航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任淑红 著

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出版社： 经济科学出版社

ISBN：9787514129038

商品编码：29635744063

包装：平装

出版时间：2016-05-01

基本信息

书名：航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术

定价：35元

作者：任淑红

出版社：经济科学出版社

出版日期：2016-05-01

ISBN：9787514129038

字数：

页码：136

版次：1

装帧：平装

开本：16

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》全面系统地介绍了航空发动机视情维修管理中的性能可靠性评估与寿命预测技术，以及在航空发动机上的应用，结合航空发动机使用维护过程中所采集的性能数据，以性能可靠性分析理论为基础，深入研究了航空发动机的性能可靠性评估理论和寿命预测方法。反映了当前航空发动机可靠性分析技术的新研究成果。全书内容新颖，总结了作者近些年的科研成果，同时参考了外同行在该领域内的研究及应用情况，反映了当前该领域的前沿研究水平。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》 图书简介 航空发动机作为现代航空器的“心脏”，其可靠性与寿命直接关系到飞行安全与运营效率。随着航空技术的飞速发展，发动机的复杂性不断提升，传统基于固定周期或事件的维修模式已难以满足日益严苛的挑战。视情维修（Condition-Based Maintenance, CBM）作为一种前瞻性的维修策略，通过实时监测发动机的运行状态，在潜在故障发生前进行预测和干预，从而优化维修决策，最大限度地减少非计划停机，降低维修成本，并显著延长发动机的使用寿命。 本书深入探讨了航空发动机视情维修管理的核心——寿命预测技术。本书的宗旨在于为航空领域的研究人员、工程师、技术管理人员以及相关专业的学生提供一个全面、系统且具有前瞻性的知识体系，帮助他们理解和掌握应用于航空发动机寿命预测的各种先进技术、方法论及其在实际管理中的应用。 本书内容概述： 本书并非简单罗列技术，而是从理论基础、技术实现、数据处理、模型构建、系统集成到实际应用等多个维度，层层递进地解析航空发动机寿命预测的科学与艺术。 第一部分：视情维修与寿命预测的基础理论 在详细阐述寿命预测技术之前，本书首先奠定坚实的理论基础。 航空发动机工作原理与结构概述： 简要回顾航空发动机的基本组成、工作流程以及不同类型发动机（如涡扇、涡桨、涡轴）的关键技术特点。深入剖析发动机在运行过程中可能面临的各种应力、载荷及其对关键部件（如高压压气机、燃烧室、涡轮叶片、高压涡轮）的影响，为理解寿命损耗机制提供背景知识。 传统维修模式的局限性： 详细分析基于固定时间和事件的维修策略（如定期检查、计划性大修）在应对现代航空发动机日益增长的复杂性和对可靠性提出的更高要求时所暴露出的不足。例如，过早维修导致的资源浪费，或是在关键时刻发生意外故障的风险。 视情维修（CBM）的理念与优势： 详细阐述视情维修的核心思想——“见机而行，防患未然”。重点介绍CBM相对于传统维修模式在提高发动机可靠性、降低维修成本、优化备件管理、延长资产服役寿命等方面的显著优势。 寿命预测在CBM中的关键作用： 明确寿命预测技术在视情维修体系中的定位。它不是孤立的技术，而是实现CBM的关键驱动力。通过精准预测，CBM能够从“按时维修”转变为“按需维修”，实现资源的最佳配置。 