Assessing the Research and Development Plan for the Next Generation Air Transportation System pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Boehm-davis, Deborah A.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:15

装帧:

isbn号码:9780309124706

丛书系列:

图书标签:

• NextGen
• Air Transportation
• R&D
• Aviation
• Aerospace
• Technology
• Innovation
• Policy
• Planning
• Systems Engineering
• Research Assessment

好的，这是一份关于一本名为《下一代航空运输系统研发计划评估》的图书的详细简介，该书不包含您所提及的关于评估下一代航空运输系统研发计划的具体内容，而是专注于一个截然不同但同样至关重要的领域：前沿材料科学在极端环境下结构完整性中的应用。 --- 图书简介：《极端应力下的新纪元：高熵合金与陶瓷基复合材料在超高温及高辐射环境中的结构行为与寿命预测》 作者： [此处可虚构权威作者姓名，例如：阿德里安·卡斯特罗 博士，伊芙琳·里德 教授] 出版社： [此处可虚构专业学术出版社名称，例如：环球科学工程出版社] ISBN： [此处可虚构ISBN号] 导言：材料科学面临的终极挑战 人类对能源获取、深空探索以及高性能工程的追求，正以前所未有的速度将现有工程材料推向其性能的极限。我们所处的时代，对材料的要求不再是简单的强度或耐腐蚀性，而是要求它们能够在同时承受极高温度、极高应力、强烈的辐射辐照以及复杂的化学侵蚀等多种极端载荷的工况下，保持数十年的结构完整性和可预测的服役寿命。 本书《极端应力下的新纪元：高熵合金与陶瓷基复合材料在超高温及高辐射环境中的结构行为与寿命预测》正是聚焦于这一前沿挑战。它系统性地梳理和深入剖析了两种最具潜力的新型结构材料——高熵合金（High-Entropy Alloys, HEAs）和陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix Composites, CMCs）——在最严苛工程应用（如核聚变反应堆内部构件、超燃冲压发动机喷管、以及先进热核推进系统部件）中的性能表现、损伤机理以及寿命评估方法。 第一部分：高熵合金——颠覆性的多主元设计理念 高熵合金代表了材料设计范式的根本性转变。传统的合金设计依赖于少数几种元素按特定比例组合，而HEAs则引入了至少五种或更多主元，旨在通过显著的构型熵效应（Configurational Entropy）来稳定独特的微观结构，并带来优异的综合性能。 第一章：高熵合金的相结构与热力学基础 本章详细阐述了高熵合金的设计哲学，包括其“高熵稳定相”的形成条件、晶体学特征以及与传统合金在相变行为上的显著差异。重点探讨了快速冷却速率和应变诱导相变在维持其单相或特定多相结构中的关键作用。 第二章：极端温度下的力学响应 深入分析了HEAs在极低温（脆性转变温度以下）和极高温（蠕变温度以上）区域的力学特性。特别关注了“非平均场效应”如何影响位错运动、孪晶形成以及动态恢复过程。通过先进的同步辐射散射实验数据，展示了HEAs在数千次热循环下的微观结构演变规律。 第三章：辐射损伤与自修复潜力 核聚变堆中的中子轰击是结构材料的“阿喀琉斯之踵”。本章聚焦于高熵合金抵抗辐射损伤的能力。讨论了晶格缺陷（如空位、间隙原子团簇）在高熵环境中迁移率和偏析行为的独特性。研究表明，HEAs中复杂的元素相互作用可能有效捕获或阻碍辐射产生的点缺陷聚集，从而展现出超越传统不锈钢和镍基超合金的抗辐照脆化性能。 第四章：蠕变、疲劳与服役寿命模型 详细介绍了用于预测HEAs在高温、高应力下长期服役寿命的本构模型。这包括对关键的“扩散蠕变机制”与“位错滑移蠕变机制”的耦合分析，并引入了基于机器学习的残余寿命评估框架，以适应HEAs复杂且非线性的退化路径。 第二部分：陶瓷基复合材料——轻质与耐热的完美结合 陶瓷基复合材料（CMCs），特别是碳化硅纤维增强碳化硅基体（SiC/SiC）复合材料，是下一代航空航天和能源领域对抗超高温的基石。它们以极低的密度、卓越的抗氧化性和高热导率著称。 第五章：CMCs的微观结构与界面控制 本章聚焦于CMCs的核心优势——“准韧性”：即通过设计纤维与基体之间的弱界面（如PyC/BN涂层），诱导裂纹偏转、桥接和多次分层，从而避免灾难性的脆性断裂。深入探讨了化学气相渗透（CVI）和液相烧结（LPS）等制备工艺对界面性能的决定性影响。 第六章：超高温下的氧化动力学与腐蚀 在富氧或含有腐蚀性气体的环境中（如燃气轮机燃烧室），CMCs的服役寿命受到严重制约。本章分析了SiC在1500°C以上温度下形成保护性氧化层（SiO₂）的动力学过程，以及如何通过添加反应性元素（如铪、钪）来形成自修复的玻璃态保护层，以应对蒸汽和液态金属的侵蚀。 第七章：辐射对纤维增强体的影响 与HEAs类似，CMCs也面临辐射问题，但机制不同。本章研究了高能粒子对碳纤维（如T700/T1000）的交联密度、石墨化程度以及与基体粘结强度的影响。重点讨论了辐射诱导的体积变化如何导致内部残余应力失衡，进而引发分层或纤维断裂。 第八章：先进无损评估与结构健康监测（SHM） 由于CMCs的内部缺陷（如微裂纹、脱粘）难以直接观测，本章提出了集成化的无损评估技术。内容涵盖了超声波衰减分析、热成像技术（PICO-Thermography）对内部损伤的敏感性，以及嵌入式光纤传感器网络在实时监测结构应力状态和早期损伤识别中的应用。 结论：面向未来系统的材料集成策略 本书的最后一部分，着眼于如何将HEAs和CMCs这两种材料体系集成到实际的复杂结构中。我们探讨了异质结构连接技术（如扩散连接、钎焊）在不同材料界面上所面临的热膨胀失配和化学反应控制难题。 《极端应力下的新纪元》不仅是一本材料科学的深度参考书，更是为航空航天、核能工程、先进制造领域的工程师和研究人员提供了一套全面的、面向未来的材料选择、性能预测和寿命管理工具箱。它强调的是基础科学的突破如何直接转化为下一代工程系统的可靠性和可持续性。本书的结论清晰地指出：只有深入理解原子尺度的行为，才能确保宏观结构在最严苛的挑战中屹立不倒。

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