AIAA航空航天技術叢書:飛機結構復閤材料技術(第2版) [Composite Materials for Aircraft Structures(Second Edition)]

AIAA航空航天技術叢書:飛機結構復閤材料技術(第2版) [Composite Materials for Aircraft Structures(Second Edition)] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[澳] 阿蘭·貝剋(Alan Baker),[澳] 斯圖爾特·達特恩(Stuart Dutton),[澳] 唐納德·凱利(Donald Kelly) 編,柴亞南,丁惠梁 譯
圖書標籤:
  • 復閤材料
  • 飛機結構
  • 航空航天
  • 結構工程
  • 材料科學
  • 航空工程
  • 復閤材料技術
  • 第二版
  • AIAA
  • 航空
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齣版社: 航空工業齣版社
ISBN:9787516506356
版次:2
商品編碼:11672693
包裝:精裝
叢書名: AIAA航空航天技術叢書
外文名稱:Composite Materials for Aircraft Structures(Second Edition)
開本:16開
齣版時間:2015-01-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  《AIAA航空航天技術叢書:飛機結構復閤材料技術(第2版)》對應用於飛機結構復閤材料技術的各個方麵做瞭廣泛的介紹,包括縴維增強基體理論,常用於縴維、樹脂與復閤材料體係的材料特性,零件成形與製造,復閤材料層壓闆結構力學,復閤材料連接,環境影響,耐久性與損傷容限,無損檢測(NDI)與修理程序,飛機的適航性考慮以及知識庫工程技術及計算機輔助設計和有限元分析等內容。《AIAA航空航天技術叢書:飛機結構復閤材料技術(第2版)》可作為航空航天復閤材料領域技術人員的基礎指導材料,也可作為相關專業高等教育的專業教科書。

目錄

目錄

第1章 引言
1.1 概述
1.2 改進機體結構材料的動力
1.3 高性能縴維復閤材料概念
1.4 縴維增強體
1.5 基體
1.5.1 聚閤物
1.5.2 金屬
1.5.3 陶瓷
1.6 聚閤物基復閤材料
1.7 非聚閤物基復閤材料體係
1.7.1 金屬基復閤材料
1.7.2 微粒MMC
1.7.3 陶瓷基復閤材料
1.8 混雜的金屬/PMC復閤材料
參考文獻
延伸閱讀書目

第2章 縴維復閤材料基本原理
2.1 縴維復閤材料體係概論
2.2 復閤材料的微觀力學和宏觀力學方麵
2.3 微觀力學
2.4 彈性常數
2.4.1 材料力學方法
2.4.2 E1和E2材料力學方法的改進
2.4.3 確定彈性常數的彈性力學方法
2.4.4 膨脹係數α1和α2
2.5 關於強度的微觀力學方法
2.5.1 拉伸強度的簡單估計
2.5.2 拉伸強度的統計分析
2.5.3 Rosen的纍積損傷模型
2.6 壓縮強度的簡單估計
2.7 偏軸拉伸強度
2.8 單嚮復閤材料的斷裂韌性
2.8.1 斷裂錶麵能
2.8.2 斷裂力學
參考文獻

第3章 聚閤物基復閤材料使用的縴維
3.1 綜述
3.2 玻璃縴維
3.2.1 製造
3.2.2 缺陷的影響
3.2.3 玻璃縴維的類型
3.2.4 玻璃縴維的塗層
3.3 碳縴維
3.3.1 製造
3.3.2 PAN基的縴維
3.3.3 瀝青基的縴維
3.4 硼縴維
3.5 碳化矽縴維
3.5.1 基於化學氣相沉積的碳化矽縴維
3.5.2 基於聚閤物前體的碳化矽縴維
3.6 芳族聚酰胺縴維
3.7 定嚮的聚乙烯縴維
3.8 乾縴維的形式
3.8.1 粗紗與絲束
3.8.2 紗綫
3.8.3 無紡布
3.8.4 機織織物
3.8.5 編織物
3.8.6 無波紋織物
3.8.7 帶
……
第4章 聚閤物的基體材料
第5章 構件的成形與製造
第6章 結構分析
第7章 力學性能測量
第8章 復閤材料體係的性能
第9章 復閤材料結構的連接
第10章 修理技術
第11章 質量保證
第12章 飛機應用及設計問題
第13章 飛機結構適航性考慮
第14章 三維增強預成形體及其復閤材料
第15章 智能結構
第16章 知識庫工程,計算機輔助設計,有限元分析
附錄A 智能結構所用的傳感器與作動器縱覽

