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本手册包括机械零件设计工作中常用资料、数据、一般标准和机械基础标准及工程常用材料，还包括螺纹、轴、销、焊、粘、铆连接：轴、轴承、联轴器、离合器、弹簧、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、减速器、螺旋传动、常用电动机等技术设计内容，书中资料、标准全新，内容实用、精练，编排合理，查阅、携带方便，由清华大学从事机械零件教学与设计50年的老教授倾心编著。是一本不可多得的工具书，适用广大从事机械设计技术人员和在机械类各专业的毕业设计和课程设计使用。
深入探索现代材料科学与工程应用 图书名称：先进复合材料结构设计与制造 内容简介 本书聚焦于二十一世纪工程领域中最为关键和快速发展的材料体系之一——先进复合材料。它旨在为机械工程师、材料科学家、结构设计人员以及相关领域的科研工作者提供一个全面、深入且高度实用的技术参考和学习指南。全书内容涵盖了从基础理论到尖端制造工艺，再到复杂结构分析与实际应用的全链条知识体系，力求在理论深度和工程实践之间搭建起一座坚实的桥梁。 第一部分：复合材料的基石——材料本构与性能 本书的开篇部分详细阐述了先进复合材料的基础理论框架。我们首先回顾了纤维增强复合材料（FRP）的微观结构、增强体（如碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维）与基体材料（如环氧树脂、聚酰亚胺、金属基体）的界面作用机制。随后，深入解析了复合材料的经典层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT），详细推导了铺层顺序对宏观力学性能（如刚度矩阵、柔顺度矩阵）的影响，并引入了三维本构关系的分析方法，以应对实际工程中常见的非均匀性和各向异性问题。 关键内容包括： 细观力学分析： 采用包合模型（Halpin-Tsai方程）、自洽模型等方法，预测纤维体积分数、孔隙率对材料有效模量的影响。 损伤力学基础： 重点讨论了复合材料特有的失效模式，如基体开裂、纤维/基体脱粘、分层（Delamination）等。引入了能量释放率（GIC, GIc）的概念，用以评估结构抗疲劳和抗冲击能力。 热-湿-力耦合效应： 分析了温度和湿度变化对树脂基体玻璃化转变温度（Tg）以及整体结构性能的长期影响，这对航空航天和海洋工程至关重要。 第二部分：先进制造工艺与质量控制 复合材料的最终性能与其制造过程的精确控制息息相关。本部分详尽介绍了当前工业界主流的高性能复合材料成型技术，并着重分析了工艺参数对最终结构完整性的影响。 铺放技术： 详细对比了手工铺放（Hand Lay-up）、自动纤维铺放（AFP）和自动带材铺放（ATL）的优缺点、精度限制和自动化程度。重点讲解了纤维路径优化在复杂曲面制造中的应用。 模压成型技术： 深入剖析了树脂传递模塑（RTM）、真空辅助树脂灌注（VARTM）的流体力学过程。通过渗流模型（Flow Modeling），指导读者如何设计浇注口布局和压力梯度，以确保树脂完全浸润纤维预成型体并有效排除孔隙。 热压罐固化与后处理： 阐述了固化动力学、温度-时间曲线的优化，以及消除内应力的后固化（Post-curing）过程控制。对于金属基复合材料（MMC）和陶瓷基复合材料（CMC）的固结技术（如热压/扩散连接），也提供了前沿的工艺介绍。 质量保证（QA/QC）： 专门章节论述了无损检测（NDT）技术，包括超声波C扫描成像、热成像技术和声发射监测，用以识别和量化制造过程中产生的缺陷（如孔隙度、未浸润区、分层）。 第三部分：结构设计、分析与优化 本部分将理论与工程实践紧密结合，指导工程师如何将选定的复合材料转化为可靠的承载结构。 强度与许用值确定： 基于试验数据，介绍了如Johnson-Weakman（JW）准则、Hashin准则等多种失效准则的应用范围和局限性。重点讲解了如何基于统计方法和安全系数体系确定结构件的许用载荷。 疲劳与蠕变分析： 鉴于复合材料的疲劳特性复杂，本书提供了S-N曲线的建立方法、疲劳寿命预测模型（如Miner法则的改进），并讨论了湿热环境下的加速老化效应。 抗冲击与碰撞设计： 针对复合材料的脆性特征，详细分析了低速和高速冲击下结构的能量吸收机制，并介绍了嵌入式冲击吸收结构（如蜂窝夹芯结构、加厚层）的设计原则。 有限元建模（FEM）： 提供了使用主流商业软件（如ABAQUS, ANSYS）建立复合材料模型的详细步骤，包括单元选择（壳单元、实体单元、混合建模）、材料属性的输入格式、以及模拟分层和穿透等非线性问题的策略。特别强调了失效演化模拟的设置。 第四部分：应用领域与前沿趋势 最后，本书通过丰富的案例分析，展示了先进复合材料在关键行业中的成功应用，并展望了未来的发展方向。 航空航天结构： 分析了飞机机翼、尾翼、火箭箭体等部件的设计考量，重点讨论了对轻量化、抗疲劳和耐高温性能的极致要求。 风能与海洋工程： 探讨了巨型风力发电机叶片（涉及大型结构模具设计和长期耐久性）以及深海潜水器耐压壳体的设计挑战。 汽车轻量化： 介绍了碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）在批量化生产中的优势，以及快速固化工艺的突破。 智能复合材料： 介绍了嵌入式传感网络（如光纤布拉格光栅传感器）在结构健康监测（SHM）中的应用，使结构具备自感知能力。 本书结构清晰，理论论证严谨，并辅以大量的工程实例和计算图表，是复合材料领域工程师的案头必备工具书，尤其适用于从事高性能结构设计与分析的专业人士。
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