船舶材料与焊接

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出版者:
作者:曾平
出品人:
页数:217
译者:
出版时间:2006-9
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787810738781
丛书系列:
图书标签:
  • 船舶材料
  • 焊接技术
  • 海洋工程
  • 材料科学
  • 金属材料
  • 焊接工艺
  • 船舶工程
  • 腐蚀防护
  • 无损检测
  • 质量控制
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具体描述

《船舶材料与焊接》内容包括金属材料的力学性能、内部组织结构及其变化规律;重点介绍船用金属材料的分类与牌号、性能要求及正确选用;适当介绍船用非铁金属材料及其它材料;重点介绍电弧焊基本理论、船舶焊接方法及船舶结构焊接工艺,简要介绍船用金属材料的焊接和焊接质量检验;并对当今船舶焊接的新技术、新工艺、新材料作适当介绍。

《船舶材料与焊接》可以作为船舶工程技术专业的高职高专学生教材,也可供船舶与海洋工程专业的本科学生及相关技术人员参考。

现代船舶结构设计与材料应用 本书简介 本书深入探讨了现代船舶结构设计的前沿理论、关键技术以及材料选择与应用。内容覆盖了从船舶总体结构布置到特定构件设计、从传统材料到新型高性能材料的全面梳理,旨在为船舶工程师、结构设计师以及相关领域的研究人员提供一本系统、前沿且具有高度实践指导意义的参考手册。 第一部分:船舶结构设计基础与规范 第一章 船舶结构概述与设计环境 本章首先对船舶的整体结构体系进行了系统性的划分,包括船体、上层建筑以及主要内部结构。详细阐述了不同类型船舶(如集装箱船、油轮、散货船、特种工作船)在结构布局上的差异性需求。重点分析了影响船舶结构设计的外部载荷,包括静水压力、波浪载荷(规则波与不规则波)、系泊载荷、碰撞与搁浅载荷等。同时,系统回顾了国际海事组织(IMO)以及主要船级社(如LR, ABS, DNV GL, CCS)现行的结构规范和设计导则的演变历程和核心要求,强调了结构设计必须满足的强度、稳性和疲劳寿命标准。 第二章 结构强度分析方法 本章聚焦于船舶结构强度分析的理论基础和工程应用。深入讲解了经典梁理论、薄板和厚板理论在船舶构件分析中的适用性。重点介绍了有限元方法(FEM)在船舶结构分析中的应用,包括单元选择、网格划分策略、边界条件施加以及荷载工况的模拟。详细阐述了直接强度计算(Direct Strength Calculation, DSC)与局部应力分析的概念,以及如何利用这些工具评估船体在极限工况下的安全裕度。本章还探讨了疲劳损伤评估的理论模型,如Miner法则、应力谱分析法,并结合实际案例说明了如何通过结构设计优化来提高构件的抗疲劳性能。 第三章 船舶结构的稳定性和极限状态设计 结构稳定性是船舶安全的关键。本章详细讨论了板架结构的局部屈曲问题,包括考虑板边约束条件和初始几何缺陷对临界屈曲应力的影响。深入分析了船体梁的整体失稳(如纵摇稳定性、扭转稳定性)的判据和校核方法。此外,本章还涵盖了极限状态设计(Limit State Design)的理念,将可靠性理论融入结构设计流程,讨论了材料强度、荷载模型和结构模型的不确定性对设计安全系数的影响。 第二部分:高性能结构材料的应用 第四章 现代船舶用钢材的冶金与力学性能 本章专注于当前船舶制造中应用的主流高强度钢和特殊用途钢材。详细介绍了船体用高强度钢(如AH36、EH40)的微观组织控制、热处理工艺及其对屈服强度、韧性和焊接性能的影响。对比分析了不同钢种在低温性能、抗硫化物应力腐蚀能力等方面的差异。重点阐述了船体钢板的抗冲击性能测试标准,以及如何根据不同区域的载荷环境选择合适的钢材牌号。 