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[美] CMH-17协调委员会 编，汪海，沈真 译

图书标签:

• 聚合物复合材料
• 复合材料
• 材料科学
• 材料工程
• 结构分析
• 设计
• 应用
• 聚合物
• 工程材料
• 复合材料力学

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313122056

版次：1

商品编码：11675526

包装：精装

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：848

字数：1107000

正文语种：中文

内容简介

　　《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》第3卷提供了用于纤维增强聚合物基复合材料结构设计、分析、制造和外场支持的方法与得到的经验教训，还给出了有关材料与工艺规范，以及如何使用第2卷中列出数据的指南。所提供的信息与第1卷中给出的指南一致，并详尽地汇总了活跃在复合材料领域，来自工业界、政府机构和学术界的工程师与科学家的最新知识与经验。

目录

第1章 总论
1.1 手册介绍
1.2 手册内容概述
1.3 第3卷的目的和范围
1.4 材料取向编码
1.4.1 层压板取向编码
1.4.1.1 铺层顺序记号
1.4.1.2 铺层百分比记号
1.4.2 编织物取向编码
1.5 符号、缩写及单位制
1.5.1 符号及缩写
1.5.1.1 组分的性能
1.5.1.2 单层与层压板
1.5.1.3 下标
1.5.1.4 上标
1.5.1.5 缩写词
1.5.2 单位制
1.6 定义
参考文献

第2章 复合材料结构研制概述
2.1 引言
2.1.1 为什么复合材料是不同的
2.1.2 不同的研制方法
2.1.3 本章的局限性
2.2 复合材料的力学行为
2.2.1 材料术语和坐标系
2.2.2 材料级力学性能
2.2.3 铺层顺序问题
2.2.4 环境影响
2.2.5 损伤的影响
2.2.6 变异性问题
2.2.7 设计用力学性能
2.3材料的选择
2.3.1 结构材料
2.3.1.1 纤维类型
2.3.1.2 复合材料的形式
2.3.1.3 树脂类型
2.3.1.4 纤维形式
2.3.1.5 胶黏剂类型
2.3.1.6 夹层材料类型
2.3.2 附属材料
2.3.3 材料选择考虑的因素
2.4 制造工艺的选择
2.4.l 艺步骤和方法
2.4.2 模具成形方法
2.4.3 质量保证过程
2.4.4 艺选择的考虑因素
2.5 结构概念
2.5.1 基本结构类型
2.5.2 连接类型
2.5.3 零件的装配
2.5.4 整体化的大型复合材料结构
2.5.5 装配成完整的结构
2.6 缺陷和损伤问题
2.6.1 一般缺陷和损伤的考虑
2.6.2 缺陷和损伤来源
2.6.2.1 制造来源
2.6.2.2 使用损伤来源
2.6.3 缺陷和损伤特性
2.6.4 使用中缺陷和损伤的检测
2.6.5 设计和开发过程中缺陷和损伤的处理
2.6.5.1 总体设计和研发的考虑
2.6.5.2 具体的设计思路和方法
……

第3章 飞机结构取证和符合性
第4章 复合材料结构的积木式方法
第5章 材料和工艺——变异性对复合材料性能的影响
第6章 生产用材料与工艺的质量控制
第7章 复合材料设计
第8章 层压板分析
第9章 结构稳定性分析
第10章 连接的结构特征
第11章 螺栓连接设计和分析
第12章 损伤阻抗、耐久性和损伤分析
第13章 缺陷、损伤和检测
第14章 可支持性、维护与修理
第15章 厚裁面复合材料
第16章 坠毁试航及能量管理
第17章 结构安全管理
第18章 环境管理