寿命与可靠性的基本概念： 梳理寿命（Life）、可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、维修性（Maintainability）等关键工程术语，并阐述它们之间的内在联系，为后续的寿命预测模型构建提供统一的语言框架。 第二部分：航空发动机状态监测与数据获取 准确的状态数据是寿命预测的生命线。本部分详细介绍发动机的状态监测技术与数据处理方法。 航空发动机传感器技术： 全面介绍用于监测航空发动机关键参数的各类传感器，包括但不限于温度传感器（热电偶、RTD）、压力传感器（压敏电阻、压电传感器）、转速传感器（磁阻传感器、霍尔传感器）、振动传感器（加速度计）、油液分析传感器（颗粒计数器、光谱分析仪）等。分析各类传感器的原理、性能指标、安装要求及其在不同发动机部件的应用。 发动机数据采集系统（DAS）： 阐述航空发动机数据采集系统的构成、工作原理以及数据传输流程。介绍飞行数据记录器（FDR）、发动机电子控制（FADEC）系统及其在数据记录与传输中的角色。 不同类型状态监测数据： 详细区分和介绍不同类型的数据，包括： 性能参数数据： 如推力、燃油消耗率、压比、温度、压力等。 振动数据： 轴系振动、风扇/压气机叶片振动等。 油液分析数据： 金属磨损颗粒、油液成分变化、粘度等。 工艺参数数据： 燃油喷射量、点火参数等。 环境参数数据： 飞行高度、大气温度、飞行速度等。 数据预处理与清洗技术： 面对海量、复杂的实时监测数据，数据预处理是关键一步。本部分将介绍： 数据采集与存储： 探讨数据采集的频率、精度要求以及安全高效的数据存储方案。 数据清洗： 如何识别和处理异常值（Outliers）、缺失值（Missing Values）和噪声（Noise）。 数据标准化与归一化： 针对不同量纲的数据进行统一处理，以满足模型输入要求。 特征提取与降维： 从原始数据中提取与发动机寿命状态最相关的特征。介绍主成分分析（PCA）、独立成分分析（ICA）等降维技术，以及时域、频域、时频域的特征提取方法，如均方根（RMS）、峰值、峭度、能量谱密度、小波变换等。 第三部分：航空发动机寿命预测模型与算法 这是本书的核心内容，将详细介绍各种寿命预测模型和算法。 基于物理机理的模型： 损伤累积模型： 阐述基于材料疲劳、蠕变、热膨胀、氧化侵蚀等物理损伤机理的寿命预测方法。介绍如Paris定律、Coffin-Manson关系式等经典损伤累积模型，并探讨如何将其应用于航空发动机关键部件的寿命预测。 故障物理模型： 针对特定故障模式（如叶片裂纹、轴承磨损），建立相应的物理模型来预测故障的发展过程和剩余寿命。 多尺度损伤耦合模型： 探讨如何将不同尺度（微观、宏观）的损伤机制进行耦合，以更全面地评估发动机寿命。 基于数据驱动的模型： 统计寿命预测模型： 寿命分布模型： 介绍威布尔分布（Weibull Distribution）、指数分布、伽马分布等常用的寿命分布模型，及其在拟合发动机寿命数据中的应用。 回归分析： 使用线性回归、多项式回归等方法，建立状态参数与剩余寿命之间的关系。 时间序列分析： 利用ARIMA、ETS等模型预测未来状态参数的变化趋势，进而推算寿命。 机器学习寿命预测模型： 监督学习算法： 支持向量机（SVM）与支持向量回归（SVR）： 介绍如何利用SVM/SVR进行剩余寿命预测（Regression）和故障分类（Classification）。 决策树与集成学习： 详细介绍随机森林（Random Forest）、梯度提升树（Gradient Boosting）等集成学习方法，分析其在处理复杂非线性关系中的优势。 神经网络（Neural Networks）： 多层感知机（MLP）： 介绍MLP的基本结构与训练过程，以及其在寿命预测中的应用。 循环神经网络（RNN）与长短期记忆网络（LSTM）： 重点介绍RNN和LSTM在处理序列数据（如发动机运行历史数据）方面的强大能力，以及如何用于预测状态参数的演变和剩余寿命。 