第五章 非金属与复合材料在船舶中的应用 随着船舶轻量化和特殊功能需求的发展,非金属材料的应用日益广泛。本章系统介绍了玻璃纤维增强塑料(GFRP)和碳纤维增强复合材料(CFRP)的力学特性、铺层设计、成型工艺(如真空辅助树脂传递模塑RTM)。重点讨论了它们在快速艇、游艇以及海洋工程结构中的应用案例,并分析了复合材料结构在湿热环境下的长期耐久性问题。此外,也简要介绍了先进的木材和工程塑料在船内装潢和次要结构中的应用优势。 第六章 材料的腐蚀与防护技术 海洋环境的腐蚀性对船舶寿命构成严重威胁。本章深入剖析了海水、湿热大气以及生物附着对钢材和铝合金的电化学腐蚀机理。详细介绍了牺牲阳极保护、外加电流保护系统(ICCP)的工作原理及维护要点。在涂层技术方面,系统梳理了环氧树脂涂料、聚氨酯面漆、富锌底漆的性能指标,并探讨了新型环保型防污涂料和水下修复涂料的技术发展方向。 第三部分:关键结构连接技术 第七章 现代连接工艺:铆接与粘接 本章回顾了铆接技术在特殊结构和维修中的应用,分析了铆钉类型、预紧力控制对结构连接性能的影响。重点阐述了结构粘接技术在复合材料连接和异种材料连接中的优势。详细讲解了结构胶的选择标准(如环氧基、聚氨酯基)、表面处理工艺对粘接强度的决定性作用,以及如何通过实验室测试(如剪切测试、剥离测试)来验证粘接接头的长期可靠性。 第八章 数字化焊接制造与质量控制 本章专注于先进焊接技术在船舶建造中的应用。详细介绍了埋弧焊(SAW)、气体保护焊(GMAW/FCAW)等高效率、高沉积率的焊接方法在厚板连接中的工艺参数优化。深入探讨了激光复合焊、搅拌摩擦焊(FSW)等新技术的应用潜力及其对热影响区(HAZ)微观结构和力学性能的影响。质量控制方面,系统阐述了无损检测(NDT)技术,如超声波自动检测(AUT)、相控阵超声(PAUT)在焊缝内部缺陷识别和定量评价中的应用流程。 第四部分:特殊结构与海洋工程 第九章 船舶的动态响应与抗冲击设计 本章处理船舶结构在海洋运动中的动态问题。分析了砰击(Slamming)、摇荡(Sloshing)引起的冲击载荷特性。详细介绍了如何根据CFD(计算流体力学)结果,结合冲击响应谱法对船底、侧板和LNG/LPG罐体进行抗冲击设计校核。讨论了对爆炸和碰撞载荷的被动防护设计策略,例如在双层底结构中设置导流板和吸收能量的结构单元。 第十章 浮式结构与海洋平台设计考量 本章拓展到浮式结构,如FPSO、半潜式平台和驳船。讨论了这些结构在波浪中浮态的稳定性分析(静水力学与运动学耦合)。重点分析了系泊系统的设计,包括系泊缆或立柱的布置、张力计算以及在极端海况下的安全裕度要求。探讨了用于深水作业的立柱、底座等关键部位的疲劳评估和腐蚀控制方案。 本书内容立足于国际先进工程实践,贯穿“安全、可靠、经济”的设计理念,是船舶与海洋工程领域专业人士不可或缺的技术指南。

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读后感

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用户评价

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总而言之,《船舶材料与焊接》这本书给我带来了巨大的收获。它以一种系统、深入、实用的方式,为我打开了船舶材料和焊接领域的大门。我不仅掌握了大量的专业知识,还对如何将这些知识应用于实际工程有了更清晰的认识。这本书的价值在于其内容的权威性、讲解的清晰度以及图解的实用性。我强烈推荐这本书给所有对船舶工程、材料科学或焊接技术感兴趣的读者,无论是学生、工程师还是业余爱好者,都能从中受益匪浅。这本书的出版,无疑填补了相关领域的一项重要空白,它将成为我未来学习和工作中的重要参考资料。

