实用飞机复合材料结构设计与制造

实用飞机复合材料结构设计与制造 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:航空工业
作者:牛春匀
出品人:
页数:562
译者:
出版时间:2010-11
价格:180.00元
装帧:
isbn号码:9787802436336
丛书系列:
图书标签:
  • 复合材料结构
  • 飞机
  • 复材
  • 复合材料
  • 牛春匀
  • 复合材料
  • 飞机结构
  • 结构设计
  • 航空工程
  • 制造工艺
  • 材料科学
  • 轻量化设计
  • 有限元分析
  • 损伤容限
  • 维修技术
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具体描述

《实用飞机复合材料结构设计与制造》围绕飞机复合材料结构设计与制造技术,从结构选材、模具设计、制造工艺、连接设计与分析、环境考虑、层合板的设计方法、结构试验、质量保证、结构修理和创新设计等进行了全面系统的阐述,并结合美国波音、洛克希德和欧洲空客等飞机公司的设计实例,介绍了先进飞机复合材料结构设计、制造与试验验证的具体方法和实际经验。其内容对于大型飞机和先进战斗机复合材料结构工程设计具有直接的指导作用。此外,《实用飞机复合材料结构设计与制造》中译本还专门增加了最新的有关复合材料结构PAA适航认证要求和最近提出的结构创新设计思想等内容,这对于我国大型飞机将来申请美国的适航认证工作具有重要的指导意义。《实用飞机复合材料结构设计与制造》可作为飞行器(含飞机、直升机和导弹、火箭等)设计研究院所、航空材料与工艺研究院所的研究人员,复合材料结构修理与维护人员,大专院校的教师和科研人员等的参考书。同时也可作为飞行器设计与飞行器结构力学学科方面的研究生的教材和参考书。

作者简介

目录信息

名词术语第1章 绪论 1.1 引言 1.2 复合材料的特性 1.3 复合材料与金属材料(铝合金)的比较 1.4 低生产成本的设计 1.5 准则 1.6 复合材料飞机结构的认证 1.7 层合板取向和符号标记法 参考文献第2章 材料 2.1 引言 2.2 有机基体 2.3 金属、碳及陶瓷基复合材料 2.4 增强材料(纤维) 2.5 材料的形式 2.6 夹芯材料 参考文献第3章 模具 3.1 引言 3.2 模具设计需要考虑的因素 3.3 金属模具 3.4 非金属模具 3.5 固化容器系统 3.6 自容式模具系统 3.7 弹性体模具系统 3.8 组合模具 参考文献第4章 制造 4.1 引言 4.2 制造指南与实践 4.3 铺放 4.4 真空袋系统 4.5 模具成形 4.6 热压成形(压机) 4.7 模塑 4.8 拉挤成形 4.9 夹层结构 4.10 泡沫夹芯上铺层铺放方法 4.11 混合制造 4.12 切割与机械加工 参考文献第5章 连接 5.1 引言 5.2 机械连接 5.3 胶结 5.4 焊接 5.5 缝合和湿挤压铆接 参考文献第6章 环境 6.1 引言 6.2 气象环境的影响 6.3 雷击 6.4 电化腐蚀 6.5 其他环境因素的考虑 参考文献第7章 层合板设计 7.1 引言 7.2 材料许用值的确定 7.3 层合板的强度分析 7.4 疲劳和冲击损伤 7.5 设计实践 7.6 初步尺寸设计 参考文献第8章 结构试验 8.1 引言 8.2 耐久性和损伤容限试验 8.3 试样试验 8.4 元件和部件试验 8.5 全尺寸验证试验 参考文献第9章 质量保证 9.1 引言 9.2 材料鉴定 9.3 缺陷(瑕疵)的类型 9.4 无损检测方法 9.5 难以检查的设计 参考文献第10章 修理 10.1 引言 10.2 螺栓连接修理 10.3 胶结修理 10.4 蜂窝夹层修理 10.5 注射修理 参考文献第11章 复合材料的应用 11.1 引言 11.2 商用运输机 11.3 军用飞机 11.4 全复合材料通用飞机 参考文献第12章 创新设计方法 12.1 引言 12.2 纤维方向的概念 12.3 模块化概念 12.4 整体化概念 12.5 装配的概念 12.6 其他设计概念 12.7 绿色飞机结构 参考文献附录A 英美制单位与标准国际单位的换算关系附录B 复合材料工程图样实践附录C 相关复合材料飞机结构解剖图列表附录D 复合材料飞机结构适航认证简介附录E 波音787(梦幻飞机)简介附录F A350XWB简介
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读后感