前言/序言

材料之翼：探索聚合物基复合材料的无限可能 在现代科技飞速发展的浪潮中，材料科学扮演着至关重要的角色，其每一次突破都为人类社会的进步注入新的活力。而在众多令人瞩目的材料家族中，聚合物基复合材料以其独特的优势和广泛的应用前景，正日益成为工程师、科学家乃至普通大众关注的焦点。它们巧妙地融合了聚合物的韧性与增强体的强度，展现出超越单一材料的卓越性能，为航空航天、汽车制造、建筑工程、生物医学等诸多领域带来了革命性的变革。 本书并非仅仅是对现有聚合物基复合材料技术的简单罗列，而是旨在深入剖析这一前沿领域的核心内涵，提供一个全面而系统的认知框架。我们不打算在此赘述具体的材料配方或详细的实验步骤，而是着重于揭示其背后蕴含的科学原理、设计理念以及分析方法，从而赋能读者真正理解和驾驭这些高性能材料。 核心理念：协同增效的智慧结晶 聚合物基复合材料的魅力，在于其“1+1>2”的协同效应。聚合物基体，通常指具有链状或网状结构的有机高分子，如环氧树脂、聚酯、酚醛树脂等，它们以其优良的韧性、耐腐蚀性和易于加工成型的特点，为复合材料提供了整体框架。而增强体，则往往是具有高强度、高模量的无机材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，它们以束状或片状的形式分散于聚合物基体中，如同钢筋混凝土中的钢筋，承担着主要的载荷。 本书将从材料科学的基本原理出发，深入探讨聚合物基体与增强体之间的相互作用。我们将解析不同类型聚合物基体的分子结构、热力学性能以及流变行为，阐明它们如何影响复合材料的整体性能。同时，也会详细介绍各种增强体的微观结构、力学特性以及表面处理技术，并深入探讨纤维在基体中的取向、分布以及界面结合对材料宏观性能的影响。理解这种微观层面的相互作用，是掌握聚合物基复合材料设计与应用的关键。 设计之道：从需求出发的精准工程 如何根据实际应用需求，设计出性能卓越、经济适用的聚合物基复合材料，是本书着力探讨的核心内容之一。我们不会提供现成的设计手册，而是引导读者掌握一套系统性的设计思维。 首先，我们将聚焦于“需求分析”的重要性。无论是轻量化的高性能飞机部件，还是耐磨损的汽车传动轴，抑或是生物相容性优良的医疗植入物，每一种应用都对材料提出了独特的性能要求。本书将引导读者学习如何将这些宏观需求转化为具体的材料性能指标，如抗拉强度、弯曲模量、冲击韧性、耐疲劳性、耐热性、耐化学腐蚀性等。 接着，我们将深入阐述“材料选择”的策略。根据预设的性能指标，如何科学地选择合适的聚合物基体和增强体是设计过程中至关重要的一环。我们将分析不同聚合物体系（如热塑性与热固性）的特点，以及各种增强体（如短纤维、长纤维、连续纤维、织物）的适用范围，并探讨增强体含量、纤维取向、层合结构等设计参数如何影响最终的材料性能。 最后，我们将强调“工艺优化”的价值。即使拥有最佳的设计理念，不良的加工工艺也会导致材料性能大打折扣。本书将概述常见的聚合物基复合材料成型工艺，如手糊成型、真空辅助成型、缠绕成型、拉挤成型、注塑成型等，并分析不同工艺对材料微观结构和宏观性能的影响。理解工艺的局限性和优势，是实现设计目标的重要保障。 分析之法：洞察性能的科学工具 要充分发挥聚合物基复合材料的潜力，精准的性能分析和评估必不可少。本书将聚焦于揭示用于理解和预测这些材料行为的分析方法。 我们将介绍一系列关键的力学性能分析技术。这包括但不限于：拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、疲劳试验、蠕变试验等，以及如何解读这些试验所获得的应力-应变曲线、断裂韧度等关键参数。同时，我们将深入探讨非均质性材料的力学行为，如各向异性、界面脱粘等现象，并介绍预测复合材料宏观力学性能的建模方法，如连续介质损伤力学（CMDM）等。 此外，我们也将涵盖材料的耐久性分析。聚合物基复合材料在实际应用中往往会受到环境因素的影响，如温度、湿度、紫外线、化学介质等。本书将介绍评估材料在这些环境下的性能衰减规律，以及预测其长期使用寿命的方法。 在微观层面，我们将探讨如何利用先进的表征技术来理解材料的内部结构和失效机理。这包括显微镜学（如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM）对纤维、基体以及界面形貌的观察，以及光谱学（如红外光谱IR、拉曼光谱Raman）对化学成分和分子结构的分析。通过这些微观层面的洞察，我们可以更深入地理解宏观性能的来源，并指导材料的改进和优化。 前沿展望：创新驱动的未来图景 聚合物基复合材料的研发并非止步于此。本书还将展望这一领域的未来发展趋势。我们将讨论智能复合材料，即能够感知环境变化并作出相应响应的材料；我们将探讨生物基与可回收聚合物基复合材料，以应对日益严峻的环境挑战；我们还将触及纳米复合材料，探索将纳米材料引入聚合物基体所带来的性能飞跃。 本书的目标是为读者提供一个理解聚合物基复合材料的坚实基础，激发他们在这个充满活力的领域进行进一步的探索和创新。通过深入理解其设计理念、分析方法和潜在应用，我们相信读者将能够更好地把握这一“材料之翼”，在各自的领域创造出更美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

