结构复合材料PDF电子书下载

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1复合材料绪论 1

1.1各向同性、各向异性、正交各向异性材料 4

1.2层压板 6

1.3基本性能公式 9

1.4复合材料与金属的比较 11

1.5复合材料的优缺点 13

1.6复合材料的应用 18

参考文献 26

精选参考文献 26

2纤维及增强体 27

2.1纤维术语 27

2.2纤维的强度 31

2.3玻璃纤维 32

2.4芳纶 37

2.5超高分子质量聚乙烯（UHMWPE）纤维 39

2.6碳纤维和石墨纤维 40

2.7机织物 48

2.8增强毡 53

2.9短切纤维 53

2.10预浸料制造 54

参考文献 60

精选参考文献 61

3基体树脂体系 62

3.1热固性树脂 63

3.1.1不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂 64

3.1.2环氧树脂 66

3.1.3双马来酰亚胺树脂 71

3.1.4氰酸酯树脂 72

3.1.5聚酰亚胺树脂 74

3.1.6酚醛树脂 75

3.1.7增韧热固性树脂 76

3.2热塑性树脂 83

3.2.1热塑性复合材料基体树脂 84

3.2.2热塑性复合材料产品形式 89

3.3质量控制方法 92

3.3.1化学测试 92

3.3.2流变学测试 94

3.3.3热分析 96

3.3.4玻璃化转变温度 99

3.4结论 101

参考文献 101

精选参考文献 102

4复合材料成型工装 104

4.1整体描述 104

4.2热系统管理 109

4.3模具制造 114

参考文献 121

精选参考文献 121

5热固性复合材料制造工艺 123

5.1湿法铺叠 123

5.2预浸料铺叠 127

5.2.1手工铺叠 127

5.2.2平面铺叠和真空成型 129

5.2.3卷制成型 130

5.2.4自动工艺 130

5.2.5真空袋封装 136

5.2.6固化 139

5.3低温/真空袋预浸料固化成型 143

5.4纤维缠绕成型 148

5.5液体成型 153

5.5.1预制体制造技术 155

5.5.2树脂注入成型 169

5.5.3预制体工艺 173

5.5.4 RTM固化工艺 174

5.5.5 RTM模具工艺 175

5.5.6 RTM工艺缺陷 178

5.5.7真空辅助树脂转移成型 180

5.6树脂膜浸润成型 182

5.7拉挤成型 185

参考文献 190

精选参考文献 191

6热塑性复合材料制造工艺 193

6.1热塑性材料固结工艺 193

6.2热压成型 197

6.3热塑性连接工艺 204

参考文献 209

精选参考文献 210

7聚合物基复合材料的加工科学 211

7.1动力学 212

7.2黏度 217

7.3热传递 218

7.4树脂流动 220

7.4.1静液树脂压力研究 225

7.4.2树脂流动建模 227

7.5空洞与孔隙 230

7.6残余应力 238

7.7固化监控技术 244

致谢 245

参考文献 245

精选参考文献 246

8胶接 247

8.1胶黏剂理论 248

8.2表面准备 248

8.2.1复合材料表面处理 249

8.2.2铝合金表面处理 251

8.2.3钛合金表面处理 254

8.2.4铝合金以及钛合金底胶 254

8.3环氧胶黏剂 255

8.3.1双组分室温固化环氧液态和糊状胶黏剂 258

8.3.2环氧胶膜 259

8.4胶接过程 261

8.4.1胶接组件预装 262

8.4.2预装评估 262

8.4.3胶黏剂应用 263

8.4.4胶接线厚度控制 264

8.4.5胶接 265

参考文献 267

精选参考文献 267

9夹层及整体共固化结构 268

9.1夹层结构 268

9.2蜂窝夹层结构 270

9.2.1蜂窝芯加工制造 276

9.2.2蜂窝芯材共固化 280

9.3泡沫芯 282

9.4整体共固化结构 285

参考文献 293

精选参考文献 294

10不连续纤维复合材料 296

10.1纤维长度和取向 296

10.2不连续纤维复合材料的力学性能 299

10.3制备工艺 301

10.3.1喷射成型工艺 301

10.3.2模压成型工艺 302

10.3.3反应注射成型工艺 311

10.3.4注射成型 313

参考文献 320

精选参考文献 321

11机加工和装配 322

11.1修整和机加工 322

11.2装配概论 325

11.3孔加工 326

11.3.1徒手钻 327

11.3.2电动进给钻 329

11.3.3自动化钻孔 330

11.3.4钻头几何形状 332

11.3.5铰孔 333

11.3.6锪窝 334

11.4紧固件的选择与安装 334

11.4.1复合材料连接的特殊考虑 336

11.4.2实心铆钉 337

11.4.3销钉带套环式紧固件 337

11.4.4螺栓和螺母 339

11.4.5单面紧固件 341

11.4.6过盈配合紧固件 342

11.5密封和涂漆 344

参考文献 347

