AIAA航空航天技术丛书：飞机结构复合材料技术（第2版） [Composite Materials for Aircraft Structures(Second Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[澳] 阿兰·贝克（Alan Baker），[澳] 斯图尔特·达特恩（Stuart Dutton），[澳] 唐纳德·凯利（Donald Kelly） 编，柴亚南，丁惠梁 译

图书标签:

• 复合材料
• 飞机结构
• 航空航天
• 结构工程
• 材料科学
• 航空工程
• 复合材料技术
• 第二版
• AIAA
• 航空

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787516506356

版次：2

商品编码：11672693

包装：精装

丛书名： AIAA航空航天技术丛书

外文名称：Composite Materials for Aircraft Structures(Second Edition)

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　《AIAA航空航天技术丛书：飞机结构复合材料技术（第2版）》对应用于飞机结构复合材料技术的各个方面做了广泛的介绍，包括纤维增强基体理论，常用于纤维、树脂与复合材料体系的材料特性，零件成形与制造，复合材料层压板结构力学，复合材料连接，环境影响，耐久性与损伤容限，无损检测（NDI）与修理程序，飞机的适航性考虑以及知识库工程技术及计算机辅助设计和有限元分析等内容。《AIAA航空航天技术丛书：飞机结构复合材料技术（第2版）》可作为航空航天复合材料领域技术人员的基础指导材料，也可作为相关专业高等教育的专业教科书。

目录

目录

第1章 引言
1.1 概述
1.2 改进机体结构材料的动力
1.3 高性能纤维复合材料概念
1.4 纤维增强体
1.5 基体
1.5.1 聚合物
1.5.2 金属
1.5.3 陶瓷
1.6 聚合物基复合材料
1.7 非聚合物基复合材料体系
1.7.1 金属基复合材料
1.7.2 微粒MMC
1.7.3 陶瓷基复合材料
1.8 混杂的金属/PMC复合材料
参考文献
延伸阅读书目

第2章 纤维复合材料基本原理
2.1 纤维复合材料体系概论
2.2 复合材料的微观力学和宏观力学方面
2.3 微观力学
2.4 弹性常数
2.4.1 材料力学方法
2.4.2 E1和E2材料力学方法的改进
2.4.3 确定弹性常数的弹性力学方法
2.4.4 膨胀系数α1和α2
2.5 关于强度的微观力学方法
2.5.1 拉伸强度的简单估计
2.5.2 拉伸强度的统计分析
2.5.3 Rosen的累积损伤模型
2.6 压缩强度的简单估计
2.7 偏轴拉伸强度
2.8 单向复合材料的断裂韧性
2.8.1 断裂表面能
2.8.2 断裂力学
参考文献

第3章 聚合物基复合材料使用的纤维
3.1 综述
3.2 玻璃纤维
3.2.1 制造
3.2.2 缺陷的影响
3.2.3 玻璃纤维的类型
3.2.4 玻璃纤维的涂层
3.3 碳纤维
3.3.1 制造
3.3.2 PAN基的纤维
3.3.3 沥青基的纤维
3.4 硼纤维
3.5 碳化硅纤维
3.5.1 基于化学气相沉积的碳化硅纤维
3.5.2 基于聚合物前体的碳化硅纤维
3.6 芳族聚酰胺纤维
3.7 定向的聚乙烯纤维
3.8 干纤维的形式
3.8.1 粗纱与丝束
3.8.2 纱线
3.8.3 无纺布
3.8.4 机织织物
3.8.5 编织物
3.8.6 无波纹织物
3.8.7 带
……
第4章 聚合物的基体材料
第5章 构件的成形与制造
第6章 结构分析
第7章 力学性能测量
第8章 复合材料体系的性能
第9章 复合材料结构的连接
第10章 修理技术
第11章 质量保证
第12章 飞机应用及设计问题
第13章 飞机结构适航性考虑
第14章 三维增强预成形体及其复合材料
第15章 智能结构
第16章 知识库工程，计算机辅助设计，有限元分析
附录A 智能结构所用的传感器与作动器纵览

