复合材料结构设计 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:化学工业出版社,材料科学与工程出版中心

作者:王耀先

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2001-9-1

价格:38.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502533892

丛书系列:

图书标签:

复合材料
结构设计
力学分析
有限元
材料力学
航空航天
土木工程
机械工程
工程设计
轻量化设计

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具体描述

本书从材料力学的基础出发，重点介绍了复合材料设计思想、步骤和方法，兼具理论性与实用性。书中较详细地介绍了复合材料的细观力学内容——这有助于研究复合材料结构与性能的关系；另一方面还从工程设计角度出发，具体介绍了几种典型复合材料产品的设计步骤、方法，并配以若干设计实例，使本书具有较强的实用性。本书内容由浅入深、循序渐进，系统性强，易学易懂。

本书既可作为高等院校材料专业及相关专业的教材，又可供复合材料行业从事研究、设计、生产与应用部门的工程技术人员参考。

好的，这是一本涵盖了多个工程和科学领域的综合性技术手册的简介。 --- 《先进工程材料与结构优化：理论基础与前沿应用》内容概要本书旨在为结构工程、机械设计、航空航天以及土木工程领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一套全面、深入且实用的技术参考。本书超越单一材料体系的范畴，聚焦于理解和应用现代工程中至关重要的三大核心支柱：高性能基础材料的演化、多物理场耦合的结构分析，以及面向特定需求的优化设计策略。第一部分：现代工程基础材料的特性与制备本部分详细阐述了当前工程实践中最具革命性的几类工程材料。第一章：高熵合金（HEAs）与新型金属基体深入探讨了高熵合金的设计原理、微观结构演化及其在极端环境下的力学响应。内容涵盖了成分复杂性如何影响相稳定性、塑性变形机制（如孪晶和位错活动），以及先进制造技术（如增材制造）在制备具有梯度微观结构的高熵合金中的应用。重点分析了其在高温抗蠕变和抗辐照损伤方面的潜力。第二章：先进陶瓷与玻璃基复合材料本章聚焦于高性能结构陶瓷（如氮化硅、碳化钨）在高温、高磨损环境下的应用。详细讨论了断裂韧性增强的机制，包括裂纹偏转、桥接和增韧技术。同时，对新型玻璃陶瓷，特别是用于电子封装和光学器件的材料，其介电性能和热膨胀系数的精确控制进行了深入分析。第三章：功能性聚合物与智能粘接技术本部分侧重于具有特殊功能的聚合物，如导电聚合物、形状记忆聚合物（SMPs）和自修复材料。详细解释了刺激响应机制，以及如何通过精确控制分子链结构来调节其宏观响应。此外，本章对结构粘接技术进行了详尽的论述，包括湿润度分析、界面应力传递模型，以及用于检测粘接界面缺陷的无损评估技术。第二部分：多场耦合的结构动力学与可靠性分析此部分将分析材料与结构在复杂载荷条件下的行为，特别关注不同物理场之间的相互作用。第四章：热-机械耦合分析与疲劳寿命预测本章深入探讨了温度梯度与机械载荷耦合作用下的材料失效机制。内容涵盖了瞬态热应力分析、热疲劳过程的微观机理，以及基于能量累积模型的结构剩余寿命预测方法。对于交变载荷下的累积损伤本构模型，提供了详细的数学表述和有限元实现指南。第五章：电磁-结构相互作用（EMI/FSI）重点分析了在强电磁场环境中（如电机、医疗设备），结构变形如何反作用于电磁场分布，以及电磁载荷如何引起结构振动和失效。本章提供了求解电磁场与弹性力学方程的耦合算法，特别关注压电材料和磁弹性材料的建模。第六章：冲击动力学与侵彻分析针对高速冲击、爆炸载荷和微陨石撞击等瞬态问题，本章介绍了超高速变形下的材料本构关系，如Johnson-Cook模型及其修正版。讨论了数值模拟中显式积分法的应用，以及如何通过弹道实验数据校准复杂的应变率相关模型。第三部分：面向性能的结构优化与增材制造集成本部分将理论分析转化为实际可执行的设计流程，强调了先进制造技术对结构设计自由度的拓展。第七章：拓扑优化与结构减重策略系统介绍了基于密度法和水平集法的拓扑优化技术。本章详细阐述了如何将制造约束（如最小特征尺寸、拔模方向）融入优化目标函数，以生成具有高度复杂内部结构的轻量化部件。提供了在静力学、模态分析以及导热要求下的优化实例。第八章：增材制造（AM）中的残余应力与变形控制着重分析了金属和聚合物增材制造过程中，因快速加热与冷却导致的严重残余应力累积问题。详细介绍了激光路径规划、预热策略对控制零件变形和改善组织性能的影响。本章还探讨了如何通过反向应力补偿设计来预先塑形部件。第九章：多目标优化与生命周期评估本章将设计过程提升到更高层次，讨论如何同时满足强度、刚度、成本、可制造性和环境影响等多重矛盾的目标。引入了帕累托前沿的概念，并展示了如何利用启发式算法（如遗传算法）在复杂设计空间中搜索最优解。此外，对部件从原材料获取到报废回收的全面环境影响评估方法进行了介绍。目标读者本书内容兼具理论深度与工程实用性，是结构设计工程师、材料科学家、有限元分析专家以及相关专业研究生案头必备的参考资料。 ---

作者简介

目录信息

第1章绪论
第2章单层板的刚度和强度
第3章单层板的细观力学
第4章层合板的刚度与强度
第5章复合材料连接设计
第6章复合材料结构设计基础
第7章复合材料贮罐设计
第8章纤维缠绕内压容器设计
第9章复合材料管道设计
第10章复合材料叶片设计
第11章冷却塔设计
附录A 有关复合材料国家标准目录汇编
附录B 玻璃钢管道、贮罐及容器常用标准目录汇编
标准代号说明
基本参数文献
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