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这本书给我最深刻的印象是其内容的详实程度。我原本以为一本关于“船舶材料与焊接”的书,可能会停留在比较浅显的理论介绍层面,但事实证明我错了。它不仅仅是列出了各种材料的名称和焊接方法的定义,而是深入到了每一个细节。比如,在介绍钢材时,它会详细分析各种合金元素的含量如何影响钢的性能,包括碳当量、锰、硅、镍、铬等,以及这些微量元素对焊接性能的影响,比如是否容易产生冷裂纹。在焊接章节,它不仅讲解了不同的焊接工艺,还对焊缝的形态、咬边、气孔、夹钨等常见缺陷进行了详细的描述,并且给出了相应的预防措施和修复方法。书中还穿插了大量的图表和实例,比如不同焊接接头的应力分布示意图,以及不同材料在实际焊接中可能遇到的问题和解决方案。这种细致入微的讲解,让我感觉就像是在跟随一位经验丰富的导师在学习,每一个知识点都被讲解得清晰透彻,不留一丝模糊。

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这本书的装帧设计非常吸引人,封面使用了哑光质感的纸张,深邃的蓝色背景上,一艘风格化十足的远洋巨轮剪影若隐若现,仿佛蕴含着无尽的海洋故事。书脊的烫金字体“船舶材料与焊接”显得庄重而专业,拿在手中就能感受到一种厚重感和知识的力量。我之所以选择这本书,很大程度上是因为它在视觉上的呈现,它没有选择那种过于花哨或者陈词滥调的图片,而是用一种写意的手法,暗示了书中内容的宏大与精深。我期待着这本书能够带领我进入一个充满金属光泽、火花飞溅的世界,了解那些构筑起海上钢铁巨兽的坚固材质,以及连接它们、赋予它们生命的精密工艺。这本书的外观,给我一种可靠、严谨的学术氛围,让我相信其内容也必然是经过精心打磨,值得深入研读的。我特别喜欢封面上留白的运用,它让主体图案更加突出,也给了读者一定的想象空间,就像大海一样,总是充满了未知与神秘。

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我一直对船舶在极端环境下的表现非常好奇,而《船舶材料与焊接》这本书恰恰解答了我的一部分疑问。书中关于材料在低温、高温以及高压环境下的性能表现,特别是涉及到极地航行或者高温集装箱船舶的设计考量,给我留下了深刻的印象。它详细阐述了在这些极端条件下,材料的延展性、强度以及抗疲劳性是如何变化的,以及焊接工艺如何适应这些变化以保证结构完整性。我尤其关注了书中关于腐蚀防护的部分,海洋环境对船舶材料的侵蚀是巨大的,书中对此的分析,从材料本身的防腐蚀性,到各种涂层和防锈措施的应用,都进行了细致的讲解。这让我明白了为什么一艘船能够在大洋上航行数十年而不被海水吞噬,这背后是材料科学和工程技术的强大支撑。这本书让我对船舶的生命力有了全新的认识,它不仅仅是钢铁的堆砌,更是对自然环境挑战的智慧回应。

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我是一名对船舶工程怀有浓厚兴趣的爱好者,一直渴望能有一本书,能够系统地介绍船舶建造过程中最核心的技术环节。当我看到《船舶材料与焊接》这本书的时候,我就知道我找到了我一直在寻找的那一本。从目录上看,它涵盖了从基础材料的选择,到各种连接方式的详细讲解,这正是我所需要的内容。我特别关注书中关于不同类型钢材的性能分析,例如屈服强度、抗拉强度、冲击韧性等等,以及它们在不同海况下的适应性。我也对书中关于焊接方法(如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等)的原理、工艺参数以及质量控制进行了深入的了解。我希望能从中学习到如何选择最适合特定船体部位的材料,以及如何通过最可靠的焊接技术,确保船舶的结构安全和使用寿命。这本书的出现,无疑为我打开了一个全新的知识领域,让我能够更深入地理解船舶的建造原理,也更加敬畏工程师们在设计和建造过程中所付出的智慧与汗水。