前言/序言

好的，这是一本关于飞机结构复合材料技术的图书简介，内容详尽，但不包含您提供的书名《AIAA航空航天技术丛书：飞机结构复合材料技术（第2版）》中具体涉及的内容： --- 航空航天结构设计与先进材料应用：基础理论与工程实践 图书简介 本册专著聚焦于现代航空航天器设计中至关重要的结构力学基础、先进材料选择与制造工艺的整合应用。本书旨在为航空工程师、结构设计师、材料科学家以及高等院校相关专业的师生提供一个全面且深入的参考框架，用以理解和掌握高性能结构体系的构建原则。全书内容横跨结构静力学、疲劳与断裂力学、空气动力弹性学（Aeroelasticity）的基础原理，并着重探讨了传统金属材料在极端环境下的性能表现与优化策略。 第一部分：航空航天结构设计基础与载荷分析 本部分内容系统梳理了航空器结构所承受的主要载荷类型及其分析方法。重点在于对不同飞行阶段（如起飞、巡航、着陆、超载机动）载荷的准确评估，以及结构冗余度设计的基本要求。 第一章：结构静力学与载荷评估 深入探讨了应用强度理论（如最大应力理论、最大应变理论）来预测结构在静载荷下的响应。详细分析了机身、机翼、尾翼等关键部件的受力情况，包括扭转、弯曲和剪切的耦合效应。内容涵盖了经典梁理论、薄壳理论在航空结构分析中的应用，并引入了基于能量方法的结构刚度分析。重点关注了传统金属结构件（如铝合金、钛合金）在设计许用载荷下的应力分布模型建立与校核过程。 第二章：飞行器疲劳与断裂力学基础 详细阐述了材料疲劳损伤的微观机制，从低周疲劳到高周疲劳的区分，以及影响疲劳寿命的关键因素，例如应力集中、表面处理质量等。在断裂力学方面，本章着重介绍基于线性弹性断裂力学（LEFM）的裂纹扩展速率计算，包括应力强度因子（$K$）的确定方法，并讨论了汤普森（Toughness）在评估结构安全裕度中的作用。对于现有金属结构件的损伤容限设计（Damage Tolerance Design）理念进行了详尽阐述，并对比了不同检测技术对疲劳裂纹的识别能力。 第三章：空气动力弹性学与动态响应 本章将结构动力学与气动载荷紧密结合，解析了颤振（Flutter）、气动弹性发散（Divergence）等关键的空气动力弹性现象。内容包括结构的模态分析、自由振动与迫迫振动响应的求解，以及气动载荷与结构振动的耦合建模方法。重点分析了传统刚性结构对气动载荷的敏感性，并探讨了如何通过结构阻尼和刚度分布优化来抑制不稳定现象，为后续的结构减振设计奠定理论基础。 第二部分：先进结构材料的性能与加工工艺 本部分将视角转向非复合材料体系，专注于高性能传统工程金属材料在航空航天领域的应用拓展，以及先进制造技术对这些材料的性能提升。 第四章：高性能金属材料的冶金与性能 本章深入研究了航空航天领域常用的高强度钢、镍基高温合金以及先进的铝锂合金的冶金特性。详细分析了热处理工艺（如固溶处理、时效处理）如何影响这些合金的晶体结构、强化相的析出，进而决定其拉伸强度、屈服极限和蠕变性能。重点对比了不同热处理状态下钛合金的相变行为及其对疲劳性能的影响。 第五章：传统材料的连接技术与接头设计 结构连接是保证整体性能的关键环节。本章系统介绍了铆接、螺栓连接、焊接（特别是电子束焊和激光焊）在航空结构中的应用规范。对于铆接接头，详细分析了孔边应力集中系数的计算，以及疲劳载荷下铆钉的载荷分配模型。此外，还探讨了异种金属连接（如钢与铝）中因热膨胀系数不匹配而产生的残余应力问题及对策。 第六章：金属结构的表面防护与环境适应性 航空结构材料必须承受极端温度、湿度、盐雾和紫外线照射的考验。本章聚焦于传统金属结构的腐蚀防护技术，包括电镀、阳极氧化、化学转化膜处理等。同时，探讨了应力腐蚀开裂（SCC）的发生机理，并介绍了通过喷丸强化（Shot Peening）技术在表面引入压应力以提高材料抗SCC和抗疲劳萌生能力的方法。 