先進復合材料叢書由中國復合材料學會組織編寫,并入選國家出版基金項目。叢書共12冊,圍繞我國培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃和目標,促進我國復合材料研發(fā)和應用的發(fā)展與相互轉(zhuǎn)化,按全新研究進展評述、國內(nèi)外研究及應用對比分析、未來研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向預測的思路,論述各種先進復合材料。本書為《復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計》分冊,主要內(nèi)容包括復合材料加筋壁板設(shè)計、飛艇復合材料桁架設(shè)計、汽車復合材料電池盒設(shè)計、船用復合材料螺旋槳設(shè)計、飛機復合材料水平尾翼設(shè)計、航天復合材料燃料貯箱設(shè)計、復合材料儲能結(jié)構(gòu)設(shè)計、總結(jié)與展望。本書可供復合材料研發(fā)人員和工程技術(shù)人員參考,也可供新材料科研院所、高等院校、新材料產(chǎn)業(yè)界、政府相關(guān)部門、新材料技術(shù)咨詢機構(gòu)等領(lǐng)域的人員參考。
先進復合材料叢書由中國復合材料學會組織編寫,并入選國家出版基金項目和十三五國家重點出版物出版規(guī)劃項目。叢書共12冊,圍繞我國培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)劃和目標,促進我國復合材料研發(fā)和應用的發(fā)展與相互轉(zhuǎn)化,按全新研究進展評述、國內(nèi)外研究及應用對比分析、未來研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向預測的思路,論述各種先進復合材料。本叢書力圖傳播我國產(chǎn)學研全新成果,在先進復合材料的基礎(chǔ)研究與應用需求之間建立技術(shù)發(fā)展路徑,對復合材料研究和應用發(fā)展方向做出指導。叢書體現(xiàn)了技術(shù)前沿性、應用性、戰(zhàn)略指導性。本書針對航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、節(jié)能與新能源汽車三個領(lǐng)域,著重論述復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析的基本思路與方法、全新研究進展,以及未來發(fā)展狀況和應用前景。本書針對復合材料加筋壁板、飛艇桁架、汽車電池盒、螺旋槳、飛機水平尾翼、貯箱等典型結(jié)構(gòu),研究各自的特點,探索其設(shè)計分析方法。加筋壁板是飛行器常用的結(jié)構(gòu)件,是組成其他部件的基本單元,第2章論述了加筋壁板設(shè)計的技術(shù)要點,并對其進行了快速屈曲分析;飛艇桁架是配合氣囊共同承載的輕質(zhì)結(jié)構(gòu),第3章設(shè)計了飛艇推進支架和彎曲圓管,并具體論述了彎曲圓管的制作工藝;動力電池是新能源汽車的核心部件,電池盒是包裹在電池組的外層結(jié)構(gòu),起承載和保護作用,第4章對汽車電池盒進行了設(shè)計,并對注膠方案進行了模擬;船用復合材料螺旋槳在緩解空泡損傷、耐腐蝕、抗疲勞方面具有優(yōu)勢,第5章采用面元法設(shè)計了復合材料螺旋槳,并對其疲勞壽命進行了評估;飛機的水平尾翼承擔著飛機穩(wěn)定性和機動性能的作用,第6章設(shè)計了復合材料水平尾翼,以位移為目標優(yōu)化了鋪層比例;聚合物復合材料低溫貯箱的研發(fā)是下一代空間探測器和火箭提升運載能力的關(guān)鍵,第7章對復合材料燃料貯箱的殼體和端框進行了設(shè)計,并分析了貯箱的滲漏性;多功能結(jié)構(gòu)電池作為一種具有儲存電能和承受載荷的新型材料,能夠有效地減輕總體質(zhì)量,第8章研究了儲能結(jié)構(gòu)的力學性能,并以此為材料設(shè)計和分析了汽車機蓋;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合我國實際情況,第9章對未來復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的理念、發(fā)展方向及可能或必須突破的重大科學技術(shù)進行了描述。本書編著者及其分工如下:第1章由上海交通大學陳政、東華大學岳廣全編著;第2章由上海交通大學趙海濤、劉馨陽,北京航空航天大學葉金蕊編著;第3章由上海交通大學趙海濤、李曉旺,西安康本材料有限公司王增加編著;第4章由上海交通大學趙海濤、黃繼平,中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心叢晶潔編著;第5章由上海交通大學陳吉安、袁明清編著;第6章由上海交通大學陳吉安、李若薇,中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心叢晶潔編著;第7章由上海交通大學趙海濤、田莉,上海宇航系統(tǒng)工程研究所王勇、楊顏志編著;第8章由上海交通大學陳吉安、袁明清編著;第9章由北京航空航天大學葉金蕊編著。全書由趙海濤、王勇、陳吉安統(tǒng)稿、定稿。由于編著者水平有限,書中難免存在疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正!編著者2020年7月
第1章
概論11
復合材料的發(fā)展和應用12
復合材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點13
材料設(shè)計14
層合板設(shè)計15
復合材料層合板的固化模擬16
復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計原則參考文獻
第2章
復合材料加筋壁板設(shè)計21
概述22
復合材料加筋壁板設(shè)計準則23
復合材料加筋壁板的蒙皮設(shè)計24
復合材料加筋壁板的筋條設(shè)計25
復合材料加筋壁板屈曲分析26
復合材料加筋壁板工藝設(shè)計參考文獻
第3章
飛艇復合材料桁架設(shè)計31
概述32
復合材料桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計33
復合材料連接件設(shè)計34
復合材料桁架結(jié)構(gòu)強度分析35
復合材料桁架構(gòu)件工藝設(shè)計參考文獻
第4章
汽車復合材料電池盒設(shè)計41
概述42
汽車復合材料電池盒結(jié)構(gòu)特點43
汽車復合材料電池盒結(jié)構(gòu)設(shè)計44
汽車復合材料電池盒力學性能分析45
汽車復合材料電池盒工藝設(shè)計參考文獻
第5章
船用復合材料螺旋槳設(shè)計51
復合材料在船舶中的應用及發(fā)展歷程52
復合材料螺旋槳結(jié)構(gòu)特點53
復合材料螺旋槳結(jié)構(gòu)設(shè)計54
復合材料螺旋槳疲勞分析55
復合材料螺旋槳的工藝設(shè)計參考文獻
第6章
飛機復合材料水平尾翼設(shè)計61
概述62
復合材料水平尾翼設(shè)計特點63
水平尾翼整體布局設(shè)計64
復合材料水平尾翼設(shè)計65
復合材料水平尾翼鋪層