Computer Aided Design of Wire Structure in the Fequency and Time Domain pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Computational Mechanics

作者:Poljak, D.

出品人:

页数:180

译者:

出版时间:

价格:139

装帧:HRD

isbn号码:9781853128844

丛书系列:

图书标签:

• 计算机辅助设计
• 线结构
• 频域分析
• 时域分析
• 电磁场
• 数值计算
• 有限元
• 结构力学
• 天线设计
• 电磁兼容性

好的，这是一份关于一个虚构的、不包含《Computer Aided Design of Wire Structure in the Fequency and Time Domain》一书内容的详细图书简介。 --- 图书名称：《先进复合材料结构设计与优化：面向极端环境的挑战与机遇》 作者：[此处留空，模拟真实作者信息] 出版社：[此处留空，模拟真实出版社信息] 定价：[此处留空，模拟定价信息] 出版日期：[此处留空，模拟出版日期信息] 内容提要 在现代工程领域，材料科学与结构力学的交叉前沿正以前所未有的速度发展。特别是在航空航天、高端机械制造以及深海工程等对性能要求极高的行业中，先进复合材料已成为替代传统金属材料的关键方向。《先进复合材料结构设计与优化：面向极端环境的挑战与机遇》一书，正是立足于这一时代背景，为工程技术人员、科研人员及高年级本科生和研究生提供的一部全面、深入且极具前瞻性的专业参考著作。 本书旨在系统阐述如何利用先进的复合材料（如碳纤维增强聚合物、陶瓷基复合材料以及金属基复合材料等）设计和优化结构，使其能够在高应力、极端温度、强腐蚀或高辐射等恶劣工作环境下保持优异的性能和可靠性。全书内容聚焦于材料的微观结构特性、宏观力学行为的建模、先进的计算设计方法以及实际工程应用中的失效分析，内容涵盖了从基础理论到尖端应用的完整知识体系。 第一部分：先进复合材料基础与本构理论 本部分奠定了理解复合材料复杂性的基础。首先，本书详细回顾了不同类型先进复合材料的制备工艺及其对最终性能的影响，重点探讨了纤维与基体之间的界面作用力学。 第一章：复合材料的微观结构与性能表征 深入分析了层合板的微观结构特征，包括纤维取向、铺层顺序对手性结构的贡献。引入了先进的无损检测技术在材料表征中的应用，如超声波层析成像和热成像技术，用以评估内部缺陷和损伤的早期迹象。 第二章：非线性本构关系与损伤力学 超越传统的层合板理论（如经典层合板理论），本书侧重于介绍考虑材料塑性、粘弹性以及疲劳损伤的非线性本构模型。特别关注了多尺度建模方法，如何将微观尺度的纤维-基体相互作用信息传递到宏观结构分析中，从而更准确地预测材料在复杂载荷下的行为。 第三章：热-力-湿耦合效应分析 在极端环境下，温度、机械载荷与环境湿度的协同作用是结构失效的主要诱因。本章详细推导了考虑温度依赖性和湿度扩散的耦合场方程，并展示了如何通过有限元方法求解这些耦合问题，特别关注了热膨胀系数不匹配导致的界面应力集中问题。 第二部分：面向极端环境的结构设计方法 本部分是本书的核心，着重于将材料科学知识转化为可行的结构设计方案。 第四章：拓扑优化与仿生设计原理 本书详细介绍了应用拓扑优化技术来设计具有复杂内部几何结构的轻量化复合材料部件。与传统基于均匀材料的优化不同，复合材料的铺层设计本身就是一种优化变量。章节内容包括铺层角度优化、分区设计策略，并引入了仿生结构设计理念，例如模仿自然界中分层和梯度材料的结构，以实现更高的能量吸收能力和抗冲击性能。 第五章：高性能连接技术与界面完整性 结构连接是复合材料应用中的薄弱环节。本章全面对比了粘接、机械紧固以及混合连接的优缺点。重点分析了在热循环和湿热老化作用下，胶接界面的蠕变和疲劳行为，并提出了提高连接可靠性的新方法，例如利用功能梯度材料（FGM）过渡层来缓解应力集中。 第六章：抗冲击与穿透防护结构设计 针对高速撞击和碎片威胁，本章探讨了先进的吸能结构设计。内容包括蜂窝夹层结构、三维编织技术在冲击缓冲中的应用，以及如何通过改变层间材料（如使用高韧性聚合物层）来控制裂纹扩展路径，从而提高结构的整体穿透韧性。 第三部分：先进分析工具与工程应用案例 本部分将理论与实践相结合，展示了现代计算工具在解决复杂工程问题中的强大能力。 第七章：基于高保真模型的非线性有限元分析 详细介绍了构建高保真复合材料结构有限元模型的关键步骤，包括网格划分策略、单元选择（如壳单元、实体单元及混合单元的适用性）。特别强调了在大型非线性分析中，如何有效管理材料失效准则的演化和载荷步的选取，以确保计算收敛性和物理意义的准确性。 第八章：可靠性评估与寿命预测 在极端环境下，结构失效往往具有随机性。本章引入了概率和随机过程方法来评估复合材料结构的可靠性。内容涵盖了基于可靠性指标（如$eta$因子）的设计方法，以及疲劳和蠕变损伤累积模型的应用，旨在提供比传统确定性方法更为稳健的寿命预测。 第九章：前沿工程应用与未来展望 本章通过多个实际案例，展示了本书所介绍的设计优化方法在不同领域的成功应用，包括：高超声速飞行器热防护系统、深海高压耐腐蚀结构以及先进核反应堆屏蔽组件。最后，展望了人工智能（AI）和机器学习在加速材料筛选和结构优化流程中的潜力，指出了未来研究的关键方向，如自修复复合材料和原位传感技术。 本书特色 本书的独到之处在于其多尺度、多物理场耦合的分析视角，以及对极端环境适应性的聚焦。作者不仅提供了严谨的理论推导，更结合了大量工程实例和最新的研究成果，确保内容的前沿性和实用性。通过本书的学习，读者将能够掌握从材料本构到整体结构优化的全流程设计能力，从而在应对现代工程中最严苛的挑战时，做出更加智能和可靠的决策。本书是复合材料工程领域不可多得的综合性参考宝典。

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