精选参考文献 347

12无损检测 349

12.1目视检测 350

12.2超声检测 351

12.3便携式设备 356

12.4 X射线照相检测 358

12.5热成像检测 362

参考文献 363

精选参考文献 363

13力学性能测试 365

13.1试验件制备 366

13.2弯曲试验 367

13.3拉伸试验 368

13.4压缩试验 369

13.5剪切试验 371

13.6开孔拉伸和压缩试验 374

13.7螺栓挤压强度试验 375

13.8面外拉伸试验 375

13.9冲击后压缩试验 377

13.10断裂韧性试验 377

13.11胶接剪切试验 377

13.12胶剥离试验 382

13.13蜂窝面外拉伸试验 383

13.14环境条件 384

13.15数据分析 385

参考文献 387

14复合材料力学性能 388

14.1玻璃纤维复合材料 389

14.2芳纶复合材料 394

14.3碳纤维复合材料 398

14.4疲劳 403

14.5分层和抗冲击 409

14.6缺陷影响 413

14.6.1空洞和孔隙 413

14.6.2纤维变形 417

14.6.3紧固件孔缺陷 417

参考文献 419

精选参考文献 421

15环境退化 422

15.1吸湿 422

15.2液体 433

15.3紫外线辐射和腐蚀 434

15.4雷击 434

15.5热氧化稳定性 437

15.6热损伤 438

15.7易燃性 440

参考文献 442

精选参考文献 442

16结构分析 444

16.1单向板或单层板基础分析 444

16.2单层板平行于材料坐标轴（θ＝0°或90°）受载时应力－应变关系 449

16.3单层板受偏轴载荷（θ≠0°或90°）时应力－应变关系 451

16.4层压板和层压板符号 457

16.5层压板分析——经典层压板理论 458

16.6层间自由边应力 473

16.7失效准则 475

16.8总结 482

参考文献 482

精选参考文献 482

17结构连接——机械连接和胶接 484

17.1机械连接 484

17.2机械连接分析 485

17.3单孔螺栓复合材料接头 491

17.4多排螺栓复合材料接头 495

17.5胶接接头 501

17.6胶接接头设计 503

17.7胶接剪切应力－应变 504

17.8胶接接头设计注意事项 510

17.9阶梯搭接胶接接头 514

17.10胶接－螺栓连接混合接头 518

致谢 520

参考文献 520

精选参考文献 521

18设计和认证考虑因素 522

18.1材料选择 523

18.2纤维选择 523

18.3产品形式选择 525

18.3.1非连续纤维产品形式 527

18.3.2连续纤维产品形式 527

18.4基体选择 530

18.5制造工艺选择 532

18.5.1非连续纤维工艺 532

18.5.2连续纤维工艺 533

18.6材料和设计构型的初步权衡研究 535

18.7积木式方法 536

18.8设计许用值 538

18.9设计准则 540

18.10损伤容限 548

18.11环境敏感性 550

参考文献 553

精选参考文献 553

19修理 555

19.1填充修理 556

19.2注射修理 556

19.3螺栓连接修理 559

19.4胶接修理 563

19.5金属零件和金属粘接组件 573

参考文献 573

精选参考文献 573

20金属基复合材料 574

20.1铝基复合材料 577

20.2非连续增强金属基复合材料制备工艺 580

20.3搅拌铸造法 581

20.4流变铸造或复合铸造法 582

20.5熔体浸渗法 583

20.5.1挤压铸造法 584

20.5.2气压浸渗法 584

20.5.3无压浸渗法 585

20.6喷射沉积法 585

20.7粉末冶金法 587

20.8非连续增强金属基复合材料的二次加工 589

20.9连续纤维增强铝基复合材料 590

20.10连续纤维增强钛基复合材料 595

20.11连续纤维增强钛基复合材料制备工艺 598

20.12钛基复合材料的致密化工艺 600

20.13钛基复合材料的二次加工 602

20.14颗粒增强钛基复合材料 607

20.15纤维金属层合板 608

参考文献 610

精选参考文献 611

21陶瓷基复合材料 613

21.1增强体 616

21.2基体材料 619

21.3界面涂层 622

21.4纤维结构 623

21.5制备方法 623

21.6粉末制备 624

21.7浆料浸渍及热压烧结工艺 625

21.8聚合物先驱体渗透裂解（PIP） 627

21.8.1航天飞机C－C工艺过程 628

21.8.2传统聚合物渗透裂解工艺过程 630

21.8.3溶胶－凝胶渗透裂解工艺 631

21.9化学气相渗透工艺 633

21.10直接金属氧化工艺 636

21.11液态硅渗（LSI）工艺 638

参考文献 639

精选参考文献 639

附录 单位换算 642

索引 643

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