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用户评价

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这本书的叙事风格相当的散文化,与其说它是一本技术手册,不如说它更像是一场由经验丰富的总设计师带领我们进行的沉浸式设计之旅。它没有采用那种冷冰冰的公式堆砌,而是大量穿插了作者本人在多年项目经验中遇到的那些“坑”——那些初看似乎微不足道,最终却可能导致结构失效的关键细节。比如,关于复合材料层间脱粘的预防措施,书中没有简单地罗列标准,而是详尽描述了在不同环境温度和湿度变化下,预浸料储存不当可能引发的微观缺陷,以及这些缺陷如何通过振动载荷被放大。这种叙事方式极大地增强了可读性和代入感,让读者在学习复杂知识点的同时,也体会到了工程师在实际工作中必须具备的批判性思维和对潜在风险的预判能力。尤其对那些刚刚接触航空复合材料领域的年轻设计师而言,这种“避坑指南”式的讲解,比单纯的规范解读要有效得多。书中对质量控制(QC)环节的重视程度也超出了我的预期,它强调了无损检测(NDT)技术如何反哺设计迭代,形成一个良性循环,这种闭环思维的培养是许多同类书籍所欠缺的深度。

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这本书给我最大的感受是它展现了一种跨越学科壁垒的集成思维,它完美地融合了材料科学、结构力学以及先进制造工艺这三大支柱。作者似乎并不满足于将它们孤立地介绍,而是致力于展示它们之间如何相互制约、相互促进。我印象特别深的是关于纤维增强复合材料(FRC)在吸收冲击能量方面的优化策略,书中不仅分析了冲击载荷下的分层机制,还对比了不同穿透模式下泡沫芯材与蜂窝夹层结构的性能差异,这显然是借鉴了冲击动力学和材料断裂力学的知识。更难能可贵的是,它将这些分析结果直接映射到具体的“放样”(Taping/Layup)操作指导上,指出在关键区域,即使是微小的纤维角度偏差也可能导致能量吸收效率的大幅下降。这种从宏观性能指标到微观操作层面的无缝衔接,体现了作者深厚的行业洞察力。这本书绝不是一本简单的“入门读物”,它更像是一份为资深从业者准备的“效率手册”,能够帮助我们快速锁定性能瓶颈并给出基于多物理场耦合分析的优化方案。

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这本书真是让人耳目一新,它巧妙地将航空航天领域的前沿技术与实际工程应用紧密结合,尤其是在结构设计方面,提供了一套非常系统且深入的分析框架。我记得书中对复合材料在飞机结构中遇到的复杂应力状态进行了细致的剖析,这一点对于我们这些经常处理非常规载荷的工程师来说,简直是雪中送炭。特别是关于如何平衡材料的轻量化需求与结构可靠性之间的矛盾,作者不仅给出了理论基础,还结合了大量实际案例,展示了从材料选择到铺层设计的一整套流程。我特别欣赏作者在描述不同制造工艺时所体现出的那种对细节的极致追求,比如对热压罐固化过程中的温度梯度控制,以及对自动化铺放技术(AFP)中纤维张力管理的讨论,这些都是教科书上往往一带而过,但在实际生产线上却至关重要的问题。这本书没有过多地纠缠于基础物理公式的推导,而是更专注于将这些知识转化为可操作的设计指南,这使得它在工具书的层面上具有极高的实用价值。总而言之,它不是那种读完就束之高阁的理论大部头,而是那种需要经常翻阅、在遇到实际设计难题时能立即找到灵感的案头宝典,对提升工程实践能力有立竿见影的效果。

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这本书的排版和图表质量非常高,这一点在技术书籍中常常被忽视,但对于理解复杂的三维结构至关重要。作者在展示不同类型的接头和连接件时,使用了大量的剖视图和局部放大图,这些视觉辅助工具极大地简化了对空间几何关系的理解难度。例如,在讨论装配公差和预紧力对结构刚度的影响时,书中配有一组动态展示的示意图,清晰地描绘了螺栓预紧力不足时,载荷如何从一个粘接面转移到另一个次级承力区域。这种对细节的关注,让这本书的参考价值飙升。此外,书中还穿插了一些关于CAD/CAM数据准备和后处理的实操建议,虽然没有直接提供软件教程,但其对数据完整性和几何精确度的要求,为我们优化下游制造流程提供了明确的方向。对于需要频繁进行设计评审或向跨部门团队解释设计意图的工程师来说,这本书提供的清晰视觉语言无疑是一个强大的沟通工具,它使得抽象的结构概念变得触手可及。

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我必须承认,我对这本书的某些章节感到既兴奋又略带一丝挑战,它对结构分析的深度已经触及了现代有限元建模的最前沿。它没有停留在传统的梁板理论框架内,而是直接切入了三维非线性分析的复杂领域,特别是关于蠕变和疲劳累积损伤的耦合模型,展现了作者在理论物理层面的深厚功底。阅读这些部分,我感觉自己仿佛正在参与一次顶级的学术研讨会,需要不断地查阅参考资料来跟上作者的思维跳跃。书中对复合材料本构关系模型的讨论,特别细致地区分了不同纤维体积分数和基体树脂体系对长期服役性能的影响,这一点对于设计寿命超过两万飞行小时的先进机型至关重要。虽然有些公式推导过程极其繁复,但我理解这是为了确保最终设计出来的部件在各种极端工况下都能保持足够的安全裕度。这本书的价值在于它提供了一个“为什么”而非仅仅是“如何做”的视角,它迫使读者去思考背后的物理机制,从而真正掌握设计的主动权,而不是盲目地套用软件默认参数。

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