中国航空材料手册.第7卷,塑料 透明材料 绝缘材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国标准出版社

作者:《中国航空材料手册》编辑委员会

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-06-01

价格:96.0

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isbn号码:9787506625166

丛书系列:

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• 航空材料
• 塑料
• 透明材料
• 绝缘材料
• 工程技术
• 材料科学
• 中国航空
• 手册
• 工业标准
• 参考数据

飞行器设计与材料：结构应力与性能优化 本书系统探讨了现代飞行器设计中对结构材料的严苛要求，重点聚焦于金属合金、复合材料以及先进功能材料在极端服役条件下的性能表现、失效分析与寿命预测。全书共分六个主要章节，旨在为航空航天工程师、结构设计师以及材料科学家提供一套全面的理论框架与工程实践指导。 第一章：飞行器结构载荷环境与材料选择基础 本章首先深入剖析了飞机和火箭在不同飞行阶段（如起飞爬升、高空巡航、超音速飞行以及再入大气层）所承受的复杂载荷体系，包括气动载荷、热载荷、惯性载荷和环境载荷（如振动、冲击和腐蚀）。随后，详细阐述了基于可靠性工程和损伤容限设计理念的材料筛选流程。讨论了强度、刚度、疲劳性能、断裂韧性以及比强度/比模量等关键指标的量化评估方法，并对比了传统航空铝合金、钛合金与新型轻质合金在特定应用场景下的优劣势分析。本章强调了材料的应力敏感性及其对结构安全裕度的影响。 第二章：高性能金属合金的微观结构控制与宏观力学性能 本章将焦点集中在航空航天领域应用最广泛的高强度金属材料。详细剖析了高强度钢（如Maraging Steel）和镍基高温合金（如Inconel系列）的相变行为、晶粒尺寸调控及其对力学性能的耦合关系。特别深入研究了疲劳裂纹的萌生、扩展机制，以及如何通过热处理工艺（如固溶处理、时效强化）来优化其抗疲劳性能和蠕变抗力。内容涵盖了增材制造（Additive Manufacturing, AM）金属零件的显微组织特性，如增材制造钛合金（如Ti-6Al-4V）的残余应力和各向异性问题，以及如何通过后处理（如热等静压HIP）来改善其内部缺陷和性能一致性。 第三章：纤维增强复合材料的设计、制造与损伤评估 复合材料是现代航空结构减重的核心技术。本章详细介绍了碳纤维增强环氧树脂（CFRP）和玻璃纤维增强树脂（GFRP）的层合板设计理论，包括铺层角优化、界面粘结强度控制以及各向异性本构关系。重点讨论了复合材料在受力下的多模式损伤演化，如基体开裂、纤维/基体脱粘、分层（Delamination）的无损检测（NDT）技术，特别是超声波C扫描和声发射技术的应用。此外，本章还探讨了湿热环境对树脂基体性能的退化效应，以及如何通过纳米填料改性来提高材料的抗冲击性和阻燃性。 第四章：热管理材料与高温服役结构 随着发动机推力和飞行速度的提升，结构承受的温度持续攀升，对材料的耐热性能提出了前所未有的挑战。本章系统介绍了应用于高温部件（如涡轮叶片、燃烧室）的陶瓷基复合材料（CMC）和热障涂层（TBCs）。深入分析了氧化锆基涂层在热循环下的应力开裂与剥落机制，以及碳/碳复合材料（C/C）在氧化气氛下的保护技术。此外，内容还包括了对先进导热材料（如石墨烯、氮化硼）在热管理系统中的应用潜力评估，以实现对敏感电子设备的有效热沉设计。 第五章：结构健康监测（SHM）与寿命预测模型 为了确保长期服役飞行器的安全性和经济性，结构健康监测技术变得至关重要。本章介绍了基于嵌入式传感器的应变、振动和温度实时监测技术。重点阐述了基于损伤识别的模态分析方法和基于残余强度概念的疲劳寿命预测模型，如Miner线性累积损伤法则的改进形式和基于断裂力学的寿命评估。内容还包括了如何利用机器学习算法处理大规模传感器数据，实现对早期微小损伤的智能预警和退役决策支持。 第六章：材料连接技术与结构可靠性分析 飞行器结构通常由不同材料和部件通过铆接、胶接或焊接连接而成。本章详细分析了胶接接头的界面应力分布、环境老化对粘接强度的影响，以及铆接孔周的应力集中效应。针对不同材料体系（如铝合金到复合材料）的异种材料连接，探讨了导电/绝缘衬垫的使用、电偶腐蚀的预防措施。最后，本章以可靠性分析为收尾，介绍了基于概率的结构设计方法，用以量化材料缺陷、制造误差和载荷不确定性对整体结构失效概率的影响。 本书的撰写风格严谨，注重理论与工程实践的紧密结合，辅以大量的工程案例和数据图表，力求为读者提供一个深入理解飞行器结构材料科学与工程的专业参考资料。