卷积神经网络（CNN）： 介绍CNN在处理振动、图像等数据的潜力，以及如何提取空间或时序特征用于寿命预测。 无监督学习算法： 聚类分析： 将发动机状态数据聚类，识别不同性能退化模式，从而辅助寿命预测。 异常检测（Anomaly Detection）： 利用孤立森林（Isolation Forest）、自编码器（Autoencoder）等技术，识别发动机运行中的异常工况，作为早期故障预警。 混合模型（Hybrid Models）： 探讨如何结合物理机理模型和数据驱动模型的优点，构建更鲁棒、更准确的混合寿命预测模型。例如，利用物理模型指导数据驱动模型的特征选择，或利用数据驱动模型校准物理模型的参数。 生存分析（Survival Analysis）： 介绍生存分析的基本概念（如风险函数、生存函数），以及Cox比例风险模型等在航空发动机寿命预测中的应用，特别是在处理右截尾数据（censored data）方面。 贝叶斯方法与不确定性量化： 介绍如何利用贝叶斯定理进行模型参数的更新和不确定性的量化，提供预测结果的置信区间，为维修决策提供更可靠的支持。 第四部分：寿命预测模型在视情维修管理中的集成与应用 再先进的模型也需要与实际管理流程相结合才能发挥价值。 航空发动机视情维修流程设计： 详细阐述一个完整的视情维修流程，从状态监测、数据采集、数据分析、寿命预测、风险评估到维修决策，直至维修执行与反馈。 寿命预测结果的风险评估与决策支持： 如何根据寿命预测结果（如剩余寿命、故障概率）结合发动机的运行重要性、可用性需求、维修资源等因素，进行风险评估，并为维修决策提供支持。介绍决策树、马尔可夫决策过程（MDP）等在维修决策中的应用。 寿命预测系统的架构设计： 探讨构建航空发动机寿命预测与视情维修管理系统的技术架构，包括数据平台、模型服务、用户接口、决策支持模块等。 模型验证与评估方法： 详细介绍用于评估寿命预测模型性能的常用指标，如均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）、准确率、召回率、F1分数等。强调模型在不同工况、不同发动机批次下的泛化能力和鲁棒性。 实际案例分析（虚构或通用化）： 通过一系列（经过处理和通用化的）实际应用案例，展示寿命预测技术如何在不同场景下帮助航空运营商和维修机构解决实际问题，例如： 某型涡扇发动机在一次远程飞行中出现性能异常，通过寿命预测模型提前识别了潜在的某个关键部件退化趋势，避免了突发故障。 某航空公司的机队管理部门，利用寿命预测系统优化了发动机的维修计划，减少了不必要的停机时间，并提高了飞机利用率。 针对新交付发动机，通过历史数据和初始性能评估，建立了个体化寿命预测模型，实现精细化管理。 面临的挑战与未来发展趋势： 数据质量与数量问题： 真实航空发动机数据的获取难度、标注数据的稀缺性、数据噪声等。 模型的可解释性（Explainable AI）： 如何让复杂的数据驱动模型结果更易于理解和信任。 多发动机系统的协同预测： 如何将寿命预测应用于整个机队或发动机网络。 预测与主动控制结合： 通过预测到的退化趋势，调整发动机运行策略，甚至实现主动控制以减缓损耗。 面向数字孪生（Digital Twin）的寿命预测： 将寿命预测技术融入数字孪生模型，实现更精细化的实时仿真与预测。 人工智能与专家知识的融合： 进一步探索AI与航空发动机领域专家知识的深度融合。 本书的写作力求严谨、系统，并注重理论与实践的结合。每一章节都将提供清晰的逻辑脉络，并配以必要的图表和公式说明，力求让读者在理解抽象概念的同时，也能掌握具体的实现方法。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解航空发动机寿命预测技术的价值，掌握分析和处理相关数据的方法，并能初步构建和应用相关的预测模型，从而为提升航空器的安全性和经济性贡献专业力量。