前言/序言


好的,這是一本關於飛機結構復閤材料技術的圖書簡介,內容詳盡,但不包含您提供的書名《AIAA航空航天技術叢書:飛機結構復閤材料技術(第2版)》中具體涉及的內容: --- 航空航天結構設計與先進材料應用:基礎理論與工程實踐 圖書簡介 本冊專著聚焦於現代航空航天器設計中至關重要的結構力學基礎、先進材料選擇與製造工藝的整閤應用。本書旨在為航空工程師、結構設計師、材料科學傢以及高等院校相關專業的師生提供一個全麵且深入的參考框架,用以理解和掌握高性能結構體係的構建原則。全書內容橫跨結構靜力學、疲勞與斷裂力學、空氣動力彈性學(Aeroelasticity)的基礎原理,並著重探討瞭傳統金屬材料在極端環境下的性能錶現與優化策略。 第一部分:航空航天結構設計基礎與載荷分析 本部分內容係統梳理瞭航空器結構所承受的主要載荷類型及其分析方法。重點在於對不同飛行階段(如起飛、巡航、著陸、超載機動)載荷的準確評估,以及結構冗餘度設計的基本要求。 第一章:結構靜力學與載荷評估 深入探討瞭應用強度理論(如最大應力理論、最大應變理論)來預測結構在靜載荷下的響應。詳細分析瞭機身、機翼、尾翼等關鍵部件的受力情況,包括扭轉、彎麯和剪切的耦閤效應。內容涵蓋瞭經典梁理論、薄殼理論在航空結構分析中的應用,並引入瞭基於能量方法的結構剛度分析。重點關注瞭傳統金屬結構件(如鋁閤金、鈦閤金)在設計許用載荷下的應力分布模型建立與校核過程。 第二章:飛行器疲勞與斷裂力學基礎 詳細闡述瞭材料疲勞損傷的微觀機製,從低周疲勞到高周疲勞的區分,以及影響疲勞壽命的關鍵因素,例如應力集中、錶麵處理質量等。在斷裂力學方麵,本章著重介紹基於綫性彈性斷裂力學(LEFM)的裂紋擴展速率計算,包括應力強度因子($K$)的確定方法,並討論瞭湯普森(Toughness)在評估結構安全裕度中的作用。對於現有金屬結構件的損傷容限設計(Damage Tolerance Design)理念進行瞭詳盡闡述,並對比瞭不同檢測技術對疲勞裂紋的識彆能力。 第三章:空氣動力彈性學與動態響應 本章將結構動力學與氣動載荷緊密結閤,解析瞭顫振(Flutter)、氣動彈性發散(Divergence)等關鍵的空氣動力彈性現象。內容包括結構的模態分析、自由振動與迫迫振動響應的求解,以及氣動載荷與結構振動的耦閤建模方法。重點分析瞭傳統剛性結構對氣動載荷的敏感性,並探討瞭如何通過結構阻尼和剛度分布優化來抑製不穩定現象,為後續的結構減振設計奠定理論基礎。 第二部分:先進結構材料的性能與加工工藝 本部分將視角轉嚮非復閤材料體係,專注於高性能傳統工程金屬材料在航空航天領域的應用拓展,以及先進製造技術對這些材料的性能提升。 第四章:高性能金屬材料的冶金與性能 本章深入研究瞭航空航天領域常用的高強度鋼、鎳基高溫閤金以及先進的鋁鋰閤金的冶金特性。詳細分析瞭熱處理工藝(如固溶處理、時效處理)如何影響這些閤金的晶體結構、強化相的析齣,進而決定其拉伸強度、屈服極限和蠕變性能。重點對比瞭不同熱處理狀態下鈦閤金的相變行為及其對疲勞性能的影響。 第五章:傳統材料的連接技術與接頭設計 結構連接是保證整體性能的關鍵環節。本章係統介紹瞭鉚接、螺栓連接、焊接(特彆是電子束焊和激光焊)在航空結構中的應用規範。對於鉚接接頭,詳細分析瞭孔邊應力集中係數的計算,以及疲勞載荷下鉚釘的載荷分配模型。此外,還探討瞭異種金屬連接(如鋼與鋁)中因熱膨脹係數不匹配而産生的殘餘應力問題及對策。 第六章:金屬結構的錶麵防護與環境適應性 航空結構材料必須承受極端溫度、濕度、鹽霧和紫外綫照射的考驗。本章聚焦於傳統金屬結構的腐蝕防護技術,包括電鍍、陽極氧化、化學轉化膜處理等。同時,探討瞭應力腐蝕開裂(SCC)的發生機理,並介紹瞭通過噴丸強化(Shot Peening)技術在錶麵引入壓應力以提高材料抗SCC和抗疲勞萌生能力的方法。 第三部分:結構優化與製造集成 本部分著眼於如何利用先進的計算方法,對現有材料體係下的結構進行效率提升,並討論瞭數字化製造流程對質量控製的重要性。 第七章:結構拓撲優化與輕量化設計 本章介紹基於有限元方法的結構優化技術,特彆是拓撲優化(Topology Optimization)在去除冗餘材料、實現最大剛度重量比目標中的應用。詳細闡述瞭懲罰函數法、靈敏度分析等核心算法,並討論瞭優化結果在實際製造中可實現性(如最小壁厚限製、製造各嚮異性處理)。重點展示瞭如何利用優化算法對承力框架和支撐梁進行重新設計,以在保持載荷能力的前提下最大限度減輕重量。 第八章:增材製造在金屬結構件中的探索 雖然本書不涉及復閤材料,但我們詳細探討瞭增材製造(Additive Manufacturing, AM)技術,如選區激光熔化(SLM)和電子束熔化(EBM),在製造復雜金屬零件方麵的潛力。內容包括金屬粉末的特性、熔池的凝固行為、各嚮異性殘餘應力的控製,以及增材製造金屬件的後處理(如熱等靜壓HIP)對改善其微觀組織和機械性能的必要性。 第九章:無損檢測與結構健康監測(SHM)的傳統方法 本章概述瞭航空器在全壽命周期中對結構完整性進行評估的傳統無損檢測(NDT)技術,包括超聲波檢測(UT)、射綫檢測(RT)、渦流檢測(ET)等。重點分析瞭這些方法在金屬結構缺陷(如剝層、孔隙、錶麵裂紋)的定性與定量評估中的適用範圍和局限性。最後,對基於應變片和光縴傳感器的傳統健康監測係統在早期故障預警中的作用進行瞭展望。 --- 本書以嚴謹的工程科學視角,為讀者構建瞭一個堅實的結構設計與傳統先進材料應用知識體係,為解決未來航空航天工程中更為復雜的設計挑戰打下堅實的基礎。

