复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢鸣九 著，林忠钦 编

图书标签:

• 复合材料
• 连接技术
• 民用航空
• 先进制造
• 工艺
• 结构工程
• 材料科学
• 航空工程
• 制造技术
• 轻量化设计

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313163998

版次：1

商品编码：12173654

包装：精装

丛书名： 民机先进制造工艺技术系列

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：690

字数：896000

正文语种：中文

内容简介

　　《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》是作者谢鸣九根据多年来从事飞机复合材料结构连接研究的经验及参考国内外经典的和近来的研究成果编写而成。《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》的胶接、机械连接、夹层结构连接和开孔等章的内容主要基于作者主编的《复合材料连接手册》和《复合材料连接》的有关内容，但是补充了国内外新近的研究结果。《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》的共固化缝合连接和共固化z-pin连接、混合连接和混合胶接、特殊连接和创新连接等章则是全新的内容，较全面反映了国内外航空航天和交通运输等行业*近研发的成果及新出现的连接方法。
　　《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》可作为高等院校固体力学、复合材料结构设计和航空航天结构设计与强度专业研究生教材或教学参考书使用，也可供从事航空航天飞行器、交通运输车辆和风电叶片等复合材料结构设计和分析的技术人员参考。

目录

1 复合材料连接概论
1．1 复合材料连接设计的必要性和重要性
1．2 复合材料与金属的性能比较
1．2．1 复合材料与金属的共同点
1．2．2 复合材料与金属的不同点
1．3 复合材料连接方法及其选择
1．3．1 复合材料连接方法
1．3．2 各种连接方法的特点
1．3．3 连接方法选取原则及注意事项
1．4 复合材料连接破坏定义和连接效率
1．4．1 复合材料连接破坏定义
1．4．2 连接效率
参考文献

2 胶接
2．1 胶接连接概述
2．2 胶粘剂和胶接试件制备
2．2．1 胶粘剂
2．2．2 胶接试件的制备
2．3 胶接连接设计基础
2．3．1 胶接连接的特点
2．3．2 胶接连接的类型及其强度比较
2．3．3 胶接连接的载荷和破坏模式
2．3．4 胶接基本连接形式及其选择
2．3．5 影响复合材料胶接强度的主要因素
2．4 典型胶接连接构型的应力特性
2．4．1 概述
2．4．2 胶层剪应力特性
2．4．3 胶层剥离应力
2．4．4 热应力的影响
2．4．5 常见的单搭接连接应力计算模型
2．4．6 胶接单搭接连接强度计算方法比较
2．5 胶接连接基本构型的静强度设计方法
2．5．1 单搭接连接
2．5．2 双搭接连接
2．5．3 阶梯形搭接连接
2．5．4 斜面搭接连接
2．5．5 胶接连接强度其他计算方法
2．6 复杂面内胶接连接
2．6．1 波浪形搭接连接
2．6．2 榫一槽连接
2．6．3 柱形和管形连接
2．7 Pi形连接
2．7．1 Pi形连接概述
2．7．2 Pi形连接的构成及其特点
2．7．3 Pi形连接的载荷类型和破坏模式
2．7．4 Pi形连接参数影响的试验和分析研究
2．7．5 基于可靠性分析的Pi形连接参数敏感度研究
2．7．6 圆角半径和腹板厚度对Pi形连接强度的影响
2．8 T形连接
2．8．1 T形连接特点
2．8．2 实心层压板T形连接
2．8．3 夹芯层压板T形连接
2．8．4 夹层结构单体式连接
2．8．5 T形连接在汽车、船舶和车辆工业中的应用
2．8．6 L形连接
2．9 胶接结构耐久性设计
2．9．1 耐久性设计一般原则
2．9．2 结构细节设计
2．9．3 复合材料胶接结构的耐久性试验
2．10 胶接连接设计原则
2．10．1 基本原则
2．10．2 构型选择原则
2．10．3 阶梯形连接设计原则
……

