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內容簡介: |
《航空航天复合材料》聚焦航空航天领域内应用的复合材料,系统全面地介绍了航空航天复合材料的基本概念和基础知识。内容包括:绪论,原材料,传统制备技术,3D/4D打印技术,树脂基复合材料,层合板,夹层复合材料,金属基复合材料,陶瓷基复合材料,天然复合材料,多尺度复合材料,纺织复合材料,复合材料的强度、模量、蠕变、疲劳和断裂力学理论,屈*分析,测试与表征,高低温力学性能和物理性能,制造缺陷和湿热环境对力学性能的影响,部件设计与试验,连接与失效分析,无损检测与健康监测,自愈合和修复等。为了加深对《航空航天复合材料》内容的理解,各章附有习题与思考题。
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目錄:
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目录丛书序本书序前言第1章 绪论0011.1 引言0011.2 航空航天工业的应用要求0031.3 航空航天复合材料的原材料与制备0031.4 航空航天复合材料的主要类别0051.4.1 复合材料层合板0051.4.2 夹层复合材料0061.4.3 纤维金属层合板0061.4.4 铝基复合材料和陶瓷基复合材料0071.4.5 植物纤维/聚合物基复合材料0071.4.6 多尺度超混杂复合材料0081.4.7 编织复合材料0081.4.8 自愈合复合材料0081.5 选择好的航空航天复合材料0091.6 总结与展望010习题与思考题011参考文献011第2章 高性能复合材料树脂基体及增强材料0132.1 引言0132.2 高性能复合材料树脂基体材料0132.2.1 环氧树脂基体0142.2.2 双马来酰亚胺树脂基体0192.2.3 聚酰亚胺树脂基体0222.2.4 氰酸酯树脂基体0262.2.5 酚醛树脂基体0292.2.6 其他树脂基体0342.3 高性能树脂基复合材料增强材料0382.3.1 碳纤维0382.3.2 玻璃纤维0422.3.3 芳纶纤维0442.3.4 其他有机纤维0472.4 总结与展望050习题与思考题050参考文献050第3章 航空航天复合材料制备技术0533.1 引言0533.2 复合材料热压罐成型0543.2.1 概述0543.2.2 热压罐用主要材料——预浸料0543.2.3 热压罐成型主要装备与模具0553.2.4 热压罐固化工艺0563.2.5 热压罐成型工艺过程控制0603.3 复合材料液体成型0613.3.1 概述0613.3.2 纤维预制体0623.3.3 液体成型典型工艺方法0643.3.4 液体成型工艺过程控制0693.4 复合材料模压成型0713.4.1 概述0713.4.2 模压工艺用主要原材料0713.4.3 模压工艺用主要装备与模具0723.4.4 模压工艺0733.4.5 模压工艺过程控制0753.5 复合材料缠绕成型0763.5.1 概述0763.5.2 缠绕成型用主要材料0773.5.3 缠绕成型用主要装备与模具0773.5.4 缠绕工艺0783.5.5 缠绕成型工艺过程控制0793.6 复合材料拉挤成型0833.6.1 概述0833.6.2 拉挤成型用主要材料0833.6.3 拉挤成型工艺0843.6.4 拉挤成型用主要装备与模具0853.6.5 拉挤成型工艺过程控制0853.7 手糊成型工艺0863.7.1 概述0863.7.2 手糊成型用主要材料0873.7.3 手糊成型工艺0873.7.4 手糊成型工艺用主要装备与模具0893.7.5 手糊成型工艺过程控制0893.8 复合材料制备技术的新进展0903.8.1 高性能热塑性复合材料先进制备技术0903.8.2 复合材料的干丝铺放技术0923.8.3 复合材料新型拉挤成型技术0943.9 总结与展望095习题与思考题096参考文献096第4章 复合材料层合板0984.1 引言0984.2 层合板的定义、标记与性质1004.2.1 层合板的定义与特征1004.2.2 层合板的标记1014.2.3 层合板性质1024.2.4 层合板应用中需考虑的载荷与环境因素1054.3 复合材料层合板设计1094.3.1 复合材料层合板设计原则1094.3.2 复合材料层合板设计方法1114.4 总结与展望112习题与思考题113参考文献113第5章 夹层复合材料1155.1 引言1155.2 夹层复合材料概述1165.2.1 夹芯材料类型与特点1175.2.2 蜂窝芯材1175.2.3 PMI泡沫1245.2.4 面板1265.2.5 胶黏剂1265.3 夹层复合材料的制造1285.3.1 蜂窝夹层复合材料的制造工艺1285.3.2 PMI泡沫夹层复合材料的制造工艺1305.4 夹层复合材料的无损检测1315.4.1 蜂窝夹层复合材料的无损检测1315.4.2 泡沫夹层结构无损检测1325.5 夹层复合材料的应用1335.6 总结与展望135习题与思考题135参考文献135第6章 纤维金属层板1376.1 引言1376.2 纤维金属层板简介1376.2.1 纤维金属层板的发展历程1376.2.2 纤维金属层板的结构与分类1396.2.3 纤维金属层板的成形技术1426.3 