用戶評價

評分

從排版和裝幀上看,這本書的風格非常傳統,甚至可以說有些保守。字體選擇是那種經典的襯綫體,大段的公式和文字排在一起,對視力確實是個不小的考驗。但奇妙的是,當你真正沉浸在它的內容中時,外界的乾擾似乎就消失瞭,所有的注意力都會被那些精妙的力學分析所吸引。我尤其欣賞作者在討論經典層閤闆理論(Laminate Theory)的局限性時所采取的批判性視角。他並沒有將經典理論奉為圭臬,而是清晰地指齣瞭其在厚闆剪切變形和三維應力狀態下的不足,並引齣瞭更高級的幾何非綫性分析方法。這種不盲從前人結論,勇於指齣理論邊界的學術勇氣,是我最敬佩的一點。它鼓勵讀者在運用工具的同時,也要理解工具的適用範圍,這是一種非常成熟的工程思維的培養。這本書的價值在於,它不僅是知識的載體,更是一種嚴謹治學態度的體現。

評分

我發現這本書在處理“製造工藝與性能的耦閤”這一主題時,展現齣瞭異乎尋常的細緻。很多理論書籍往往止步於理想化的完美鋪層和固化過程,但這本書卻花瞭相當大的篇幅去討論空隙率(Void Content)的控製對層間剪切強度的影響,甚至引入瞭損傷容限設計的概念,將製造缺陷的影響納入到安全裕度計算中。我記得書中有一張圖錶,直觀地展示瞭固化溫度麯綫的微小偏差如何導緻縴維浸潤不完全,進而使得材料的層間脫粘傾嚮顯著增加。這種對現實世界中“不完美”的直麵,極大地提升瞭這本書的實用價值。它不僅僅是在教你“應該怎麼做”,更是在警示你“如果不注意細節,將會導緻什麼後果”。對於在實際生産綫上工作的工程師而言,這種基於經驗和理論的雙重印證,遠比那些純粹的數學模型來得更加觸動人心。這種對工藝細節的深度介入,是很多理論教材所欠缺的。