3 机械连接
4 共固化缝合连接和共固化z-pin连接
5 混合连接和混合胶接
6 夹层结构连接
7 特殊连接和创新连接
8 开孔
附录
索引

精彩书摘

　　《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》：
　　2.3.5.3被胶接件的弹性模量和厚度
　　胶粘剂非均匀剪应变分布的主要原因是被胶接件的拉伸弹性模量。较刚硬的被胶接件提供更均匀的受载连接，而较柔性的被胶接件在搭接长度的中部传递载荷较小。因此，较刚硬的被胶接件促使产生更有效的胶层；另一方面，它们也具有较大的被胶接件强度。
　　当破坏发生在胶层外部的被胶接件时，被胶接件的承载能力基本上与厚度成正比例增加。由式（2—1）可知，胶接连接的承载能力按照被胶接件厚度平方根的比例增加，显然后者的增加比例大大减少。顺便指出，连接的剥离承载能力与被胶接件厚度的4次方根成正比。
　　当所有其他变量保持不变时，双搭接连接的效率受到被胶接件厚度的限制就是不可避免的。这就是为什么对较厚剖面采用斜面连接或者阶梯连接的理由。
　　刚度定义为轴向或面内剪切模量乘以被胶接件的厚度。所以，承载能力与被胶接件刚度的平方根成正比。
　　2.3.5.4被胶接件刚度不等
　　被胶接件刚度不等将使连接两端的受载不一样，最高的应力发生在较柔性元件的加载端，这就导致连接强度降低。
　　……

《复合材料连接技术/民机先进制造工艺技术系列》 本书是一部聚焦于现代航空制造领域关键技术的深度探讨。它并非直接介绍“复合材料连接技术”本身，而是将其置于更宏大的“民机先进制造工艺技术”的框架下，系统性地阐述了支撑现代民用飞机高效、安全、可靠制造的诸多核心工艺和技术环节。 本书旨在为航空工程领域的研发人员、技术工程师、管理者以及对先进制造技术感兴趣的读者提供一个全面、深入的视角。它将带领读者穿越纷繁复杂的制造流程，深入理解构成现代民机制造脉络的各个关键节点，并揭示这些技术如何相互协同，最终成就一架架翱翔蓝天的巨匠。 核心内容概览： 本书的重点在于 “民机先进制造工艺技术” 的广阔图景，其中 “复合材料连接技术” 只是构成这一整体的一个重要组成部分，但本书并未将其作为唯一或主要叙述对象。本书的内容将围绕以下几个主要方面展开： 先进材料应用与性能保障： 金属材料的高性能化： 探讨现代航空器中广泛使用的钛合金、铝合金、高温合金等先进金属材料的性能特点、热处理工艺、表面处理技术及其在结构中的应用。 复合材料的结构集成： 深入分析碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）等先进复合材料的力学性能、制造工艺（如预浸料铺层、树脂传递模塑RTM、自动铺带ATL/AFP等），以及其在飞机结构中的应用优势和挑战。 混合材料结构的挑战与解决方案： 重点关注不同材料（如金属与复合材料）之间的连接、界面设计、应力传递以及可能出现的腐蚀、疲劳等问题，并探讨相应的防护和管理策略。 数字化制造与智能化生产： CAD/CAM/CAE的集成应用： 介绍三维设计、计算机辅助制造和工程分析在飞机设计和生产中的协同作用，如何实现设计与制造的高效转化。 增材制造（3D打印）技术： 探讨金属、高分子等材料的3D打印技术在航空部件制造中的应用潜力，包括复杂结构件的成型、定制化零件的生产以及潜在的材料性能优化。 机器人与自动化技术： 介绍自动化装配、焊接、打磨、检测等机器人技术的应用，如何提高生产效率、降低人为误差，并实现复杂工况下的精确操作。 数字孪生与智能工厂： 展望和阐述数字孪生技术在飞机生命周期中的应用，以及构建智能化、柔性化的飞机制造工厂的愿景和实现路径。 精密加工与装配技术： 高精度数控加工： 深入分析五轴联动加工、精密磨削、电火花加工等技术在航空发动机关键部件、精密结构件制造中的应用，确保零件的尺寸精度和表面质量。 先进装配工艺： 探讨飞机总装过程中涉及的各类精密装配技术，包括对准、紧固、密封等环节，以及如何保证大型复杂结构的整体精度和稳定性。 无损检测（NDT）与在线监测： 介绍超声波、X射线、涡流、红外等无损检测技术在材料性能评估、制造过程监控和成品质量检验中的关键作用，以及传感器技术在部件健康监测中的应用。 绿色制造与可持续发展： 环保材料与工艺： 探讨在飞机制造过程中减少挥发性有机物（VOCs）排放、使用环保型涂料、粘合剂等，以及发展低能耗、低污染的制造工艺。 资源节约与循环利用： 分析如何通过优化材料利用率、回收再生技术等，降低飞机制造的环境足迹。 质量管理与风险控制： 全流程质量追溯： 介绍建立从原材料到成品的全生命周期质量追溯体系，确保每一环节的可控性和可查性。 失效分析与可靠性设计： 探讨飞机部件的失效模式、根本原因分析，以及如何将可靠性设计理念贯穿于制造过程，提高飞机的整体安全性和使用寿命。 工艺验证与标准化： 强调先进制造工艺的严格验证流程和行业标准的建立，确保技术的可推广性和生产的稳定性。 本书的价值与意义： 本书将以其系统性、前瞻性和实践性，成为航空制造领域不可多得的参考著作。它不仅仅是技术的堆砌，更是对现代航空制造业发展脉络的深度剖析，有助于读者理解： 技术之间的内在联系： 如何通过多种先进制造技术的协同，实现高性能、高可靠性民用飞机的生产。 未来发展趋势： 预见和解读数字化、智能化、绿色化在航空制造领域的发展方向。 解决实际问题的思路： 为在航空制造一线遇到的技术难题提供理论指导和实践启示。 通过阅读本书，您将能够更深刻地理解支撑现代民用飞机制造的强大技术体系，以及这些技术如何共同塑造着航空工业的未来。