第三部分：结构优化与制造集成 本部分着眼于如何利用先进的计算方法，对现有材料体系下的结构进行效率提升，并讨论了数字化制造流程对质量控制的重要性。 第七章：结构拓扑优化与轻量化设计 本章介绍基于有限元方法的结构优化技术，特别是拓扑优化（Topology Optimization）在去除冗余材料、实现最大刚度重量比目标中的应用。详细阐述了惩罚函数法、灵敏度分析等核心算法，并讨论了优化结果在实际制造中可实现性（如最小壁厚限制、制造各向异性处理）。重点展示了如何利用优化算法对承力框架和支撑梁进行重新设计，以在保持载荷能力的前提下最大限度减轻重量。 第八章：增材制造在金属结构件中的探索 虽然本书不涉及复合材料，但我们详细探讨了增材制造（Additive Manufacturing, AM）技术，如选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM），在制造复杂金属零件方面的潜力。内容包括金属粉末的特性、熔池的凝固行为、各向异性残余应力的控制，以及增材制造金属件的后处理（如热等静压HIP）对改善其微观组织和机械性能的必要性。 第九章：无损检测与结构健康监测（SHM）的传统方法 本章概述了航空器在全寿命周期中对结构完整性进行评估的传统无损检测（NDT）技术，包括超声波检测（UT）、射线检测（RT）、涡流检测（ET）等。重点分析了这些方法在金属结构缺陷（如剥层、孔隙、表面裂纹）的定性与定量评估中的适用范围和局限性。最后，对基于应变片和光纤传感器的传统健康监测系统在早期故障预警中的作用进行了展望。 --- 本书以严谨的工程科学视角，为读者构建了一个坚实的结构设计与传统先进材料应用知识体系，为解决未来航空航天工程中更为复杂的设计挑战打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧上看，这本书的风格非常传统，甚至可以说有些保守。字体选择是那种经典的衬线体，大段的公式和文字排在一起，对视力确实是个不小的考验。但奇妙的是，当你真正沉浸在它的内容中时，外界的干扰似乎就消失了，所有的注意力都会被那些精妙的力学分析所吸引。我尤其欣赏作者在讨论经典层合板理论（Laminate Theory）的局限性时所采取的批判性视角。他并没有将经典理论奉为圭臬，而是清晰地指出了其在厚板剪切变形和三维应力状态下的不足，并引出了更高级的几何非线性分析方法。这种不盲从前人结论，勇于指出理论边界的学术勇气，是我最敬佩的一点。它鼓励读者在运用工具的同时，也要理解工具的适用范围，这是一种非常成熟的工程思维的培养。这本书的价值在于，它不仅是知识的载体，更是一种严谨治学态度的体现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点，在于其对“故障诊断与剩余寿命评估”这一前沿课题的早期探讨。虽然是第二版，但书中对复合材料结构在受到冲击（Impact Damage）后的损伤演化路径分析，即使放到今天来看，也依然具有很高的参考价值。作者没有简单地停留在计算损伤面积的层面，而是引入了基于能量释放率的断裂力学方法来预测裂纹的扩展方向和速率。我记得书中特别对比了静态加载下的分层与动态冲击下的分层在能量吸收机制上的本质区别。这种对比分析，极大地拓宽了我对材料失效模式的理解。它让我明白，航空结构的安全评估绝非简单的“安全系数”堆砌，而是一个动态的、与材料历史相关的复杂过程。阅读这本书，就像是跟随一位经验丰富的导师，一步步走过从材料选择、铺层设计、固化控制到最终服役可靠性评估的全生命周期，每一步都充满了对精确度和安全性的执着追求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格，用我的导师的话来说，就像是“一本写给老派学者的技术手册”。