飛行器復閤材料結構設計基礎

飛行器復閤材料結構設計基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

鄧忠民 編
圖書標籤:
  • 復閤材料
  • 飛行器結構
  • 結構設計
  • 航空工程
  • 材料力學
  • 有限元分析
  • 復閤材料力學
  • 飛行器設計
  • 結構分析
  • 航空材料
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齣版社: 北京航空航天大學齣版社
ISBN:9787512416055
版次:1
商品編碼:11654325
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-02-01
用紙:膠版紙

具體描述

內容簡介

  復閤材料已成為航空航天領域內的主要結構材料之一。本書是為飛行器設計、結構力學專業本科高年級學生和研究生編寫的教材,包括復閤材料單層闆、層閤闆的剛度和強度,復閤材料結構力學,復閤材料連接件的設計,復閤材料結構設計方法與特點等內容,同時給齣瞭飛機中央翼盒結構設計和縴維纏繞內容器結構設計兩個示例。
  《飛行器復閤材料結構設計基礎》主要作為高等院校本科生及研究生的教學用書,也可作為從事飛行器復閤材料結構設計與分析的工程技術人員和研究人員的參考書。

前言/序言

  飛行器復閤材料結構設計基礎
  先進復閤材料於20世紀60年代問世後,在航空航天結構上應用復閤材料所帶來的減重效果和綜閤性能顯著提高,使復閤材料成為瞭飛行器的主要結構材料之一。
  本書是在現有的國內外一些復閤材料結構設計、復閤材料力學相關教材和資料的基礎上,結閤編者10餘年為飛行器設計專業學生主講飛行器復閤材料結構設計基礎課程的體會編撰而成,希望它能為飛行器設計及其他相關的工程結構設計專業的學生掌握這方麵的知識發揮一定的作用。
  本書內容包括復閤材料力學、復閤材料結構力學及復閤材料結構設計相關內容。復閤材料力學習慣上是指復閤材料的材料力學部分,這部分內容為第2、3章;而復閤材料結構(如梁、闆結構等)的力學部分稱為復閤材料結構力學,為第4章;5~8章則分彆介紹瞭連接件的設計基礎、復閤材料結構設計方法與特點,以及復閤材料結構設計案例。
  本書承濛中國科學院力學研究所武曉雷研究員審閱全稿,並提齣瞭寶貴意見,在此錶示衷心的感謝。
  在本書的編寫過程中,還分彆得到瞭研究生高小軍、硃付濤、熊旭軍、李嘵旺、高陽、常振國等的支持和幫助,在此一並錶示感謝。
  本書的齣版得到北京航空航天大學宇航學院和北京航空航天大學齣版社的支持。
  書中如有疏漏或錯誤,敬請讀者不吝指齣,以便再版時修正。
  作者2014年9月10日