评分☆☆☆☆☆

我对民用飞机制造领域的技术革新一直抱有浓厚的兴趣，特别是复合材料在飞机结构中的广泛应用。我了解到，复合材料的引入极大地提高了飞机的燃油效率和飞行性能，但这背后也伴随着新的挑战，尤其是如何有效地连接这些非金属材料。我一直在思考，传统的金属连接技术是否适用于复合材料？如果不是，那么有哪些专门为复合材料设计的连接技术？我特别好奇，胶接技术在飞机制造中扮演着怎样的角色？它是否能够实现比机械连接更优异的应力分布，从而提高结构的整体强度和耐久性？同时，我也想了解，是否存在一些混合连接方式，即将胶接与机械连接相结合，以达到更好的效果？在实际的飞机设计和制造过程中，工程师们是如何选择和验证这些连接技术的？是否存在一些关键的设计原则和质量控制标准？我渴望能找到一本能够深入剖析这些问题的书籍，帮助我理解现代飞机是如何通过精密的连接技术，将先进的复合材料转化为安全可靠的飞行器。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对航空工程充满好奇的爱好者，我一直对飞机是如何制造出来的过程感到着迷。尤其是近些年，复合材料在飞机制造中的地位越来越重要，这让我非常好奇，这些新材料是如何被“组合”成一架飞机的。我理解，飞机上的每一个部件都需要连接起来，才能形成一个完整的整体。但是，我一直觉得，复合材料的连接方式可能和传统的金属材料不一样。我很好奇，有没有一些特殊的“胶水”或者“夹子”，是专门用来连接碳纤维、玻璃纤维这些材料的？我猜想，这些连接方式一定非常精密，而且要能够承受住飞机在天上飞行时巨大的压力和各种复杂的环境。在设计飞机的时候，工程师们是如何决定使用哪种连接方法的呢？是不是有很多种选择，需要根据飞机的不同部位来决定？我希望能够找到一本能详细介绍这些“连接魔法”的书，让我对现代飞机的精湛工艺有一个更深的了解。