在《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》这本书中，“设计”环节无疑是连接理论与实践的关键枢纽。我一直认为，一个优秀的材料设计，其精妙程度不亚于一件精美的艺术品。我希望书中能够详细阐述从宏观到微观的设计原则，例如如何根据最终产品的受力情况和环境条件，来选择最合适的聚合物基体和增强体。我尤其期待书中能够深入探讨纤维的排布方式，如单向铺层、交叉铺层、±45°铺层等，以及不同铺层角度和顺序对材料整体力学性能（如强度、刚度、抗扭转能力）的影响。我想知道，在实际设计过程中，工程师是如何利用数学模型和仿真工具来优化铺层设计，以达到预期的性能目标，同时兼顾成本和可制造性。此外，书中关于界面设计的部分也引起了我极大的兴趣。我理解，聚合物基体与增强体之间的界面性能，是决定复合材料整体性能的关键因素之一。我希望书中能够介绍如何通过表面处理、界面改性等技术，来增强基体与纤维之间的粘结力，从而提高材料的强度和韧性。了解这些微观层面的设计策略，将有助于我更深刻地理解复合材料为何能够实现如此卓越的性能。

评分☆☆☆☆☆

对于《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》这本书中的“分析”部分，我寄予了厚望，希望能从中获得关于如何科学评估和验证聚合物基复合材料性能的系统知识。我理解，仅仅知道材料的组成和结构是不够的，更重要的是要能够通过严谨的实验和分析手段，来量化其性能指标，并预测其在实际使用环境中的表现。我希望书中能够详细介绍各种经典的力学性能测试方法，例如拉伸、压缩、弯曲、剪切、疲劳和冲击试验，并解释这些测试的原理、操作规程以及需要关注的关键参数。我尤其关注书中是否会涉及复合材料的各向异性特性，以及如何在测试中充分考虑这一点。此外，我强烈期待书中能够涵盖先进的分析技术，例如无损检测（NDT）方法，如超声波、X射线、红外热成像等，以及它们在检测材料内部缺陷（如脱层、气孔、纤维断裂）方面的应用。了解这些分析技术，将有助于我更好地理解复合材料的质量控制和可靠性评估。如果书中能够提供关于如何解读测试结果、识别潜在问题以及进行失效分析的指导，那将是我学习过程中最宝贵的财富，能够帮助我建立对复合材料性能的深刻理解和信任。

评分☆☆☆☆☆

我对《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》中“分析”部分所包含的内容充满期待，因为这部分直接关系到我们如何评价和验证复合材料的性能，以及如何确保其在实际应用中的可靠性。我希望书中能够详尽地介绍各种力学性能测试方法，例如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、剪切试验、疲劳试验和冲击试验等，并解释不同测试方法所反映的材料特性。例如，拉伸试验能告诉我们材料的强度和模量，而疲劳试验则关乎其在循环载荷下的耐久性。更重要的是，我希望书中能解释在进行这些测试时，需要注意哪些关键参数，以及如何对测试数据进行科学的解读。例如，对于复合材料，其各向异性特性使得测试方向的选择变得至关重要，我希望书中能提供相关的指导。此外，我强烈期待书中能够涵盖非破坏性检测（NDT）技术，如超声波检测、X射线成像、热成像等，这些技术在检测复合材料内部缺陷（如空隙、脱层、纤维断裂等）方面发挥着不可替代的作用。如果书中能详细介绍这些NDT方法的原理、操作步骤以及如何根据检测结果判断材料的健康状况，那将对我理解和评估复合材料的质量具有非常重要的意义。我坚信，只有深入理解了复合材料的分析方法，我们才能更好地信任并推广这些先进材料的应用。