评分☆☆☆☆☆

第一段： 这本《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》的书名一下子就抓住了我的眼球，简直是为我量身定做的。作为一名航空发动机维护行业的从业者，我深知“视情维修”和“寿命预测”这两个词的分量。传统维修模式效率低下、成本高昂，而且风险不可控，一旦出现意外，后果不堪设想。而视情维修，顾名思义，就是根据发动机的实际运行状态来决定何时进行维护，这不仅能大大提高维修的针对性和有效性，更能显著降低不必要的维护开销，优化资源配置。然而，视情维修的实现，其核心技术正是寿命预测。如果不能准确预测发动机关键部件的剩余寿命，就无法制定出科学合理的视情维修计划，一切都将是空中楼阁。这本书的出现，无疑为我们指明了一条通往更高效率、更低成本、更安全运营的道路。我非常期待书中能够深入探讨各种寿命预测模型的原理、优缺点，以及它们在实际应用中的案例分析。例如，对于常见的疲劳寿命预测，书中是否会详细讲解基于应力-应变分析、损伤累积模型，还是会侧重于基于机器学习的预测方法？对于热端部件的高温氧化和热腐蚀的寿命预测，又会采用哪些先进的算法和技术？书中对于数据采集、处理和分析的流程是否也有详细的阐述？毕竟，再好的模型也需要高质量的数据作为支撑。我非常希望能在这本书中找到关于这些问题的详尽解答，并学习到如何将这些先进的寿命预测技术切实地应用于航空发动机的视情维修管理中，从而提升整体的维护水平和运营效益。

评分☆☆☆☆☆

第六段： 作为一个热爱军事航空的普通爱好者，我一直对航空发动机的复杂性和高科技性充满好奇。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，虽然听起来有些专业，但它背后所代表的“让飞机更可靠、更经济”的理念，却让我感到非常震撼。我了解到，每一次战斗机的起飞，都离不开发动机的稳定运行，而发动机的维护，更是影响到整个军事行动的成败。传统的维修模式，在现代战争的快速反应和持续作战能力面前，显得力不从心。视情维修，通过精准的寿命预测，能够在发动机出现问题前就进行干预，避免不必要的停机，确保战备状态。我希望这本书能够用相对易懂的方式，向我介绍航空发动机的寿命是如何被预测的。书中是否会讲解一些基础的物理原理，比如材料在高温高压下的疲劳，以及如何通过一些“蛛丝马迹”来判断其是否即将失效？我希望能够了解到一些关于传感器技术、数据分析以及智能算法在寿命预测中的作用。虽然我不是专业人士，但我非常希望能通过这本书，对航空发动机的维护技术有一个初步但深刻的认识，理解这项技术对于国家安全和军事力量的重要性。

评分☆☆☆☆☆

第四段： 我是一名航空发动机的资深技术专家，在行业内摸爬滚打多年，深知技术进步对航空发动机性能提升的重要性。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，非常精确地抓住了当前航空发动机维修领域的核心痛点和发展方向。传统的维修模式已经难以适应日益复杂和高科技的航空发动机，而视情维修，正是提高发动机可靠性、延长使用寿命、降低全生命周期成本的关键。然而，视情维修的实现，其基石在于对发动机寿命的精准预测。我希望这本书能够深入地探讨寿命预测技术的最新进展，特别是那些能够处理复杂工况、多变量影响以及非线性退化的模型。书中是否会涉及基于物理模型的寿命预测方法，并结合有限元分析、断裂力学等手段？同时，我也对基于数据驱动的寿命预测方法很感兴趣，例如，深度学习、神经网络、支持向量机等在航空发动机寿命预测中的应用。书中是否会详细介绍这些算法的原理，以及如何针对航空发动机的特性进行模型优化和参数选择？我更期待的是，书中能够提供一些在实际工程应用中的案例分析，例如，某个具体型号发动机的某个关键部件的寿命预测过程，以及如何基于预测结果制定维修计划。这对于我们这些一线技术人员来说，无疑是最具价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

第八段： 作为一名对航空器运营管理有着深入研究的管理学博士，我一直关注着如何通过技术创新来提升航空公司的运营效率和盈利能力。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，虽然侧重于技术层面，但其背后所蕴含的经济效益和社会效益，对我来说极具吸引力。我了解到，航空发动机的维护成本是飞机运营中的一个重要组成部分，而传统的定期维修模式，往往导致资源浪费和不必要的停机。视情维修，通过精准的寿命预测，可以最大限度地减少不必要的维护，延长发动机的使用寿命，从而降低运营成本，提高飞机利用率。我希望这本书能够从管理学和经济学的角度，阐述寿命预测技术在视情维修管理中的价值和意义。书中是否会提供一些关于如何量化寿命预测技术带来的经济效益的分析方法？例如，如何计算因为准确预测而节省的维修费用、减少的停机时间以及提高的飞机可用率？我希望书中能够提供一些案例研究，说明成功的视情维修应用是如何为航空公司带来显著的经济效益的。同时，我也希望能了解到，在实施寿命预测和视情维修的过程中，可能面临的管理挑战，以及如何克服这些挑战。