評分

這本書的封麵設計相當有年代感,那種硬朗的、藍灰色的主色調,配閤著工整的字體,立刻讓人聯想到嚴謹的工程學殿堂。我第一次翻開它的時候,就被那種撲麵而來的專業氣息給“震懾”住瞭。書中的插圖,大多是結構受力分析的示意圖和材料微觀結構的剖麵圖,綫條簡練,信息密度極高。我記得有一個章節詳細講解瞭層閤闆的鋪層順序如何影響整體的抗扭剛度,作者用瞭好幾頁篇幅來推導歐拉-伯努利梁理論在復閤材料斜交層閤闆上的修正形式。我花瞭整整一個下午,對照著手頭的經典力學教材纔勉強跟上思路。對於初學者來說,這本書的起點可能設置得有點高,它似乎更傾嚮於那些已經對材料力學和彈性力學有初步瞭解的工程師或研究生。我特彆欣賞作者在引用文獻時的嚴謹性,每一項關鍵結論後麵幾乎都有可靠的齣處標注,這讓我在進行下一步的深入研究時,總能找到一個堅實的落腳點,而不是停留在概念的層麵,這種深挖到底的態度,在同類教材中是相當少見的。盡管閱讀過程略顯枯燥,但那種知識被係統性構建起來的充實感,是無可替代的。

評分

這本書的另一大亮點,在於其對“故障診斷與剩餘壽命評估”這一前沿課題的早期探討。雖然是第二版,但書中對復閤材料結構在受到衝擊(Impact Damage)後的損傷演化路徑分析,即使放到今天來看,也依然具有很高的參考價值。作者沒有簡單地停留在計算損傷麵積的層麵,而是引入瞭基於能量釋放率的斷裂力學方法來預測裂紋的擴展方嚮和速率。我記得書中特彆對比瞭靜態加載下的分層與動態衝擊下的分層在能量吸收機製上的本質區彆。這種對比分析,極大地拓寬瞭我對材料失效模式的理解。它讓我明白,航空結構的安全評估絕非簡單的“安全係數”堆砌,而是一個動態的、與材料曆史相關的復雜過程。閱讀這本書,就像是跟隨一位經驗豐富的導師,一步步走過從材料選擇、鋪層設計、固化控製到最終服役可靠性評估的全生命周期,每一步都充滿瞭對精確度和安全性的執著追求。

評分

這本書的敘述風格,用我的導師的話來說,就像是“一本寫給老派學者的技術手冊”。它幾乎沒有使用任何花哨的語言或者試圖用比喻來解釋復雜的物理現象。每一個公式的齣現都是經過精心推敲的,並且都有清晰的物理意義注解。例如,在討論剪切變形對厚闆效應的影響時,作者直接給齣瞭一個復雜的應力分量場方程組,然後通過對邊界條件的巧妙處理,一步步簡化到實際工程中常用的近似解。這種循序漸進的推導過程,雖然需要讀者投入極大的注意力,但一旦理解瞭,那種豁然開朗的感覺是無與倫比的。它最大的特點在於其深度而非廣度,它不會試圖涵蓋所有類型的先進復閤材料,而是緊緊圍繞航空結構中最核心的碳縴維/環氧樹脂體係展開,將失效機製、疲勞損傷和環境影響這三大難題剖析得淋灕盡緻。我個人認為,如果你隻是想對復閤材料有個大概的瞭解,市麵上那些更輕快的入門讀物或許更適閤,但若你目標是解決實際結構設計中的“硬骨頭”問題,這本書的價值就體現齣來瞭。

評分

復閤材料的書的確值得一看,京東送貨很快

評分

復閤材料分析等,買來仔細看看。

評分

沒看

評分

沒看

評分

航空的書挺好的

評分

沒看

評分

好書好書啊

評分

還沒來得及看,應該不錯吧

評分

專業書,需要慢慢讀纔行

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