评分☆☆☆☆☆

这本《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》在我看来，将是连接理论与实践的宝贵桥梁。我一直对科学研究中的“理论”与“实际应用”之间的鸿沟感到困惑，希望这本书能够有效地弥合这一差距。我期待它能够不仅仅停留在枯燥的公式和理论推导，而是能够将这些理论知识与具体的材料应用相结合，展示理论如何指导实际的设计和制造。例如，在讨论聚合物基体的固化机理时，我希望书中能够联系到具体的固化工艺参数（如温度、时间、压力）如何影响最终的力学性能，以及如何通过控制这些参数来优化材料性能。同样，在讲解纤维增强体的排布方式时，我希望书中能够展示不同铺层设计如何影响材料的宏观力学响应，以及如何通过计算来预测其在特定载荷下的表现。我尤其对书中可能包含的案例研究感兴趣，这些案例应该能够生动地说明，科学家和工程师是如何运用聚合物基复合材料的原理，来解决现实世界中的工程挑战。例如，如何设计轻质高强的飞机起落架，如何开发耐腐蚀的海洋工程结构，或者如何制造具有优异生物相容性的植入体。如果书中能提供这些案例的详细分析，包括其遇到的问题、采用的材料、设计思路、制造工艺以及最终的性能评估，那么这本书对我来说就不仅仅是一本技术手册，更是一部关于材料创新与应用实践的精彩故事集。

评分☆☆☆☆☆

一本关于聚合物基复合材料的书籍，名为《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》，光是这个书名，就已经足以激起我浓厚的阅读兴趣。作为一名对新材料领域怀揣着极大热情，但又非专业人士的读者，我常常感到自己在浩瀚的科学知识海洋中如同无根的浮萍，对那些深奥的概念和前沿的技术感到既渴望又畏惧。这本厚重而严谨的书籍，仿佛为我搭建了一座坚实的桥梁，让我能够以一种相对易懂且系统的方式，窥探聚合物基复合材料的精妙世界。我对它寄予厚望，希望能从中获得对这一颠覆性材料体系的全面认知，理解其为何能够如此广泛地应用于航空航天、汽车制造、建筑工程乃至生物医学等各个领域。我特别期待书中能够深入浅出地讲解聚合物基复合材料的构成原理，例如不同类型的聚合物基体（如环氧树脂、聚酯、聚氨酯等）与增强体（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等）如何通过精妙的界面作用，协同发挥出优异的力学性能、耐化学腐蚀性以及轻质高强的特点。此外，我对书中关于“材料应用”部分的论述尤为好奇，希望能够看到具体案例分析，了解这些复合材料是如何在实际产品中解决特定工程难题，以及在不同应用场景下，工程师们是如何根据需求选择合适的材料组合和制备工艺。例如，在航空器结构件中，轻质高强的碳纤维复合材料是如何降低飞机重量，提高燃油效率；在汽车保险杠中，具有良好冲击吸收性能的聚合物复合材料又是如何保障行车安全。这些鲜活的实例，无疑能极大地激发我的想象力，并加深我对材料价值的理解。

评分☆☆☆☆☆

我非常期待《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》这本书能够为我揭示聚合物基复合材料背后深刻的科学原理。我深信，任何先进材料的广泛应用，都离不开对其基础科学的透彻理解。我希望书中能够详细阐述聚合物基体与增强体之间的相互作用机理，例如化学键合、物理吸附以及界面相的形成等。我尤其感兴趣的是，这些微观层面的相互作用是如何宏观地影响材料的力学性能、热学性能、电学性能以及耐化学腐蚀性等。我希望书中能够通过清晰的图示和深入的解释，来阐明聚合物链的结构、纤维的微观形貌以及它们之间形成的界面如何共同决定复合材料的整体表现。此外，我也希望书中能够涉及聚合物的固化动力学、玻璃化转变温度等基本概念，以及这些概念如何影响复合材料的加工性能和长期稳定性。对这些基础科学原理的深入探究，将有助于我摆脱对材料的“知其然，不知其所以然”的状态，真正理解聚合物基复合材料的内在逻辑，并能够根据这些原理进行更具前瞻性的材料设计和应用探索。