《航空航天材料科學與工程:前沿進展與應用》 本書旨在全麵梳理和深入探討航空航天領域材料科學與工程的最新發展動態、關鍵技術突破以及在實際工程中的廣泛應用。內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿研究,再到未來趨勢的各個層麵,為從事航空航天材料研發、設計、製造、測試與維護的工程師、研究人員以及相關專業的學生提供一份權威且實用的參考。 第一部分:基礎理論與性能錶徵 本部分將從材料科學的基本原理齣發,係統介紹航空航天領域常用材料的微觀結構、宏觀性能及其相互關係。內容包括: 高性能金屬閤金: 深入探討鋁閤金、鈦閤金、高溫鎳基閤金等在航空航天器中的應用原理、性能優勢(如高比強度、耐高溫性、抗疲勞性)以及失效機製。重點分析其微觀組織調控、強化機製和加工工藝對性能的影響。 陶瓷與陶瓷基復閤材料: 聚焦於航空發動機耐高溫部件、隔熱瓦等關鍵應用,解析陶瓷材料的獨特性能(如高硬度、耐高溫、耐腐蝕)及其脆性挑戰。詳細介紹陶瓷基復閤材料(CMCs)的結構設計、增強體選擇、界麵優化等,以提升其斷裂韌性和可靠性。 聚閤物與聚閤物基復閤材料: 闡述高分子材料在航空結構中的輕量化優勢,重點分析碳縴維增強聚閤物(CFRP)復閤材料的力學性能、疲勞行為、濕熱老化等問題。探討樹脂基體的發展趨勢,如熱固性與熱塑性樹脂的性能差異及應用選擇。 金屬基復閤材料(MMCs): 介紹利用金屬基體與陶瓷或金屬顆粒/縴維增強相結閤的MMCs,分析其優異的導熱性、耐磨性以及高比強度等特點,探討其在航空發動機關鍵部件和起落架等方麵的潛在應用。 先進材料錶徵技術: 詳細介紹掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射綫衍射(XRD)、差示掃描量熱法(DSC)等錶徵手段,以及力學性能測試(拉伸、壓縮、彎麯、疲勞、斷裂韌性)、無損檢測(NDT)技術,強調其在材料理解、質量控製和失效分析中的作用。 第二部分:前沿研究與技術突破 本部分將聚焦於航空航天材料領域的最新研究熱點和技術創新,展示未來發展方嚮: 智能與功能材料: 探討形狀記憶閤金、壓電材料、熱電材料等在自愈閤結構、傳感器、驅動器等方麵的應用前景。介紹具有自感知、自適應、自修復功能的“智能濛皮”及相關材料技術。 增材製造(3D打印)材料與工藝: 深入分析金屬、陶瓷、聚閤物及其復閤材料的增材製造技術在航空航天零件製造中的應用,如復雜結構優化設計、定製化零件生産、快速原型製造等。討論不同3D打印工藝(如SLM, EBM, FDM)對材料組織和性能的影響。 納米材料在航空航天中的應用: 探索碳納米管(CNTs)、石墨烯等納米材料在提升復閤材料力學性能、導電性、熱導性以及開發新型傳感器、塗層等方麵的潛力。 極端環境材料: 關注應用於高超聲速飛行器、深空探測器等極端環境下的材料挑戰,如超高溫陶瓷(UHTCs)、耐輻射材料、真空環境下材料性能衰減等問題。 可持續航空材料: 探討生物基復閤材料、可迴收材料以及在生命周期評估(LCA)視角下材料選擇的優化,推動航空業嚮綠色化、可持續化發展。 第三部分:設計、製造與應用工程 本部分將材料科學的理論與實踐相結閤,重點關注材料在航空航天結構設計、製造過程中的工程化問題: 結構設計與性能優化: 介紹如何根據材料特性進行結構設計,利用有限元分析(FEA)、拓撲優化等手段,實現結構的輕量化與高性能化。討論不同材料組閤的設計原則和界麵設計。 先進製造工藝: 詳細介紹復閤材料的鋪層、固化、成型工藝(如RTM, VARTM, Autoclave),金屬零件的鍛造、鑄造、焊接、熱處理等工藝,以及增材製造的後處理技術,分析工藝參數對材料性能的影響。 連接與連接技術: 探討不同材料之間的連接方法,如螺栓連接、鉚接、粘接、焊接等,分析連接處的應力集中、疲勞壽命以及可靠性。 損傷容限與可靠性設計: 關注材料在服役過程中可能齣現的疲勞、斷裂、腐蝕、衝擊等損傷,探討如何通過材料選擇、結構設計和損傷容限分析,確保航空航天器結構的安全性和可靠性。 維修與壽命預測: 介紹航空航天器結構材料的定期檢查、損傷評估、修復技術以及基於材料性能衰減的壽命預測方法,保障航空器的持續安全運行。 案例分析與工程實踐: 通過分析實際航空器(如商用飛機、戰鬥機、直升機、空間站)中不同部件(如機翼、機身、發動機葉片、起落架)的材料選擇、設計理念和製造工藝,加深讀者對材料工程應用的理解。 本書內容嚴謹,邏輯清晰,語言專業,旨在為讀者提供一個全麵、深入、前瞻性的航空航天材料科學與工程知識體係。通過本書的學習,讀者將能夠更深刻地理解材料在航空航天器設計與製造中的核心作用,掌握解決實際工程問題的關鍵技術,並能洞察該領域的未來發展趨勢。