评分☆☆☆☆☆

第五段： 最近我一直关注着航空发动机领域的技术发展，特别是与维修相关的最新动态。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，完美地契合了我对这一领域深入了解的渴望。我了解到，航空发动机的运行环境极端复杂，承受着高温、高压、高转速等严苛的考验，这些都会对其寿命产生深远的影响。因此，如何准确地预测其剩余寿命，从而实现精细化的视情维修，就显得尤为重要。我希望这本书能够系统地介绍目前主流的寿命预测技术，并对它们的原理、适用范围和优缺点进行详细的阐述。例如，对于疲劳寿命预测，是否会介绍基于概率的模型，如Weibull分布、高斯过程等？对于高温部件，例如涡轮叶片，书中是否会涉及氧化、热腐蚀等损伤机制的寿命预测？我非常期待书中能够提供一些关于如何选择合适的寿命预测模型、如何进行模型参数辨识以及如何评估模型预测精度的指导。此外，我也希望书中能够探讨一下在实际应用中，如何将寿命预测技术与视情维修管理系统相结合，形成一套完整的解决方案。例如，如何将预测结果转化为维修指令，如何进行维修资源的优化配置，以及如何评估维修效果等。

评分☆☆☆☆☆

第七段： 我是一名航空发动机的在校博士研究生，目前的研究方向正是围绕着发动机的健康监测与寿命预测。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，精准地切中了我的研究兴趣和未来职业发展方向。我深知，传统的基于经验和固定周期的维修模式，已经无法满足现代航空发动机日益复杂的设计和严苛的运行要求。视情维修，通过对发动机实时状态的监测和分析，来制定最优的维修策略，是未来航空发动机维护的大势所趋。而寿命预测，则是实现视情维修的核心技术。我非常期待这本书能够为我提供关于寿命预测方法论的系统性梳理，包括但不限于物理损伤模型、统计模型以及人工智能模型。我尤其关注书中是否会探讨如何利用机器学习和深度学习技术，从海量传感器数据中提取有价值的信息，构建高精度的寿命预测模型。例如，如何处理数据噪声、缺失值，以及如何对模型进行有效的训练和验证？我希望书中能够提供一些关于模型选择、特征工程、以及模型可解释性的深入讨论。此外，我也希望能在这本书中找到一些关于如何将寿命预测技术与可靠性工程、风险评估等领域相结合的思路，从而构建更加完善的航空发动机视情维修管理体系。

评分☆☆☆☆☆

第九段： 我是一名在航空领域从事传感器技术和信号处理的研究人员，长期以来，我一直致力于如何从海量的原始数据中提取有用的信息，以支持更高级别的应用。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，直接点明了我的研究方向与航空发动机维护的结合点。我深知，高质量的传感器数据是寿命预测的基础，而先进的信号处理技术则是有效利用这些数据的关键。我希望这本书能够详细介绍航空发动机在运行过程中，可能采集到的各种传感器数据类型，以及这些数据与发动机健康状况之间的关联。书中是否会深入探讨各种信号处理技术，例如滤波、降噪、特征提取、模式识别等在航空发动机状态监测和故障诊断中的应用？我更希望看到的是，如何将这些处理后的数据，进一步用于寿命预测模型的构建和优化。例如，书中是否会讲解如何利用时域、频域、时频域的分析方法，来提取能够反映发动机健康状态的关键特征？我期待这本书能够提供一些关于如何设计有效的特征工程，以及如何评价特征对寿命预测模型性能的影响的思路。