纤维金属层板的性能1436.3.1 准静态力学性能1436.3.2 疲劳性能1456.3.3 冲击性能1466.3.4 层间力学性能1466.3.5 其他性能1486.4 纤维金属层板的计算分析方法1486.4.1 解析计算方法1486.4.2 数值计算方法1506.5 纤维金属层板的应用1526.6 总结与展望153习题与思考题154参考文献154第7章 高性能轻质金属基复合材料1567.1 引言1567.2 原材料1577.3 金属基复合材料的制备方法1587.3.1 连续纤维增强金属基复合材料的制备方法1587.3.2 非连续增强金属基复合材料的制备方法1597.4 金属基复合材料的性能1627.4.1 连续增强金属基复合材料的性能1627.4.2 非连续增强金属基复合材料的性能1637.5 金属基复合材料的基础理论1697.5.1 金属基复合材料分类1697.5.2 金属基复合材料界面1707.5.3 金属基复合材料的残余应力1737.5.4 金属基复合材料强化机制1757.6 金属基复合材料的航空航天应用1767.6.1 铝基复合材料的应用1767.6.2 镁基复合材料的应用1777.6.3 钛基复合材料的应用1797.7 总结与展望181习题与思考题181参考文献181第8章 航空航天用非连续增强铝基复合材料1868.1 引言1868.2 典型颗粒增强铝基复合材料1878.2.1 颗粒增强铝基复合材料的制备方法1878.2.2 颗粒增强铝基复合材料的变形加工技术1898.2.3 颗粒增强铝基复合材料力学性能影响因素1938.3 新型纳米碳增强铝基复合材料1958.3.1 纳米碳增强铝基复合材料的制备方法1968.3.2 纳米碳增强铝基复合材料的变形加工1988.3.3 纳米碳增强铝基复合材料的力学性能1998.4 高强韧构型化金属基复合材料发展2008.4.1 构型化复合材料的设计原理2018.4.2 构型化复合材料的变形加工2028.4.3 构型化复合材料的力学性能2048.5 非连续增强铝基复合材料在航空航天领域的应用2058.5.1 承载结构应用2068.5.2 光机结构应用2078.6 总结与展望208习题与思考题208参考文献208第9章 航空发动机用长寿命连续纤维增强陶瓷基复合材料2169.1 引言2169.2 陶瓷基复合材料概述2179.2.1 CMCSiC的制备方法2179.2.2 CMCSiC的应用2199.3 高致密SiC/SiC2239.3.1 熔体渗透法2239.3.2 纳米熔渗瞬时共晶法2259.4 高基体开裂应力SiC/SiC2259.4.1 预制体结构2269.4.2 界面剪切强度2279.4.3 热膨胀系数匹配2289.4.4 基体强化2299.5 自愈合基体改性CMCSiC2299.5.1 硼硅玻璃改性复合材料2329.5.2 自愈合组元改性CMCSiC2339.5.3 高温稳定的玻璃相2419.6 总结与展望242习题与思考题243参考文献243第10章 植物纤维增强复合材料24810.1 引言24810.2 植物纤维概述24910.2.1 化学组成24910.2.2 微观结构24910.2.3 力学性能25110.3 植物纤维表面处理方法25210.4 植物纤维增强复合材料成型工艺25610.5 植物纤维增强复合材料的界面26010.6 植物纤维增强复合材料的力学性能26310.7 植物纤维增强复合材料的物理性能26710.7.1 声学性能26710.7.2 热学性能27010.7.3 介电性能27110.7.4 阻尼性能27310.8 植物纤维增强复合材料的应用27410.9 总结与展望276习题与思考题277参考文献277第11章 复合材料的刚度和强度28111.1 引言28111.2 单向连续纤维增强复合材料的刚度与强度分析28211.2.1 线弹性材料应力应变关系28211.2.2 单层板的应力应变关系28511.2.3 单层板的强度理论28811.2.4 单向纤维增强复合材料细观分析29211.3 层合板的刚度与强度分析30511.3.1 基于**层合板的刚度表达30511.3.2 层合板的强度理论30911.3.3 层间应力分析31711.4 总结与展望320习题与思考题320参考文献321第12章 航空航天用纤维增强复合材料的蠕变性能32412.1 引言32412.2 复合材料蠕变行为的概念及内涵32512.3 黏弹性本构关系32512.4 复合材料蠕变力学理论模型32712.4.1 广义麦克斯韦模型32812.4.2 广义开尔文模型32812.4.3 Burgers模型32912.4.4 Schapery模型33012.4.5 变参模型33112.4.6 Findley幂次方程33212.5 复合材料蠕变性能评价方法33212.5.1 常规蠕变试验33312.5.2 时温等效法33312.5.3 分级等温法33412.5.4 纳米压痕测试技术33412.6 复合材料典型蠕变性能及影响因素33512.6.1 树脂基体蠕变性能及影响因素33512.6.2 纤维蠕变性能及影响因素33712.6.3 层合板蠕变性能及影响因素33712.7 复合材料抗蠕变性能提升
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