用戶評價

評分

我是一名對工程材料的創新應用充滿好奇心的讀者,平時會關注一些新材料和新技術的發展動態。當我偶然在書店看到這本《飛行器復閤材料結構設計基礎》時,立刻被它所吸引。我並非航空領域的專業人士,但作者的寫作風格讓我感到驚喜。他並沒有直接堆砌大量專業術語,而是以一種深入淺齣的方式,逐步引導讀者進入復閤材料結構設計的世界。我特彆欣賞作者對復閤材料本身性能的細緻剖析,他詳細闡述瞭縴維增強、基體選擇以及界麵特性等因素如何共同決定材料的力學行為。書中對於縴維鋪層設計的講解,更是讓我大開眼界,我從未想過僅僅是縴維的角度和層數的變化,就能對結構的整體性能産生如此巨大的影響。作者通過一些直觀的圖示和簡化的模型,將原本復雜的分析過程變得易於理解。雖然書中沒有提供具體的計算公式或者設計案例,但作者對設計原則和思路的梳理,讓我能夠觸類旁通,對其他工程領域的結構設計也能産生更深刻的理解。我開始意識到,飛行器結構的設計,不僅僅是對載荷的簡單承受,更是一種對材料性能的極緻挖掘和優化。這本書的價值在於,它並沒有給我一套現成的“食譜”,而是讓我明白瞭“烹飪”的藝術和其中的科學道理。

評分

我是一位對科學技術的普及讀物情有獨鍾的讀者,平時喜歡涉獵各種與工程、物理、化學相關的書籍。當我拿起這本書時,我並沒有期待它會給我帶來多少具體的“設計”知識,更多的是想瞭解“飛行器復閤材料結構”這個概念背後的科學原理。讓我驚喜的是,這本書以一種非常清晰且富有邏輯性的方式,嚮我展示瞭復閤材料是如何改變飛行器設計的。作者並沒有直接展示各種飛機的設計圖紙,而是從材料本身的微觀結構入手,解釋瞭為什麼復閤材料能夠實現比傳統金屬材料更輕、更強的特性。我尤其喜歡書中關於“設計迭代”和“性能優化”的論述,作者通過一些生動的例子,讓我明白瞭在實際的工程設計過程中,工程師是如何不斷地進行分析、模擬和驗證,以達到最優的設計方案。書中對於結構在不同載荷條件下的響應,以及如何通過優化材料和結構設計來提高飛行器的安全性、燃油效率和氣動性能,都有著非常精彩的闡述。雖然書中沒有提供具體的計算方法,但作者對設計理念和工程思維的傳達,讓我受益匪淺。這本書讓我開始用一種全新的視角去看待那些在天空中飛行的大傢夥,它們是無數工程師智慧和努力的結晶。

評分

我是一名對現代工業技術發展充滿好奇心的普通讀者,尤其對那些能夠提升效率、降低成本的技術感興趣。當我偶然在書店看到這本《飛行器復閤材料結構設計基礎》時,我的第一反應是它可能會非常專業和晦澀。然而,當我翻開閱讀後,我發現我的顧慮完全是多餘的。作者以一種非常引人入勝的方式,將原本可能枯燥的技術性內容,變得生動有趣。他並沒有直接展示飛機的設計圖紙或者技術規格,而是通過對復閤材料本身特性的深入剖析,讓我明白瞭為什麼這種材料能夠如此革命性地改變飛行器的設計和性能。書中對於不同類型復閤材料(例如碳縴維增強聚閤物、玻璃縴維增強聚閤物等)的性能特點,以及它們在不同載荷和應力條件下的錶現,都進行瞭細緻的闡述。我特彆欣賞作者在講解過程中,經常會穿插一些曆史性的發展脈絡,說明復閤材料在航空領域是如何一步步被接受、應用並最終成為主流的。這種宏觀的視角,讓我能夠更好地理解技術發展的驅動因素和趨勢。書中關於設計時需要考慮的各種約束條件,例如氣動載荷、熱載荷、振動等,也讓我對飛行器在復雜環境中運行的實際情況有瞭更深的認識。這本書的價值在於,它不僅僅是介紹技術,更是傳遞一種工程思維和技術探索的精神。

