先进复合材料制造技术

目录 1

前言 Timothy G．Gutowski 1

第1章 复合材料及其制造技术简介　Timothy G．Gutowski 3

1.1 材料的非均质性和各向异性 3

1.2　树脂 6

1.3　纤维 9

1.4　界面的形成 13

1.5　制造技术综述 16

第2章 反应性聚合物基复合材料的加工科学　John L．Kardos 32

2.1 引言 32

2.2　关键的科学问题 32

2.3　工艺模拟与优化 46

2.4　两个典型案例 48

2.5　结论 58

第3章 热塑性复合材料的加工科学　John D．Muzzy and Jonathan S．Colton 62

3.1 引言 62

3.2　纤维／树脂复合 63

3.3　片层制备 67

3.4　铺层 68

3.5　压实固化 69

3.6　变形成型 82

3.7　装配 83

3.8　结论 83

4.1 概述 87

第4章　纤维束的弹性变形　Timothy G．Gutowski and Greg Dillon 87

4.2　纤维束的弹性变形 90

4.3　实验 95

4.4　纤维束的“状态” 100

4.5　结论 103

附录4A　复合材料的压实 105

附录4B　微分柔量 118

第5章　纺织预成型体工艺　Frank K．Ko and Guang-Wu Du 121

5.1 介绍 121

5.2　纺织预成型体分类 122

5.3　纤维构架的重要地位 123

5.4　线性纤维集合体 127

5.5　平面纤维集合体 130

5.6　三维纤维集合体 140

5.7　概括和结论 155

5.8　致谢 157

第6章 复合材料热压罐成型工艺　Greg Dillon,Pat Mallon and Martin Monaghan 160

6.1　前言 160

6.2　热压罐成型工序 164

6.3　模具 169

6.4　工艺模拟 173

6.5　最新进展 180

附录6A　热塑性复合材料的试验热压罐工艺 188

第7章　复合材料拉挤成型　Jerome Paul Fanucci,Stephen Nolet and Stephen McCarthy 203

7.1　引言 203

7.2　拉挤成型概要 203

7.3　拉挤成型过程监控 206

7.4　热塑性复合材料的拉挤成型 207

7.5　影响拉挤成型的因素 207

7.6　小结 228

第8章 先进复合材料的变形成型　Charles L．Tucker Ⅲ 231

8.1　引言 231

8.2　映射方法 237

8.3　连续介质力学模型 261

8.4　成型缺陷的预测 280

8.5　两种方法的比较以及对未来的展望 285

附录8A　具有±45°纤维的材料的平面变形 290

9.2　问题描述 293

9.1　背景 293

第9章　热固性复合材料的纤维缠绕工艺模型　George S．Springer 293

9.3　模型分析 295

9.4　热化学子模型 296

9.5　纤维运动学子模型 297

9.6　应力-应变子模型 298

9.7　孔隙生长子模型 304

9.8　求解方法 305

9.9　工艺条件选择 306

第10章　复合材料液态成型　L．James Lee 309

10.1　概述 310

10.2　材料问题和模塑 313

10.3　工艺模拟 333

10.4　预制件分析 350

10.5　结果讨论 353

第11章 热固性复合材料加工的工艺过程控制　David E．Hardt 360

11.1　引言 360

11.2　控制概论 361

11.3　控制的工艺模型 362

11.4　工艺控制方式 365

11.5　串行和并行工艺过程 370

11.6　实时控制的必需条件 371

11.7　过程控制中的一个例子：热固性树脂的固化控制问题 376

11.8　结论 381

第12章　复合材料连接　Avraham Benatar,John Gillespie,Jr．and Keith Kedward 384

12.1　简介 384

12.2　机械连接 385

12.3　胶接 391

12.4　焊接工艺 395

12.5　焊接方法 397

12.6　焊接设计 401

12.7　装配 402

第13章 成本、自动化和设计　Timothy G．Gutowski 406

13.1　引言 406

13.2　先进复合材料的制造成本问题概要 407

13.3　降低成本的策略 414

13.4　复合材料的设计制造一体化 433

13.5　结论 449

索引 453