商用飞机复合材料技术PDF电子书下载

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第1章 概述 1

1.1 机体材料的一般要求：轻量化的价值 1

1.2 飞机市场的发展 3

1.3 下一代飞机的要求 9

1.4 更轻质的机体结构：主要因素和综合权衡 13

1.5 纤维增强材料机体结构发展史 15

1.6 碳纤维复合材料的应用 18

1.7 碳纤维复合材料的回收及利用 20

1.8 思考题 21

1.9 参考文献 22

第2章 需求、研发和适航认证流程 24

2.1 研发流程和需求分析 24

2.2 根据VDI 2221设计流程 27

2.3 载荷工况和应力分析 30

2.4 损伤容限设计要求：碳纤维复合材料的“无裂纹扩展”概念 33

2.5 适航认证 38

2.6 思考题 39

2.7 练习题：简化的功能分析 40

2.8 参考文献 40

第3章 材料技术 42

3.1 选材准则 42

3.2 传统和新型铝合金 44

3.2.1 疲劳裂纹扩展 45

3.2.2 断裂韧性（裂纹扩展曲线或R曲线） 46

3.3 纤维金属层合板 47

3.4 钛合金 48

3.5 复合材料基体体系 49

3.5.1 环氧树脂 49

3.5.2 热塑性基体 50

3.5.3 其他聚合物基体 52

3.6 碳纤维 52

3.7 热固性树脂预浸料 56

3.8 层合板性能 59

3.9 材料鉴定 60

3.10 材料鉴定程序 62

3.11 思考题 64

3.12 练习题：第二来源材料鉴定 65

3.13 参考文献 66

第4章 制造工艺 68

4.1 预浸料热压罐工艺 68

4.2 自动铺带（ATL）工艺 71

4.3 自动纤维铺放（AFP）工艺 73

4.4 拉挤成形工艺 74

4.5 蒙皮－长桁一体化成形工艺 75

4.6 热压罐工艺 75

4.7 复合材料缺陷 79

4.8 编织注射工艺 86

4.9 热塑性复合材料工艺 93

4.10 纤维缠绕工艺 103

4.11 连接和胶结 106

4.11.1 紧固件连接 106

4.11.2 胶结连接 110

4.11.3 焊接 113

4.12 制造技术选择 114

4.13 思考题 118

4.14 练习题：制造技术选择和评估 119

4.15 参考文献 119

第5章 试验 125

5.1 确认和验证 125

5.2 金字塔验证 125

5.3 思考题 131

5.4 参考文献 132

第6章 修理 133

6.1 维修计划 133

6.2 装饰性修理和结构修理 137

6.3 CFRP螺接修理 142

6.4 CFRP胶结修理 147

6.5 思考题 151

6.6 练习题：CFRP螺接修理 152

6.7 参考文献 152

第7章 襟翼设计实例研究 155

7.1 一般程序，参考设计方案和目标 155

7.2 新设计概念 159

7.2.1 夹芯蒙皮设计方案 159

7.2.2 基于RTM的多梁设计 160

7.2.3 基于热塑性工艺的多梁设计方案 164

7.3 评估 167

7.4 思考题 167

7.5 参考文献 168

第8章 剪裁机翼设计及壁板案例研究 169

8.1 基于气动弹性剪裁的机翼形状控制 169

8.2 气动弹性剪裁的历史 172

8.3 机翼结构刚度剪裁 175

8.4 副翼效率 179

8.5 颤振 182

8.6 升力分布及阻力 182

8.7 强度性能 183

8.8 机翼整体壁板方案 184

8.9 特殊制造方案 190

8.10 思考题 198

8.11 参考文献 199

第9章 新技术发展方向 205

9.1 热塑性共混物：低成本和高性能 205

9.1.1 共混聚合物 206

9.1.2 混合形态 206

9.1.3 PPS-PES共混物的发展 207

9.1.4 结论与展望 210

9.2 金属与碳的结合：电气功能一体化 210

9.2.1 金属碳纤维复合材料 211

9.2.2 材料制备 213

9.2.3 解析模型 214

9.2.4 材料表征：力学性能 215

9.2.5 材料特性：层合板电性能 218

9.2.6 结果与讨论 220

9.2.7 总结与展望 222

9.3 基于形状记忆合金的新型可变形结构研究 222

9.3.1 功能集成 223

9.3.2 固态驱动器 225

9.3.3 形状记忆合金 226

9.3.4 主动形状记忆合金：纤维增强树脂基复合材料混杂结构 227

9.3.5 SMA-FRP的制备与复合 227

9.3.6 形状记忆合金特性与有限元建模 229

9.3.7 应用展望 231

9.4 参考文献 233

索引 239

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