評分

我是一名對航空曆史和技術發展充滿好奇心的科普愛好者,平時喜歡閱讀一些與航空航天相關的書籍。當我拿到這本書的時候,我並沒有抱著能學到多少具體設計知識的心態,更多的是想瞭解“飛行器復閤材料結構”這個概念。然而,這本書的閱讀體驗卻遠超我的想象。作者以一種極其引人入勝的方式,將原本可能枯燥的技術性內容,轉化成瞭引人入勝的知識探索。他並沒有直接展示飛機的設計圖紙或者技術規格,而是通過對復閤材料本身特性的深入剖析,讓我明白瞭為什麼這種材料能夠如此革命性地改變飛行器的設計和性能。書中對於不同類型復閤材料(例如碳縴維增強聚閤物、玻璃縴維增強聚閤物等)的性能特點以及它們在不同載荷和應力條件下的錶現,都進行瞭細緻的闡述。我特彆欣賞作者在講解過程中,經常會穿插一些曆史性的發展脈絡,說明復閤材料在航空領域是如何一步步被接受、應用並最終成為主流的。這種宏觀的視角,讓我能夠更好地理解技術發展的驅動因素和趨勢。書中關於設計時需要考慮的各種約束條件,例如氣動載荷、熱載荷、振動等,也讓我對飛行器在復雜環境中運行的實際情況有瞭更深的認識。這本書的價值在於,它不僅僅是介紹技術,更是傳遞一種工程思維和技術探索的精神。

評分

我是一名對機械設計原理有著濃厚興趣的學生,平時也會閱讀一些相關的工程類書籍。當我接觸到這本書時,我發現它為我打開瞭一個全新的視野。作者並沒有直接給我一些現成的設計案例,而是從最基礎的層麵,講解瞭為什麼復閤材料如此適閤用於製造飛行器。我非常欣賞作者在書中對材料微觀結構和宏觀性能之間關係的深入剖析,他詳細解釋瞭縴維、基體以及界麵如何協同工作,從而賦予結構獨特的力學特性。書中關於“損傷容限”和“疲勞壽命”的討論,更是讓我看到瞭結構設計背後嚴謹的工程考量,這對於確保飛行器的安全至關重要。我尤其喜歡作者在書中對“設計優化”的強調,他通過一些簡化的模型和圖示,展示瞭工程師是如何在滿足性能要求的前提下,不斷尋求更輕、更強、更經濟的設計方案。雖然書中沒有提供具體的軟件工具或者詳細的計算步驟,但作者對設計理念和工程思維的傳達,讓我受益匪淺。這本書讓我開始意識到,飛行器的設計,是一個將材料科學、力學原理和工程實踐完美結閤的藝術。

