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連續纖維增強複合材料增材製造技術

  • 作者：張征//潘柏松//孫敏//張廣|責編:劉楊
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302714040
  • 出版日期：2026/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：368
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書取材於連續纖維增強複合材料增材製造技術的最新國際研究進展和作者近年來從事相關研究工作的最新成果。
    本書共分8章，系統闡述了增材製造技術下連續纖維增強複合材料的基本理論、實驗方法和數值模型。通過理論、實驗與數值模擬，針對連續纖維增強複合材料增材製造技術，對連續纖維3D／4D列印技術和熱塑性複合材料自動鋪放技術的成型原理、設計工藝、典型試件和性能測試及優化進行詳細闡述。主要包括：緒論、連續纖維增強複合材料3D/4D列印技術與應用、連續纖維增強複合材料自動鋪放裝備、連續纖維增強複合材料自動鋪放路徑規劃方法、自動鋪放溫度控制與缺陷檢測技術、連續纖維增強熱塑性複合材料自動鋪放工藝與機理、連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構優化設計和自動鋪放連續纖維增強複合材料層合板性能研究8個章節。
    本書可作為高等學校機械工程、複合材料力學、增材製造與航空航天等專業研究生教材，也可作為上述專業工程技術人員和教師的參考書。
作者介紹
張征//潘柏松//孫敏//張廣|責編:劉楊
目錄
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  纖維增強複合材料加工技術
    1.2.1  纖維增強複合材料熱壓罐成型
    1.2.2  纖維增強複合材料液體成型
    1.2.3  纖維增強複合材料模壓成型
    1.2.4  纖維增強複合材料纏繞成型
    1.2.5  纖維增強複合材料拉擠成型
    1.2.6  纖維增強複合材料手糊成型
    1.2.7  纖維增強複合材料增材製造成型
  1.3  連續纖維增強複合材料增材製造技術
    1.3.1  連續纖維增強複合材料3D列印技術
    1.3.2  連續纖維增強複合材料4D列印技術
    1.3.3  連續纖維增強複合材料自動鋪放技術
  1.4  連續纖維增強複合材料構件的設計、優化與性能分析
    1.4.1  連續纖維增強複合材料構件的設計
    1.4.2  連續纖維增強複合材料構件的設計優化
    1.4.3  連續纖維增強複合材料構件的工藝研究與性能分析
  本章小結
  參考文獻
第2章  連續纖維增強複合材料3D/4D列印技術與應用
  2.1  纖維增強複合材料3D/4D列印設備與成型原理
    2.1.1  3D列印設備
    2.1.2  3D列印成型原理
    2.1.3  4D列印成型原理
  2.2  連續纖維增強複合材料3D列印工藝
    2.2.1  連續纖維浸潤方式
    2.2.2  連續纖維列印路徑規劃
    2.2.3  后處理工藝
  2.3  連續纖維3D列印變剛度雙穩態層合結構
    2.3.1  變剛度雙穩態層合板理論模型
    2.3.2  曲線纖維路徑設計
    2.3.3  變剛度雙穩態層合板有限元模型
    2.3.4  3D列印層合板
    2.3.5  性能測試
  2.4  複合材料4D列印構件的變形特性與應用
    2.4.1  可驅控層合板
    2.4.2  空間可展開構件
  本章小結
  參考文獻
第3章  連續纖維增強複合材料自動鋪放裝備
  3.1  連續纖維增強複合材料自動鋪放裝備原理
    3.1.1  自動鋪放原理
    3.1.2  自動鋪放加熱方式
    3.1.3  自動鋪放裝備
    3.1.4  運動機構選型
  3.2  連續纖維增強複合材料自動鋪放裝備設計
    3.2.1  總體設計
    3.2.2  自動鋪放頭結構設計
    3.2.3  自動鋪放裝備控制系統設計

