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3D列印微點陣材料(力學行為與結構優化)(精)

  • 作者：宋衛東//肖李軍|責編:劉信力//楊然
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030803993
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：298
人民幣：RMB 188 元      售價：元
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內容大鋼
    3D列印微點陣材料是新一代輕質高強韌結構材料。本書主要針對3D列印微點陣材料在准靜態和動態衝擊載荷作用下的力學性能與變形失效機理進行論述，並結合典型的工程應用背景，對微點陣材料的力學優化設計方法進行闡述。全書包含微點陣材料概念與應用、3D列印工藝和材料、微點陣材料准靜態力學性能、微點陣材料動態力學性能、微點陣材料數值模擬方法以及微點陣材料力學優化設計六個方面的內容，涉及材料學、彈塑性力學和衝擊動力學等方面的知識，相關內容能夠直接應用於實際工程問題或給有關研究提供直接參考。
    本書可供力學、航空航天、材料以及相關專業的高年級本科生、研究生學習和參考，也可供相關方向的科學技術人員以及對3D列印點陣材料／結構設計相關知識感興趣的讀者閱讀和使用。
作者介紹
宋衛東//肖李軍|責編:劉信力//楊然
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  微點陣材料的概念
  1.2  微點陣材料的應用
  1.3  微點陣材料力學性能及研究現狀
    1.3.1  微點陣力學性能參數
    1.3.2  微點陣材料力學行為的基本研究方法
  1.4  研究目的及簡介
  參考文獻
第2章  常見的金屬3D列印工藝和材料
  2.1  引言
  2.2  金屬微點陣材料3D列印工藝
    2.2.1  選區激光快速熔融技術
    2.2.2  電子束快速熔融技術
    2.2.3  選區激光燒結技術
  2.3  3D列印基體材料力學性能及微觀結構
    2.3.1  Ti-6Al-4V合金
    2.3.2  316L不鏽鋼
    2.3.3  鋁合金
    2.3.4  高熵合金
    2.3.5  高溫合金
  參考文獻
第3章  3D列印微點陣材料准靜態力學性能
  3.1  引言
  3.2  彈塑性力學性能分析
    3.2.1  彈性性能分析
    3.2.2  屈服行為分析
    3.2.3  屈曲行為分析
  3.3  准靜態力學性能實驗研究
    3.3.1  室溫准靜態實驗研究
    3.3.2  高溫准靜態實驗研究
    3.3.3  實驗結果分析
  3.4  微點陣材料宏觀本構模型研究
    3.4.1  應變能密度理論
    3.4.2  有限元模型
    3.4.3  結果與分析
  參考文獻
第4章  3D列印微點陣材料動態力學性能
  4.1  引言
  4.2  動態衝擊實驗方法
    4.2.1  落錘
    4.2.2  分離式霍普金森壓桿
    4.2.3  直撞式霍普金森壓桿/泰勒-霍普金森壓桿
    4.2.4  黏彈性SHPB實驗數據處理方法
  4.3  微點陣材料動態力學性能
    4.3.1  基於落錘系統的材料動態力學性能測試
    4.3.2  基於落錘系統的點陣夾芯結構防護性能測試
    4.3.3  基於SHPB系統的實驗測試結果
    4.3.4  基於直撞式/泰勒-霍普金森桿系統的實驗測試結果
  4.4  衝擊波分析模型

  參考文獻
第5章  3D列印微點陣材料數值模擬方法
  5.1  引言
  5.2  宏觀等效有限元模型
    5.2.1  DF模型
    5.2.2  Xue-Hutchinson(X-H)模型
    5.2.3  閉孔泡沫材料模型
    5.2.4  低密度聚氨酯泡沫材料模型
    5.2.5  可壓潰泡沫材料模型
    5.2.6  福昌泡沫材料模型
    5.2.7  壓力相關各向異性模型
    5.2.8  Li-Guo-Shim模型
  5.3  三維細觀有限元模型
    5.3.1  理想有限元模型
    5.3.2  含缺陷有限元模型
  5.4  3D列印微點陣材料幾何缺陷敏感性分析
    5.4.1  桿件的軸線曲度對點陣結構初始峰值應力的影響
    5.4.2  截面尺寸沿著軸線的變化對點陣結構初始峰值應力的影響
  5.5  多尺度計算模型
  參考文獻
第6章  微點陣材料傳統力學設計方法
  6.1  引言
  6.2  極小曲面設計方法
    6.2.1  TPMS設計方法研究現狀
    6.2.2  TPMS多孔結構試樣設計
    6.2.3  TPMS多孔結構力學性能研究
  6.3  梯度設計方法
    6.3.1  梯度設計方法研究現狀
    6.3.2  梯度微點陣結構試樣設計
    6.3.3  梯度微點陣結構力學性能研究
  6.4  混雜胞元設計方法
    6.4.1  拼接式混雜設計方法研究現狀
    6.4.2  拼接式混雜點陣結構試樣設計
    6.4.3  拼接式混雜點陣結構力學性能研究
    6.4.4  內嵌式混雜點陣結構試樣設計
    6.4.5  內嵌式混雜點陣結構力學性能研究
    6.4.6  胞間填充式混雜點陣結構試樣設計
    6.4.7  胞間填充式混雜點陣結構力學性能研究
  6.5  多級設計方法
    6.5.1  自相似多級點陣結構
    6.5.2  非自相似多級點陣結構
    6.5.3  新型多級點陣結構
  6.6  仿晶界設計方法
  參考文獻
第7章  基於拓撲優化的微點陣結構設計與力學行為研究
  7.1  引言
  7.2  拓撲優化設計方法介紹
  7.3  基於ABAQUS的拓撲優化方法
    7.3.1  能量均勻化方法
    7.3.2  考慮體積約束的最大化體積模量優化問題

    7.3.3  考慮體積和各向同性約束的最大化體積模量優化問題
    7.3.4  基於Abaqus軟體求解拓撲優化問題的過程
  7.4  拓撲優化點陣結構的力學性能表徵
    7.4.1  拓撲優化點陣結構設計
    7.4.2  拓撲優化點陣結構RVE的彈性性質
    7.4.3  增材製造拓撲優化點陣結構的准靜態實驗結果
    7.4.4  拓撲優化點陣結構力學性能對方向的依賴性
  參考文獻
第8章  基於數據驅動的微點陣材料設計方法
  8.1  引言
  8.2  異構點陣結構的機器學習演算法構建
    8.2.1  機器學習演算法研究現狀
    8.2.2  人工神經網路構建
    8.2.3  構建數據集
    8.2.4  訓練人工神經網路
    8.2.5  確定超參數
  8.3  異構點陣結構力學性能研究與逆向設計
    8.3.1  准靜態實驗結果
    8.3.2  數值模擬結果
    8.3.3  人工神經網路的性能表現與預測結果
    8.3.4  異構點陣結構力學性能對其構型的依賴性
    8.3.5  增強相的數量對異構點陣結構力學性能的影響
    8.3.6  兩相界面數量對異構點陣結構力學性能的影響
    8.3.7  具有不同構型的異構點陣結構的多樣化力學性能
    8.3.8  基於人工神經網路逆向設計異構點陣結構
  8.4  構築材料基於機器學習的多目標設計
    8.4.1  多目標機器學習演算法
    8.4.2  基於機器演算法生成的骨移植體
  參考文獻

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