评分☆☆☆☆☆

最近我一直在关注飞机制造领域的新进展，尤其是民用飞机在先进制造工艺方面的突破。过去，飞机制造似乎总是与金属材料联系在一起，但现在，碳纤维、玻璃纤维等复合材料的应用越来越普遍，这极大地减轻了飞机重量，提高了燃油效率。然而，我有一个疑问一直盘旋在我脑海里：当这些高性能的复合材料被集成到飞机结构中时，它们是如何被连接在一起的？我能想象到，这肯定不是简单的堆叠和粘合，而是需要非常专业的技术。我想知道，是否存在一些特殊的连接方法，能够最大程度地发挥复合材料的性能，同时保证连接处的强度和耐久性？比如，有没有一些“隐形”的连接方式，能够做到无缝连接，既美观又实用？或者，会不会有一些特殊的“胶水”或“灌注”技术，能够将不同形状的复合材料部件完美地融合在一起？我特别好奇，在飞机设计过程中，工程师们是如何选择和优化这些连接技术的，他们会考虑哪些因素？是成本、重量、强度，还是生产效率？我希望能够找到一本能够解答我这些疑惑的书，让我对现代飞机的制造有一个更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我一直是个航空迷，尤其喜欢研究飞机是如何制造出来的。近些年，复合材料在飞机上的应用越来越多，这让飞机变得更轻、更省油，但同时我也一直在思考，这些轻飘飘的复合材料是如何被牢牢地固定在一起的？我总觉得，飞机制造是个非常精密的活儿，尤其是在连接部分，肯定不能马虎。我很好奇，有没有一些特殊的“胶水”或者“螺丝”，是专门用来连接飞机上的复合材料的？它们需要多大的强度才能承受住飞机在天上飞行时的各种压力？我有时候会想，是不是不同的复合材料需要用不同的方法来连接？比如说，碳纤维和玻璃纤维的连接方式是不是一样的？在设计飞机的时候，工程师们是怎么决定用哪种连接方法的呢？是不是有各种各样的“秘方”？我希望能够找到一本能够详细讲解这些方面的内容的书，让我对飞机是如何由各种部件连接起来的，有一个更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对航空器中那些“看不见”但至关重要的技术细节充满好奇，特别是当我们谈论到日益普及的复合材料在民用飞机制造中的应用时。我知道这些材料极大地提升了飞机的性能，但让它们成为一个坚固整体的“粘合剂”或者“固定器”是什么呢？我脑海中浮现出各种疑问：工程师们是如何确保不同形状和尺寸的复合材料部件能够精确地对接并牢固地连接在一起的？是采用某种特殊的“强力胶水”，还是通过精密的机械结构？我想了解，这种连接技术是否会影响到复合材料本身的性能，比如强度、刚度和耐久性？在进行设计时，他们会如何评估和选择最合适的连接方案，是否存在一些行业标准或者最佳实践？我对那些能够承受极端温度、高压和振动的连接技术特别感兴趣，它们是如何在确保安全性的同时，又做到轻量化和高效率的？我期待能够深入了解这些“连接的艺术”，从而更全面地认识现代飞机的精湛工艺。