评分☆☆☆☆☆

第三段： 作为一名在航空器制造企业负责飞机维修计划的工程师，我每天都在为如何提高维修效率、降低运营成本而头疼。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，简直就是我当下工作中最迫切需要解决的问题的完美解决方案。我们都知道，航空发动机的维修成本占据了飞机运营成本的很大一部分，而传统的定期维修模式，往往导致很多健康的部件被过早更换，造成了巨大的浪费；而一旦出现突发故障，则可能导致严重的事故，经济和声誉上的损失都无法估量。视情维修的理念，我们已经耳熟能详，但如何真正落地，其中的关键瓶颈就在于寿命预测的准确性。这本书如果能够提供一套切实可行、具有可操作性的寿命预测技术体系，并且能够结合航空发动机的实际工作环境和运行特点，那将是我们部门乃至整个公司的一大福音。我特别关注书中是否会讲解如何建立一套完善的发动机健康监测系统，如何收集和处理大量的运行数据，以及如何利用这些数据来构建和验证寿命预测模型。对于不同类型的发动机部件，如涡轮叶片、压气机叶片、燃烧室等，其失效机理和寿命预测方法是否有所侧重？书中是否会提供一些关于视情维修决策支持系统的设计思路和实现方法？我期望这本书能够为我们提供一套完整的框架，帮助我们从数据采集到寿命预测，再到维修决策，形成一个闭环管理，最终实现航空发动机的效益最大化。

评分☆☆☆☆☆

第二段： 我是一名对航空技术怀有极大热情的研究生，平时阅读了大量的专业书籍和论文。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，让我立刻感受到了它的前沿性和实用性。航空发动机作为现代航空器的“心脏”，其可靠性和经济性至关重要。而视情维修，正是实现这一目标的关键手段之一，它代表了未来维修领域的发展趋势。然而，视情维修的灵魂在于精准的寿命预测。这本书如果能系统地介绍寿命预测的理论基础、方法论以及在航空发动机视情维修中的具体应用，那我绝对会毫不犹豫地将其收入囊中。我特别关注书中是否会涉及非线性动力学、概率统计、以及人工智能在寿命预测中的应用。例如，如何利用传感器数据，结合先进的信号处理技术，识别出发动机潜在的故障模式，并量化其发展趋势？书中是否会提供一些具体的模型构建思路和算法选择的建议？另外，对于不同类型发动机（如涡轴、涡扇、涡喷）的寿命预测，是否存在差异化的处理方法？我希望这本书能够提供一些前瞻性的视角，不仅仅是介绍现有的技术，更能引导读者思考未来的发展方向。能否深入解析一些经典的寿命预测模型，如S-N曲线法、Paris定律、Miner累积损伤理论等，并结合现代计算方法进行优化？对于那些难以获得大量历史数据的早期型号发动机，书中是否会探讨一些数据稀疏下的预测方法？我非常期待这本书能够成为我理解和掌握航空发动机寿命预测技术的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

第十段： 我是一名对航空科学充满好奇心的学生，平时喜欢阅读各种与航空相关的书籍。《航空发动机视情维修管理中的寿命预测技术》这个书名，虽然专业性较强，但它所涵盖的“寿命预测”和“维修管理”这两个概念，让我觉得非常重要。我了解到，航空发动机的维护是一项非常复杂的工作，涉及到大量的专业知识和技术。而“视情维修”，听起来就像是“看情况再决定怎么修”，这似乎比“到了时间就必须修”要更科学、更合理。而“寿命预测”，更是让我想象到，就像我们预测天气一样，能够提前知道发动机还能用多久。我希望这本书能够用一种更容易理解的方式，为我讲解航空发动机的寿命是如何被“预测”出来的。书中是否会介绍一些简单的例子，比如，如果发动机的某个部件开始发出奇怪的声音，或者温度升高了，这可能意味着什么？这些“迹象”又是如何被用来预测它还能工作多久的？我希望能够了解到一些关于监测设备、数据分析以及人工智能在这方面的应用。即使我将来不从事航空发动机领域的工作，我也希望能通过这本书，对这项保障飞行安全和经济性的重要技术有一个基本的认识。