汽车工程材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2010-5

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787562453673

丛书系列:

图书标签:

• 汽车工程
• 材料科学
• 汽车材料
• 工程材料
• 金属材料
• 非金属材料
• 汽车制造
• 材料应用
• 汽车结构
• 材料性能

现代航空航天复合材料设计与应用 本书聚焦于航空航天领域中，高性能复合材料的最新发展、设计原理、制造工艺及其在尖端飞行器上的实际应用。它为材料工程师、结构设计师以及从事先进航空器研发的专业人员提供了一套系统而深入的技术指南。 --- 第一章 复合材料基础理论与航空航天需求 本章系统梳理了复合材料的基本概念、分类及其在极端服役条件下的行为特性。重点阐述了航空航天工业对材料提出的严苛要求，如高比强度、高比模量、优异的抗疲劳性能、耐高温能力以及抗环境侵蚀性。 1.1 复合材料的微观结构与宏观性能 深入探讨了纤维增强复合材料（FRCs）的力学本质，包括纤维、基体、界面三相的相互作用。分析了各向异性材料的应力-应变关系，引入了经典的层合板理论（如经典层合板理论CLT）和先进的非线性分析方法。详细介绍了碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维等增强体材料的性能指标、微观缺陷对宏观力学性能的影响机制。 1.2 航空航天服役环境的挑战 本节详细分析了飞机、火箭、卫星等飞行器在不同工作阶段所面临的复杂环境：超高/低温交变、真空环境、高湿度、紫外线辐射、离子辐射以及化学腐蚀。阐述了如何通过材料选择和结构设计来抵御这些环境因素引起的性能衰减，特别是对复合材料中树脂基体降解和纤维/基体界面弱化的深入剖析。 1.3 性能评估与无损检测基础 介绍了用于评估复合材料结构完整性的关键力学测试方法，包括层间剪切强度（ILSS）、面内/面外拉伸、压缩、弯曲测试，以及关键的冲击损伤阈值确定。同时，概述了适用于复合材料的无损检测（NDT）技术，如超声波C扫描、热成像法、声发射技术，以及它们在质量控制和损伤识别中的应用标准。 --- 第二章 先进树脂基复合材料（Polymer Matrix Composites, PMC） 本章专注于高性能树脂基复合材料，特别是环氧树脂、双马亚酰胺（BMI）、聚酰亚胺（PI）以及热塑性树脂（如PEEK、PEKK）体系的设计与优化。 2.1 高温与耐腐蚀树脂体系 详细研究了聚酰亚胺（PI）和双马亚酰胺（BMI）树脂在250°C以上长期服役下的热氧化稳定性和力学性能保持率。探讨了通过纳米粒子改性来增强树脂基体的韧性和耐热冲击性能的技术路径。对于轻型结构件，分析了功能化环氧体系在提升阻燃性和介电性能方面的进展。 2.2 热塑性复合材料的成型与连接技术 热塑性复合材料因其优异的抗冲击性和可回收性，正日益成为结构件的选择。本节深入讲解了适用于厚铺层或复杂形状的热塑性复合材料的熔融浸渍、热压罐成型以及快速成型工艺（如快速加热/冷却技术）。重点讨论了热塑性复合材料的连接技术，如超声焊接、激光焊接和局部熔融粘接，以避免传统热固性材料的固化限制。 2.3 纤维铺层设计与优化 全面阐述了铺层设计（Layup Design）的指导原则，包括应力重分担、刚度控制和缺陷容限设计。引入了基于数值模拟的优化算法，用于确定最佳的纤维角度和厚度分布，以应对复杂的载荷工况，例如机翼蒙皮的颤振抑制设计。讨论了智能铺层技术，如形状记忆聚合物（SMP）的应用潜力。 --- 第三章 陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites, CMC）的突破 陶瓷基复合材料是下一代超高温航空发动机和再入飞行器隔热系统的核心。