評分

這是一本讓我眼前一亮的書,雖然我不是直接從事飛行器設計行業的,但齣於對航空航天技術的好奇,我還是翻開瞭這本書。起初,我擔心過於專業的術語會讓我望而卻步,但作者的寫作風格卻齣乎意料地平易近人,他用一種循序漸進的方式,將復雜的概念層層剝開,讓我這個門外漢也能逐步理解。書中並沒有直接給我一套現成的設計公式,或者羅列齣各種型號飛機的設計案例,而是從更根本的層麵入手,講解瞭為什麼我們要選擇復閤材料,以及復閤材料在結構設計中扮演的核心角色。他詳細地闡述瞭材料本身的特性,比如輕質高強、耐腐蝕性強等,這些特性是如何轉化為飛行器在性能上的優勢的。我尤其對書中關於縴維鋪層順序對結構整體性能影響的論述印象深刻,作者通過一些圖示和簡化的模型,形象地展示瞭不同的鋪層角度和層數如何影響結構的承載能力和抗變形能力。我開始意識到,飛行器結構的“設計”不僅僅是簡單的形狀塑造,更是一種對材料性能的深度挖掘和巧妙運用。這本書的價值在於,它不僅僅是傳授知識,更是激發思考,讓我開始從一個全新的角度去審視那些在天空中翱翔的大傢夥,它們是如何在無數次的迭代和優化中,實現如此卓越的飛行性能的。這種對基礎原理的深入探討,比單純的案例分析更能觸及本質,也更能激發齣讀者自主學習和探索的欲望。我雖然不能立即運用書中的知識去設計一架飛機,但這本書已經在我心中播下瞭一顆種子,讓我對這個領域的興趣愈發濃厚。

評分

我是一位對現代工程技術,特彆是航空航天領域發展趨勢非常關注的普通讀者。當我看到這本書的書名時,我直覺地認為它可能會涉及一些非常高深的理論知識,但我對復閤材料在飛行器中的應用前景非常感興趣,於是我決定嘗試閱讀。讓我驚喜的是,這本書的寫作風格非常流暢,作者並沒有一開始就陷入令人費解的公式和圖錶,而是從一個更宏觀的層麵,講述瞭復閤材料是如何改變傳統飛行器設計的範式的。他詳細地解釋瞭為什麼復閤材料能夠實現更輕的重量、更高的強度,以及這對於提高燃油效率、增加載荷能力和提升飛行性能有著怎樣的意義。我尤其喜歡書中關於“設計自由度”的討論,作者通過一些類比,讓我明白瞭復閤材料相比於傳統金屬材料,在結構設計上擁有更大的靈活性,這使得工程師能夠創造齣更符閤氣動效率要求的復雜形狀。雖然書中沒有提供具體的製造工藝細節,但作者對不同鋪層方式和固化工藝對最終結構性能影響的描述,讓我對復閤材料的加工過程有瞭初步的瞭解。這本書並沒有直接給齣“如何設計”的答案,而是讓我明白“為什麼要這樣設計”,以及在設計過程中需要思考的關鍵問題。我雖然不是工程師,但通過這本書,我仿佛站在瞭一個更高的視角,對現代飛行器的復雜性和精妙之處有瞭更深的敬畏。

評分

作為一個在校的機械工程專業的學生,我對結構力學和材料科學都有一定的基礎,但對於飛行器這樣高精尖領域的設計,我一直感到有些遙不可及。偶然間,我從學長那裏得知瞭這本書,便迫不及待地藉來閱讀。這本書帶給我的衝擊遠不止於知識的獲取,更在於它重新定義瞭我對“結構設計”的理解。作者並沒有直接給我一些現成的設計模闆或者具體的工程計算方法,而是從復閤材料本身的微觀結構入手,詳細解釋瞭縴維、基體以及它們之間相互作用如何決定瞭材料宏觀性能。我之前學習的材料力學更多是針對均質各嚮同性材料,而這本書則讓我深刻認識到復閤材料的各嚮異性和非均質性給結構設計帶來的巨大挑戰和機遇。書中對損傷容限、疲勞壽命以及失效模式的分析,更是讓我看到瞭結構設計背後的嚴謹和復雜。作者並沒有迴避這些技術難點,而是以一種清晰而有條理的方式進行講解,讓我即使在初次接觸這些概念時,也能做到理解。我尤其喜歡書中關於“設計迭代”的描述,作者強調瞭在設計過程中不斷進行分析、驗證和優化的重要性,這與我之前在課堂上學習到的工程設計思維不謀而閤,卻在飛行器領域有瞭更具體的體現。這本書讓我意識到,設計不僅僅是簡單的力學計算,更是一個綜閤考慮材料特性、載荷條件、製造工藝以及安全性等多方麵因素的係統工程。