它几乎没有使用任何花哨的语言或者试图用比喻来解释复杂的物理现象。每一个公式的出现都是经过精心推敲的，并且都有清晰的物理意义注解。例如，在讨论剪切变形对厚板效应的影响时，作者直接给出了一个复杂的应力分量场方程组，然后通过对边界条件的巧妙处理，一步步简化到实际工程中常用的近似解。这种循序渐进的推导过程，虽然需要读者投入极大的注意力，但一旦理解了，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。它最大的特点在于其深度而非广度，它不会试图涵盖所有类型的先进复合材料，而是紧紧围绕航空结构中最核心的碳纤维/环氧树脂体系展开，将失效机制、疲劳损伤和环境影响这三大难题剖析得淋漓尽致。我个人认为，如果你只是想对复合材料有个大概的了解，市面上那些更轻快的入门读物或许更适合，但若你目标是解决实际结构设计中的“硬骨头”问题，这本书的价值就体现出来了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当有年代感，那种硬朗的、蓝灰色的主色调，配合着工整的字体，立刻让人联想到严谨的工程学殿堂。我第一次翻开它的时候，就被那种扑面而来的专业气息给“震慑”住了。书中的插图，大多是结构受力分析的示意图和材料微观结构的剖面图，线条简练，信息密度极高。我记得有一个章节详细讲解了层合板的铺层顺序如何影响整体的抗扭刚度，作者用了好几页篇幅来推导欧拉-伯努利梁理论在复合材料斜交层合板上的修正形式。我花了整整一个下午，对照着手头的经典力学教材才勉强跟上思路。对于初学者来说，这本书的起点可能设置得有点高，它似乎更倾向于那些已经对材料力学和弹性力学有初步了解的工程师或研究生。我特别欣赏作者在引用文献时的严谨性，每一项关键结论后面几乎都有可靠的出处标注，这让我在进行下一步的深入研究时，总能找到一个坚实的落脚点，而不是停留在概念的层面，这种深挖到底的态度，在同类教材中是相当少见的。尽管阅读过程略显枯燥，但那种知识被系统性构建起来的充实感，是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在处理“制造工艺与性能的耦合”这一主题时，展现出了异乎寻常的细致。很多理论书籍往往止步于理想化的完美铺层和固化过程，但这本书却花了相当大的篇幅去讨论空隙率（Void Content）的控制对层间剪切强度的影响，甚至引入了损伤容限设计的概念，将制造缺陷的影响纳入到安全裕度计算中。我记得书中有一张图表，直观地展示了固化温度曲线的微小偏差如何导致纤维浸润不完全，进而使得材料的层间脱粘倾向显著增加。这种对现实世界中“不完美”的直面，极大地提升了这本书的实用价值。它不仅仅是在教你“应该怎么做”，更是在警示你“如果不注意细节，将会导致什么后果”。对于在实际生产线上工作的工程师而言，这种基于经验和理论的双重印证，远比那些纯粹的数学模型来得更加触动人心。这种对工艺细节的深度介入，是很多理论教材所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

早上订的货，下午就收到啦~非常快

评分☆☆☆☆☆

一本好书

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比较全面，好好学习。。

评分☆☆☆☆☆

很不错的书，对我很有帮助，希望自己能早早掌握

评分☆☆☆☆☆

挺好

评分☆☆☆☆☆

不错，值得购买。下次还买

评分☆☆☆☆☆

飞机的大应用，需要学习与借鉴

评分☆☆☆☆☆

好评

评分☆☆☆☆☆

复合材料的书的确值得一看，京东送货很快