评分☆☆☆☆☆

我对于《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》中关于“材料应用”部分所展示的广度和深度充满了好奇。我理解聚合物基复合材料因其独特的性能优势，已经在多个高科技领域得到了广泛应用，但我对于这些应用的具体细节以及其背后的技术支撑仍然知之甚少。我希望书中能够详细介绍不同聚合物基复合材料在航空航天、汽车、轨道交通、风能、体育器材、建筑以及医疗等领域的确切应用实例。例如，在航空航天领域，除了结构件，是否还有其他方面的应用，如发动机叶片、雷达罩等？在汽车行业，除了车身覆盖件，其在底盘、传动系统等方面的应用又如何？我希望书中能够深入分析每种应用场景下，对聚合物基复合材料的特定性能要求，以及设计师是如何通过材料选择、结构设计和工艺优化来满足这些需求的。例如，航空航天领域的应用对材料的轻质高强、耐高温、抗疲劳性能有极高的要求，而汽车行业的应用则更侧重于成本效益、冲击吸能和良好的加工性能。我期待书中能够提供详实的图表、数据和案例分析，让我能够直观地感受到聚合物基复合材料在推动各行各业技术进步中的重要作用。这种对应用层面的深入探索，将极大地拓宽我的视野，让我认识到材料科学的巨大潜力和无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我对于《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》这本书中“材料应用”部分所蕴含的无限可能性感到由衷的兴奋。我一直相信，材料的价值最终体现在其能够解决现实世界中的问题，并推动人类社会的进步。我希望书中能够提供一系列引人入胜的案例研究，展示聚合物基复合材料如何在各个领域发挥其独特优势，解决传统材料难以克服的挑战。例如，在航空航天领域，我期待看到如何利用复合材料实现结构轻量化，从而提升燃油效率和飞行性能；在汽车制造领域，我希望了解如何利用复合材料提高车身刚度和安全性，同时降低能耗；在新能源领域，例如风力发电，我好奇复合材料在制造大型叶片时所扮演的角色。更进一步，我希望书中能够深入分析这些应用案例背后的驱动因素，例如市场需求、技术瓶颈以及经济效益等，并探讨聚合物基复合材料在推动这些领域创新发展中所起到的关键作用。通过这些具体的应用展示，我将能够更清晰地认识到聚合物基复合材料的巨大价值，并激发我对未来更多创新应用的想象。

评分☆☆☆☆☆

我迫切希望能够通过这本《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》，深入理解“设计”这一环节在复合材料领域所扮演的关键角色。在我看来，一个成功的复合材料产品，绝非简单地将聚合物与纤维混合在一起，而是需要一系列精密的设计与计算。书中关于设计方法的论述，如果能够详细阐述如何根据预期的性能指标，如强度、刚度、韧性、疲劳寿命等，来选择合适的聚合物基体、增强体类型、纤维铺层顺序、纤维体积分数以及界面处理技术，那将是极具价值的。我尤其对书中可能涉及到的数值模拟和仿真技术感兴趣，例如有限元分析（FEA）在预测复合材料在载荷作用下的应力分布、变形以及失效模式方面的重要性。如果书中能够提供一些关于如何建立准确的材料模型、进行载荷条件设定以及后处理结果分析的指导，那我将受益匪浅。此外，对于不同成型工艺（如手糊成型、真空辅助树脂灌注（VARI）、预浸料热压成型等）的选择，以及它们对最终产品性能的影响，我也希望能够有所了解。我想知道，在实际的工程设计中，设计师是如何权衡成本、效率、性能以及可制造性等多种因素，来做出最优的工艺选择。例如，对于小批量、复杂形状的零件，也许手糊成型更为合适；而对于大规模生产的高性能结构件，预浸料热压成型可能更具优势。这本书如果能就这些方面提供清晰的讲解和案例，那我将能够更好地理解复合材料设计的复杂性与艺术性。

评分☆☆☆☆☆

一本名为《聚合物基复合材料：材料应用、设计和分析》的书籍，无疑触及了我对现代工程材料领域最为核心的兴趣点。作为一名非专业背景但对技术革新充满好奇的读者，我对“设计”这一环节的理解，常常停留在宏观层面，而我深知，复合材料的设计，尤其涉及复杂的微观结构和精密的计算。我迫切地希望书中能够深入阐述，从材料选择到结构布局，再到工艺流程，整个设计过程是如何协同进行的。我尤其对书中关于“设计”的章节感到期待，希望能详细了解如何根据特定的应用需求，例如强度、刚度、韧性、耐疲劳性、耐腐蚀性等，来制定一系列的设计参数。这是否包括对增强体纤维的类型、体积分数、取向，以及基体聚合物的化学成分和分子量分布进行精确的控制？书中是否会涉及到先进的设计工具和方法，例如计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA）在复合材料设计中的应用，以及如何利用这些工具来模拟材料在不同载荷和环境条件下的行为，从而优化设计方案，降低研发成本和风险？我希望能看到书中提供一些具体的案例，展示设计师是如何在理论计算、实验验证和实际制造成本之间取得平衡，从而创造出高性能且经济可行的复合材料产品。这种对设计过程的深入解读，将使我对复合材料的价值和潜力有更全面的认识。

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权威书籍，很棒

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不错的书，书的棱角有点磨损

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感觉非常不错，很好，推荐。

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没货还不说，干等好几天

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权威书籍，很棒

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