  3.3  連續纖維增強複合材料自動鋪放典型裝備
    3.3.1  激光加熱自動鋪放設備
    3.3.2  熱氣炬加熱自動鋪放設備
    3.3.3  紅外輔助自動鋪放設備
  3.4  典型熱塑性單向/編織混合圓弧曲面殼製備與實驗研究
    3.4.1  GF/PP混合圓弧曲面殼製備
    3.4.2  圓弧曲面殼損傷失效形貌分析
    3.4.3  混合圓弧曲面殼衝擊力-位移關係
    3.4.4  混合圓弧曲面殼衝擊吸收能
  本章小結
  參考文獻
第4章  連續纖維增強複合材料自動鋪放路徑規劃方法
  4.1  初始路徑生成與演算法
    4.1.1  定角度路徑規劃演算法
    4.1.2  測地線路徑規劃演算法
    4.1.3  初始路徑的工藝約束
  4.2  鋪放路徑的滿鋪放設計
    4.2.1  平行法與平移法
    4.2.2  測地等距路徑規劃演算法
    4.2.3  路徑軌跡的邊界處理
  4.3  軌跡優化方法與典型構件的路徑規劃設計
    4.3.1  路徑優化方法
    4.3.2  路徑優化方法驗證實驗
    4.3.3  典型構件自動鋪放路徑規劃
  本章小結
  參考文獻
第5章  自動鋪放溫度控制與缺陷檢測技術
  5.1  自動鋪放溫度控制系統
    5.1.1  溫度反饋模型和控制演算法
    5.1.2  自動鋪放測溫模塊
  5.2  自動鋪放典型構件溫度控制
    5.2.1  溫度控制模擬系統設計
    5.2.2  溫度控制實驗方案
    5.2.3  溫度控制系統程序設計
    5.2.4  溫度控制實驗
  5.3  連續纖維增強複合材料自動鋪放溫度場研究
    5.3.1  自動鋪放過程溫度場數學模型
    5.3.2  激光加熱熱塑性複合材料光學表徵
    5.3.3  熱塑性複合材料黏彈性材料性能
    5.3.4  溫度場有限元模擬
    5.3.5  自動鋪放溫度場實驗驗證
  5.4  自動鋪放缺陷的類型與檢測技術
    5.4.1  自動鋪放缺陷的類型
    5.4.2  自動鋪放缺陷檢測技術
    5.4.3  傳統缺陷檢測演算法
    5.4.4  基於深度學習的缺陷檢測演算法
  5.5  自動鋪放缺陷檢測實驗
    5.5.1  自動鋪放缺陷訓練樣本提取
    5.5.2  自動鋪放缺陷檢測模型搭建
    5.5.3  自動鋪放缺陷檢測實驗

  本章小結
  參考文獻
第6章  連續纖維增強熱塑性複合材料自動鋪放工藝與機理
  6.1  自動鋪放材料體系
    6.1.1  連續纖維增強熱固性複合材料
    6.1.2  連續纖維增強熱塑性複合材料
  6.2  激光加熱熱塑性複合材料自動鋪放工藝
    6.2.1  實驗方案
    6.2.2  成型工藝窗口
    6.2.3  壓輥壓強測試
    6.2.4  工藝參數對層間熔合性能的影響
  6.3  連續纖維增強複合材料自動鋪放過程分析
    6.3.1  樹脂流動模型
    6.3.2  孔隙動力學模型
    6.3.3  鋪放壓力模型
    6.3.4  溫度和壓力作用下預浸絲變形理論
    6.3.5  結晶動力學模型
  6.4  原位成型熱塑性複合材料細觀力學性能
    6.4.1  微觀圖像處理與參數統計分析
    6.4.2  纖維與孔隙隨機分佈生成演算法
    6.4.3  激光輔助原位成型熱塑性複合材料細觀有限元方法
  本章小結
  參考文獻
第7章  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構優化設計
  7.1  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構理論模型
    7.1.1  剛度預報方法
    7.1.2  雙穩態構型預報方法
    7.1.3  力學行為預報方法
  7.2  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構穩態構型逆向求解
    7.2.1  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構穩態構型逆向求解框架
    7.2.2  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構穩態構型逆向求解問題分析
    7.2.3  設計參數採樣方法
    7.2.4  人工神經網路訓練與誤差分析
    7.2.5  多島遺傳演算法
  7.3  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構多目標優化
    7.3.1  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構多目標優化框架
    7.3.2  連續纖維增強複合材料雙穩態層合結構多目標優化問題分析
    7.3.3  響應面近似模型訓練與誤差分析
    7.3.4  二代非支配排序遺傳演算法
  本章小結
  參考文獻

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