評分

我是一名對現代工業技術發展充滿好奇心的讀者,尤其對那些能夠顛覆性改變行業格局的技術尤為關注。當我在書店偶然翻到這本《飛行器復閤材料結構設計基礎》時,我立刻被它所吸引。我並非航空領域的專業人士,但作者的寫作風格非常吸引人。他並沒有一開始就陷入枯燥的公式和理論,而是從一個更宏觀的視角,講述瞭復閤材料是如何在航空領域掀起一場革命。我特彆喜歡書中關於“設計自由度”的講解,作者用生動的比喻,讓我明白瞭復閤材料在結構形狀設計上的無限可能,以及這如何能夠幫助工程師創造齣更符閤空氣動力學原理的機翼和機身。書中對於如何根據不同的載荷和應力條件,來選擇閤適的縴維類型、鋪層方式以及基體材料的描述,讓我對結構設計的復雜性有瞭初步的認識。雖然書中沒有提供具體的計算公式,但作者對設計原則和關鍵考慮因素的梳理,讓我能夠觸類旁通,對其他工程領域的結構設計也能産生更深刻的理解。我開始意識到,飛行器結構的設計,不僅僅是對力學性能的簡單滿足,更是一種對材料特性的深度挖掘和巧妙運用。

評分

我是一位對航空材料有著濃厚興趣的業餘愛好者,平時也閱讀瞭不少關於飛機發展史和航空技術普及的書籍。當我在書店偶然看到這本書的書名時,便被深深吸引。原本以為這會是一本晦澀難懂的專業教材,但打開閱讀後,我發現它遠超我的預期。作者的敘述邏輯非常清晰,從宏觀到微觀,層層遞進,引導讀者一步步深入理解飛行器復閤材料結構設計的核心要義。書中並沒有羅列大量枯燥的理論公式,而是通過生動形象的比喻和精心設計的圖解,將復雜的工程原理變得易於理解。例如,在講解復閤材料的各嚮異性時,作者用到瞭“不同方嚮拉扯橡皮筋”的類比,瞬間就讓我明白瞭為什麼復閤材料的性能會隨著縴維方嚮的不同而産生巨大差異。更讓我驚喜的是,書中對復閤材料在不同類型飛行器(如固定翼飛機、鏇翼飛機,甚至一些概念性飛行器)中的應用進行瞭廣泛的探討,雖然沒有具體到某個型號的詳細設計數據,但通過這些案例的分析,我能夠感受到復閤材料設計的靈活性和多樣性,以及在不同應用場景下所麵臨的獨特挑戰。這本書並沒有給我具體的“怎麼做”的答案,而是讓我理解瞭“為什麼這麼做”,以及在設計過程中需要考慮的深層原因。這種基於原理的講解,讓我能夠觸類旁通,對其他航空材料和結構設計也能産生更深刻的理解。我非常喜歡書中對設計流程的梳理,從概念設計到詳細設計的各個階段,作者都進行瞭簡要的介紹,讓我對整個工程實現過程有瞭一個初步的認知。

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先進復閤材料於20世紀60年代問世後,在航空航天結構上應用復閤材料所帶來的減重效果和綜閤性能顯著提高,使復閤材料成為瞭飛行器的主要結構材料之一。

評分

還可以啦,應該是正版吧

評分

不錯

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本書是在現有的國內外一些復閤材料結構設計、復閤材料力學相關教材和資料的基礎上,結閤編者10餘年為飛行器設計專業學生主講飛行器復閤材料結構設計基礎課程的體會編撰而成,希望它能為飛行器設計及其他相關的工程結構設計專業的學生掌握這方麵的知識發揮一定的作用。

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還不錯

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不是科普類書籍,裏麵全是方程式,不是專業人員沒法看,我退貨瞭,隻怪自己書讀的少,誒

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