本章集中讨论CMC的制备挑战、断裂机制和前沿应用。 3.1 CMC的断裂韧性机制与增强策略 阐述了传统陶瓷脆性断裂的局限性。重点分析了CMC如何通过纤维（如SiC纤维）的偏转、拔出和裂纹桥接机制实现增韧。详细对比了“三维编织”（3D Woven）和“近净体制备”技术在提高界面控制精度上的优势。 3.2 CMC的制造工艺：渗透与反应烧结 深入剖析了两种主要的CMC制备技术： 化学气相渗透（CVI）：探讨了如何通过控制气体流场和温度梯度来优化陶瓷基体的密度和均匀性，特别是在复杂多孔预成型体中的应用。 反应热解渗透（RS/R-CVI）：分析了利用聚合物先驱体（如P-C SiC）在高温下分解反应生成陶瓷基体的过程，关注其对残余应力和孔隙率的控制。 3.3 CMC在热防护系统（TPS）中的应用 详细介绍了CMC在航空发动机热端部件（如涡轮叶片、燃烧室衬里）和高超声速飞行器前缘、喷管结构中的应用案例。探讨了如何通过界面涂层工程（如PyC/SiC涂层体系）来解决CMC在氧化环境下的抗氧化和抗热震问题，确保其在数千摄氏度下的长期可靠性。 --- 第四章 金属基复合材料（Metal Matrix Composites, MMC）与功能集成 金属基复合材料结合了金属的韧性和陶瓷或石墨的刚度与耐磨性。本章探讨MMC的制备、界面稳定性以及其在承力结构和摩擦部件中的专业化应用。 4.1 MMC的制备与界面控制 详细介绍了MMC的主要制备技术，包括粉末冶金法、原位合成法（Reaction Synthesis）以及扩散连接法。重点分析了金属基体（如Ti-6Al-4V, 铝基超轻合金）与增强体（如SiC颗粒、TiB2纤维）之间界面反应的控制。讨论了界面反应生成脆性金属间化合物对整体性能的负面影响，并介绍了通过包覆（Coating）技术来钝化界面活性的先进方法。 4.2 MMC的蠕变与疲劳行为 分析了在高温、高载荷下，MMC结构中增强相的载荷转移效率、基体材料的蠕变行为，以及纤维/颗粒与基体之间的应力集中效应。对比了MMC和传统合金在循环载荷下的疲劳寿命模型，特别是纤维端部效应在疲劳萌生中的作用。 4.3 结构与功能一体化MMC的应用 探讨了将导电或导热功能集成到MMC结构中的案例，例如，利用碳纤维增强的铝基复合材料实现结构件的电磁屏蔽（EMI Shielding）功能。在航空刹车系统和着陆装置中，MMC因其高耐磨性和热稳定性而发挥的关键作用进行了深入的工程分析。 --- 第五章 复合材料结构的损伤容限与寿命预测 先进复合材料结构的设计核心在于保证“损伤容限”（Damage Tolerance）。本章侧重于复杂载荷下结构寿命的评估与可靠性分析。 5.1 多尺度损伤演化模型 构建了从微裂纹萌生、扩展到宏观失效的层次化损伤模型。这包括对层间脱粘、基体开裂、纤维断裂等不同损伤模式的耦合分析。引入了能量释放率方法（G值）来量化疲劳裂纹的扩展驱动力。 5.2 结构可靠性与概率设计 鉴于复合材料的内在随机性，本章介绍了概率和统计学方法在结构设计中的应用。探讨了Weibull分布在纤维断裂强度建模中的应用，以及如何利用蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）来评估在存在制造缺陷和服役损伤情况下的结构失效概率。 5.3 长期服役的可靠性维护策略 讨论了基于状态的维护（Condition-Based Maintenance, CBM）策略，特别是针对复合材料结构寿命预测。这包括利用飞行后检查数据、实时传感器（SHM）数据，结合损伤演化模型，对剩余有效寿命（RUL）进行动态评估和修正，以确保航空航天资产的安全性和运行效率。 --- 本书的编写风格严谨，数据翔实，案例分析基于最新的工程实践和行业标准，力求为读者提供一个前沿且实用的参考工具书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