泰勒級數(shù)法的運(yùn)用 8.5.1 一階系數(shù)的不確定度 8.5.2 一階回歸Y的不確定度 8.5.3 高階回歸Y的不確定度 8.5.4 函數(shù)關(guān)系回歸Y的不確定度 8.5.5 多變量線性回歸的不確定度 8.6 泰勒級數(shù)法實例：流動試驗的回歸及不確定度 8.6.1 試驗裝置 8.6.2 壓力傳感器校準(zhǔn)和不確定度 8.6.3 文丘里排放系數(shù)與不確定度 8.6.4 流量及不確定度 參考文獻(xiàn) 問題與思考 第9章 模擬的驗證 9.1 驗證方法概述 9.2 誤差與不確定度 9.3 驗證相關(guān)符號表 9.4 驗證方法 9.5 程序及其解的檢驗 9.6 驗證結(jié)果分析 9.6.1 無假設(shè)的誤差分布 9.6.2 帶假設(shè)的誤差分布 9.7 驗證不確定度的估計 9.7.1 直接測量結(jié)果實例 9.7.2 數(shù)據(jù)簡化方程實例 9.7.3 復(fù)雜數(shù)據(jù)簡化方程實例 9.8 實際的建議 參考文獻(xiàn) 附錄A 統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)知識 附錄B 不確定度傳播的泰勒級數(shù)法 B.1 不確定度傳播方程的推導(dǎo) B.2 方法比較 B.2.1 Abernethy方法 B.2.2 Coleman-Steele方法 B.2.3 ISO指南1993 GUM方法 B.2.4 AIAA標(biāo)準(zhǔn)、AGARD和ANSIASME方法 B.2.5 NIST方法 B.3 工程應(yīng)用中的額外假設(shè) B.3.1 包含因子的近似 參考文獻(xiàn) 附錄C 不確定度計算模型的比較 C.1蒙特卡洛模擬 C.2 模擬結(jié)果 參考文獻(xiàn) 附錄D 蒙特卡洛法的 小包含區(qū)間 參考文獻(xiàn) 附錄E 非對稱的系統(tǒng)不確定度 E.1非對稱的系統(tǒng)不確定傳播的泰勒級數(shù)法 E.2 非對稱的系統(tǒng)不確定傳播的蒙特卡洛法 E.3 氣體溫度測量系統(tǒng)的偏差實例 參考文獻(xiàn) 附錄F 測量系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng) F.1 總測量響應(yīng) F.2 零階測量響應(yīng) F.3 一階測量響應(yīng) F.4 二階測量響應(yīng) F.5 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 索引