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在我阅读《船舶材料与焊接》的过程中,我越来越感觉到这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一部关于船舶工业的百科全书。它不仅讲解了材料和焊接的技术细节,还穿插了大量关于船舶设计理念、建造流程以及质量控制的内容。让我看到了不同学科知识是如何相互融合,共同支撑起一艘宏伟的船舶。书中对于不同时期船舶材料和焊接技术发展的历史回顾,也让我对整个行业的发展有了更宏观的认识。我能够想象,在未来的航海事业中,随着新材料和新工艺的不断涌现,船舶的建造和性能将会达到一个怎样新的高度。这本书让我对船舶工业的未来充满了期待。

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这本书在材料选择上的专业性让我赞叹不已。我原本以为所有船舶都使用同一种钢材,但这本书让我明白,不同类型的船舶,不同部位的构件,甚至不同的工况,都需要选用具备特定性能的材料。例如,船体主要结构会用到高强度钢,而船上的一些舱室或者设备可能会用到不锈钢或者铝合金。书中对各种材料的详细介绍,包括它们的化学成分、力学性能、焊接性能以及成本效益,都为材料工程师提供了宝贵的参考。我特别对书中关于耐候钢和高强度低合金钢在船舶建造中的应用进行了深入的学习,了解了它们如何在保证结构强度的同时,减轻船体重量,提高燃油效率。这种细致的分类和深入的分析,让我看到了材料科学在船舶工业中的巨大作用。

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这本书的图解部分是我非常喜欢的一个特点。它不仅仅是枯燥的文字描述,而是配有大量清晰、准确的图纸和照片。例如,书中关于焊缝的各种缺陷,都配有真实的缺陷照片,让我能够直观地看到这些缺陷的样子,从而更容易在实际工作中识别它们。关于不同焊接接头的结构示意图,也非常清晰地展示了焊缝的形状、尺寸以及受力情况。这些图解不仅加深了我对文字内容的理解,也为我提供了一个非常好的学习和参考工具。我甚至觉得,这本书的图解质量,完全可以作为一本独立的参考图册来使用,它们对于理解复杂的焊接工艺和材料结构非常有帮助。

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我从这本书中学习到了很多关于焊接变形和残余应力的知识。在实际的机械制造中,焊接变形是一个非常棘手的问题,而船舶的体型庞大,对焊接变形的控制要求也更加苛刻。《船舶材料与焊接》这本书在这方面提供了非常实用的指导。它分析了焊接过程中热应力产生的机理,以及这些应力如何导致材料收缩和变形,并提供了多种控制变形的方法,比如合理的焊接顺序、分层分块施焊、预设反变形以及焊后热处理等。对于残余应力的产生及其对结构稳定性的影响,书中也进行了深入的探讨,并介绍了测量和降低残余应力的方法。这些内容对于理解船舶焊接的复杂性至关重要,也让我认识到,看似简单的“焊缝”,背后却蕴含着如此精密的工程学原理。

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从这本书中,我不仅学到了材料和焊接的理论知识,更看到了它们在实际应用中的重要性。书中通过大量的案例分析,展示了不同材料和焊接工艺在船舶建造中的成功应用,以及在设计或施工过程中可能出现的挑战和解决方案。这些案例生动地说明了理论知识与实际工程之间的紧密联系,也让我对书中的知识有了更深刻的理解。例如,书中提到过某艘大型油轮在建造过程中,由于焊接工艺选择不当,导致焊缝出现疲劳裂纹,最终经过多次返修才得以解决。这样的案例警示我们,在船舶建造中,任何一个环节的疏忽都可能带来严重的后果,也体现了对材料和焊接工艺的精益求精是多么重要。

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