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这本手册的名称听起来非常专业和具有技术深度，但坦率地说，我期望它能涵盖更广泛的航空材料领域，而不仅仅是塑料、透明材料和绝缘材料这几个特定方向。当我翻开书页时，我首先寻找的是关于金属合金，比如高强度钢、钛合金、镍基高温合金等在航空结构件中的应用细节。毕竟，航空器的核心承力结构绝大部分依赖于这些传统金属材料的性能和可靠性。我特别希望看到有关疲劳、蠕变、断裂韧性等关键力学性能的详细数据和失效分析案例，特别是针对新型复合材料与金属基体的界面行为的深入探讨。现有的内容似乎过于聚焦于非金属材料，这使得手册的“通用性”大打折扣。例如，对于发动机叶片和机身蒙皮等关键部位使用的先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料，CFRP）的制造工艺控制、损伤检测技术以及长期环境影响下的性能退化模型，我未能找到足够详尽的论述。希望未来的版本能在结构材料的主流方面提供更扎实的支撑，这样它才能真正成为一本全面的“航空材料手册”。

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对于材料科学的研究人员而言，寻找特定材料的精确数据和标准测试方法是日常工作的一部分。这本手册在塑料和绝缘材料的章节中，虽然罗列了一些常见的材料牌号，但很多关键的性能指标，比如特定温度下的收缩率、阻燃等级（如FAR 25.853的详细测试结果）的对比表格，显得过于简化。我花了好大力气才找到关于高性能工程塑料（如PEEK、PI）在承受交变载荷时的长期性能数据，但这些信息往往需要交叉引用多本标准才能拼凑完整。透明材料部分对于抗冲击性能的描述也过于定性，缺乏不同冲击能量下的穿透率和应力分布模型。总而言之，如果这本书的目标是作为一本参考工具书，那么它在数据详尽度和标准引用方面还需要大幅加强。它更像是一份入门级的概述，而非一本供高级工程师和科研人员依赖的“手册”。

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作为一名长期从事飞机内部系统集成的工程师，我购买这本手册是希望能找到关于电磁屏蔽材料和热管理材料的最新进展。透明材料部分虽然提到了有机玻璃或聚碳酸酯在舷窗或舱内装饰方面的应用，但内容相对停留在基础的物理性能介绍，缺乏对耐候性、抗紫外线老化以及高空低温环境下光学稳定性的深入分析。更让我感到遗憾的是，关于先进绝缘材料，例如用于超高压电缆、高频电路板的特种聚合物或陶瓷基复合材料，其介电常数、损耗角正切随温度和频率变化的曲线图集和应用规范描述得不够细致。在现代航空电子设备日益集成化和高功率化的背景下，这些参数的精确掌握至关重要。我本期待看到有关空间飞行器或高超音速飞行器对材料热防护系统的特殊要求，但此卷的篇幅似乎更侧重于常规客机内部环境下的低级别材料应用，这使得它的实用价值在尖端技术领域受到了一定的限制。

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从结构设计和轻量化优化的角度来看，我非常关注如何平衡材料的成本、可加工性与最终性能。塑料和复合材料固然在减轻重量方面有优势，但其复杂的热成型工艺和对湿度的敏感性常常给设计带来挑战。我原以为这本专注于“塑料”的卷册会详细介绍先进的树脂传递模塑（RTM）或预浸料铺放技术在复杂几何形状制造中的优化策略，并提供不同工艺参数对最终材料性能影响的敏感性分析。遗憾的是，书中对这些制造工艺细节的描述非常简略，更多篇幅被用于描述材料的宏观特性。透明材料部分对“自修复”或“智能变色”等前沿技术的提及也仅是蜻蜓点水，缺乏实际工程应用中的可行性评估。总体而言，这本手册在连接材料科学理论与实际工程制造及维护之间的桥梁上，显得有些单薄，更像是一本偏向基础材料化学的读物，而非实战指导手册。

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我对航空器维修和适航性方面的内容非常关注。在绝缘材料这部分，我期望看到关于电缆包覆层老化后的绝缘电阻下降趋势、在意外火灾场景下烟密度和毒性气体释放量的详细测试报告和限制标准。然而，这本书似乎并未深入探讨这些与安全维护息息相关的主题。关于塑料和复合材料的维修性，比如现场修补工艺（包括固化条件、清洁程序等）的指导性建议也相对缺乏。透明材料在受到微小划伤或紫外线照射导致的雾化现象的预防和修复指南，也是我非常希望找到的内容，因为这直接影响到飞行员的视野和舱内乘客的体验。这本书更像是在描述“出厂”时的材料特性，而不是“服役”过程中的材料行为。如果能增加一章专门讨论材料的在役监测、寿命评估以及维修规范的应用指南，其价值将提升一个量级。

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