3D纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料

內(nèi)容概要

纖維增強(qiáng)聚合物基（FRP）復(fù)合材料在航空、航天和航海、海洋石油平臺(tái)以及汽車、運(yùn)動(dòng)器械、化學(xué)加工設(shè)備和橋梁、建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。3D FRP復(fù)合材料發(fā)源于20世紀(jì)70年代初，但是直到近10～15年這種材料才被大量地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。本書正反映了這一時(shí)期3D FRP復(fù)合材料最新的制造、力學(xué)性能、層間斷裂韌性、沖擊損傷容限和應(yīng)用等方面的研究成果。本書主要介紹利用機(jī)織、編織、針織和縫紉以及z向銷釘增強(qiáng)等紡織技術(shù)制成的3D FRP復(fù)合材料。    本書可作為國(guó)內(nèi)航空航天材料研究機(jī)構(gòu)廣大科研和工程技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校材料科學(xué)、力學(xué)、航空、航天專業(yè)本科生和研究生教材或參考書。、

書籍目錄

譯者前言前言第1章　緒論　1.1　背景　1.2　3D纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料介紹第2章　3D纖維預(yù)成型件制造　2.1　引言　2.2　機(jī)織　2.3　編織　2.4　針織　2.5　縫紉　2.6　總結(jié)第3章　預(yù)成型件固化　3.1　引言　3.2　液體模塑成型技術(shù)　3.3　注入設(shè)備　3.4　樹脂選擇　3.5　預(yù)成型件問(wèn)題　3.6　模具　3.7　構(gòu)件質(zhì)量　3.8　總結(jié)第4章　研究力學(xué)性能的微觀力學(xué)模型　4.1　引言　4.2　微觀力學(xué)基礎(chǔ)　4.3　2D機(jī)織復(fù)合材料單胞模型　4.4　3D機(jī)織復(fù)合材料模型　4.5　編織和針織復(fù)合材料單胞模型　4.6　失效強(qiáng)度預(yù)測(cè)第5章　3D機(jī)織復(fù)合材料　5.1　引言　5.2　3D機(jī)織復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)性能　5.3　3D機(jī)織復(fù)合材料面內(nèi)力學(xué)性能　5.4　3D機(jī)織復(fù)合材料層間斷裂韌性　5.5　3D機(jī)織復(fù)合材料沖擊損傷容限　5.6　3D間距機(jī)織復(fù)合材料第6章　編織復(fù)合材料　6.1　引言　6.2　面內(nèi)力學(xué)性能　6.3　斷裂韌性和損傷性能　6.4　疲勞性能　6.5　編織復(fù)合材料建?！?.6　總結(jié)第7章　針織復(fù)合材料　7.1　引言　7.2　面內(nèi)力學(xué)性能　7.3　層間斷裂韌性　7.4　沖擊性能　7.5　針織復(fù)合材料建模　7.6　總結(jié)第8章　縫合復(fù)合材料　8.1　縫合復(fù)合材料簡(jiǎn)介　8.2　縫紉工藝　8.3　縫合復(fù)合材料力學(xué)性能　8.4　縫合復(fù)合材料的層間性能　8.5　縫合復(fù)合材料沖擊損傷容限　8.6　縫合復(fù)合材料接頭第9章　z向銷釘增強(qiáng)復(fù)合材料　9.1　引言　9.2　z向增強(qiáng)復(fù)合材料制造　9.3　z向銷釘增強(qiáng)復(fù)合材料力學(xué)性能　9.4　z向銷釘增強(qiáng)復(fù)合材料的分層阻抗和損傷容限　9.5　z向銷釘增強(qiáng)接頭　9.6　z向銷釘增強(qiáng)復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)索引

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　1.1　背景　　第二次世界大戰(zhàn)以后，纖維增強(qiáng)聚合物基（FRP）復(fù)合材料從一種只能用在特殊情況下的奇特材料逐漸成為一種用途廣泛的普通工程材料。復(fù)合材料現(xiàn)在用于制造飛機(jī)、直升機(jī)、航天飛機(jī)、衛(wèi)星、輪船、潛艇、汽車、化學(xué)加工設(shè)備、運(yùn)動(dòng)器械和民用基礎(chǔ)設(shè)施等，而且還很有可能用于醫(yī)療修復(fù)和微電子設(shè)備中。復(fù)合材料因?yàn)槠漭p質(zhì)、比剛度高、比強(qiáng)度高、疲勞性能優(yōu)異和比普通金屬合金（如鋼和鋁合金）更高的耐腐蝕性能，已經(jīng)成為一種重要的材料。復(fù)合材料其他的優(yōu)點(diǎn)包括各方向力學(xué)性能的可設(shè)計(jì)性，低的熱膨脹性能和高的尺寸穩(wěn)定性。復(fù)合材料顯著的物理、熱學(xué)和力學(xué)性能使其在很多應(yīng)用中能夠替代金屬，特別是在對(duì)減重要求較高時(shí)，這種優(yōu)勢(shì)更明顯?！　RP復(fù)合材料可以簡(jiǎn)單地描述為多組分材料，它由增強(qiáng)纖維嵌入硬質(zhì)聚合物基體構(gòu)成。FPR復(fù)合材料中的增強(qiáng)物可以是微粒、晶須或連續(xù)纖維。工程應(yīng)用中的大多數(shù)復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維是玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維。有時(shí)復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維也采用硼纖維、光纖或熱塑性纖維。許多種聚合物都可以用作FRP復(fù)合材料的基體，通常分為熱固性樹脂（如環(huán)氧，聚酯）和熱塑性樹脂（如聚醚醚酮，聚酰胺）?！　≡趲缀跛行枰邉偠?、高強(qiáng)度和高疲勞阻抗材料的工程應(yīng)用中，復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維通常是連續(xù)纖維而不是微?；蚓ы?。連續(xù)纖維復(fù)合材料用二維（2D）層狀結(jié)構(gòu)來(lái)描述，其中纖維排列在材料平面內(nèi)（xy面），如圖1.1所示。2D層壓板的一個(gè)顯著特征是在厚度方向（Z向）上沒有纖維排列。從成本、工藝性以及力學(xué)性能和沖擊損傷容限等方面考慮，沒有厚度方向的纖維可能是不利的。

編輯推薦

　　本書是澳大利亞悉尼大學(xué)航空與機(jī)電系Liyong Tong教授和皇家墨爾本理工大學(xué)航空工程系A(chǔ)drian P.Mouritz教授及高級(jí)復(fù)合材料研究中心Michael K.Bannister教授合著“3D Fiber Reinforced polymer Composites”一書的譯作。原書作者從事高級(jí)復(fù)合材料研究多年，是該領(lǐng)域頗具影響的知名學(xué)者。該書總結(jié)并提煉了近10-15年以來(lái)高級(jí)3D纖維增強(qiáng)聚合物基（FRP）復(fù)合材料的最新研究成果，內(nèi)容涵蓋3D FRP復(fù)合材料設(shè)計(jì)、制造、工藝、性能等各個(gè)方面的內(nèi)容，著重描述了利用機(jī)織、編織、針織和縫紉以及z向銷釘增強(qiáng)等技術(shù)制成的3D復(fù)合材料。

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