评分☆☆☆☆☆

我对航空制造业的最新进展，尤其是复合材料在民机领域的广泛应用，一直保持着高度的关注。我知道复合材料带来了轻量化和高性能的优势，但随之而来的一个重要课题就是如何实现可靠的连接。我一直想深入了解，究竟有哪些先进的连接技术被应用于现代飞机中。例如，胶接技术是否能够替代或补充传统的机械连接方式？这种连接方式在承受载荷、分布应力以及提高疲劳寿命方面有哪些优势？同时，我也对用于复合材料连接的特种胶粘剂的种类、性能以及固化工艺产生了浓厚的兴趣。此外，我还需要了解，在设计阶段，工程师们是如何进行连接的选型和优化，例如如何考虑材料的兼容性、连接的效率、生产的经济性以及维护的便捷性。我渴望能够找到一本能够系统地介绍这些复合材料连接技术的书籍，让我对民机先进制造工艺有一个更全面和深入的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对民用飞机制造领域的技术突破充满着浓厚的兴趣，特别是关于先进材料的应用及其加工工艺。复合材料的引入无疑是推动飞机制造技术进步的重要力量，而如何将这些高性能材料有效地连接在一起，是实现其全部潜力的关键。我一直在思考，在飞机结构中，各种复合材料部件是如何被精密地固定和结合的？是否存在一些特殊的连接方法，能够最大程度地发挥复合材料的强度和韧性，同时保证结构的整体稳定性和安全性？例如，我好奇胶接技术在其中扮演的角色，以及它是否会产生应力集中效应？同时，我也对机械连接，如螺栓、铆钉等，在复合材料应用中的优化和创新非常感兴趣。我希望能够深入了解这些连接技术的原理、应用案例以及它们在飞机设计和制造中的重要性，从而更全面地理解现代民机的先进制造工艺。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对航空航天充满热情的研究者，我一直密切关注着民用航空器制造业的技术进步。特别是近年来，复合材料在飞机结构中的应用比例大幅提升，这不仅带来了性能上的飞跃，也对传统的制造工艺提出了新的挑战。我特别感兴趣的是，当这些先进的复合材料部件需要被连接成一个整体时，会采用哪些技术？我曾经在一些科普文章中看到过关于碳纤维增强聚合物（CFRP）的介绍，这种材料的强度和刚度都非常出色，但同时它的连接方式又与金属材料有着本质的区别。我非常想了解，在实际的飞机制造过程中，工程师们是如何处理这些连接的？是使用特殊的胶粘剂，还是采用特殊的机械连接方式，或者是一种混合的方法？我猜测，每一种连接方式都有其特定的应用场景和优缺点，需要根据具体的结构需求和材料特性来选择。我希望能够找到一本详细介绍这些复合材料连接技术的书籍，能够深入解析其背后的科学原理、工艺流程以及在实际工程中的应用案例，从而帮助我更好地理解现代飞机设计和制造的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我一直对航空器的结构设计和材料应用充满好奇，特别是近年来随着复合材料的广泛应用，飞机制造领域的技术革新令人目不暇接。在我心中，飞机不仅仅是冰冷的钢铁机器，更是凝聚了无数智慧和心血的艺术品，而其中最令我着迷的，莫过于那些看不见的连接技术。想象一下，一架能够承载数百人翱翔蓝天的巨型客机，其机身、机翼甚至发动机叶片，在高速飞行和复杂应力环境下，如何保持结构的完整性和安全性？这背后一定有着极其精妙的设计和制造工艺。我尤其想了解，这些轻质而坚固的复合材料，是如何被巧妙地固定在一起的，它们之间是否存在着特殊的“胶水”或“缝合”方式，能够承受住如此巨大的挑战？例如，在设计一架新机型时，工程师们会如何权衡不同的连接方案，是采用铆接、螺栓连接，还是更先进的胶接或混合连接方式？不同材料组合的复合材料，其连接性能又会有何差异？我猜想，这其中一定涉及到材料力学、工程设计、化学以及生产制造等多个学科的交叉融合，是一门非常深奥的学问。我期待能够通过阅读相关书籍，深入了解这些“幕后英雄”的技术细节，从而更全面地理解现代飞机的制造原理，以及未来航空技术的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

我对于能够让飞机飞起来的各种先进技术都非常着迷，特别是那些能够让飞机结构变得更轻、更坚固的技术。近年来，复合材料在飞机上的应用越来越多，这无疑是航空制造业的一大进步。但是，我的脑海中一直有一个挥之不去的问题：这些由碳纤维、玻璃纤维等材料制成的部件，它们之间是如何连接的呢？我总觉得，这不像我们平时用胶水粘东西那么简单。我猜想，一定有非常专业的技术，能够保证这些连接点在飞机高速飞行、承受巨大载荷时不会出现问题。有没有一些特殊的“胶水”，或者特殊的“插销”，是专门为这些复合材料设计的？它们在连接时，会不会改变复合材料本身的特性？我很好奇，工程师们在设计飞机的时候，是如何考虑这些连接的，是不是需要进行大量的测试和计算？我非常希望能找到一本能够详细解答我这些疑问的书，让我能够更深入地了解现代飞机的制造过程。