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目次
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本書系統介紹了目前先進樹脂基復合材料自動化制造技術，主要內容包括：復合材料數字化制造技術基礎，樹脂基復合材料熱壓罐成型數字化技術、復合材料自動鋪放技術、預浸料拉擠成型技術、復合材料RTM成型技術、復合材料纖維纏繞成型技術。各個部分介紹了有關成型技術原理、適宜制造的產品類型，主要使用的材料體系、設備與制造工藝流程，以及典型應用實例等。
作者簡介
邢麗英，女，1965年2月出生，研究員。1989年北京航空航天大學畢業獲碩士學位，2003年北京航空航天大學畢業獲博士學位。現任中航工業復合材料技術中心副總工程師，是中航工業復合材料制造技術首席專家，中國航空研究院博士生導師，有突出貢獻中青年專家，獲國務院政府特殊津貼。長期從事先進樹脂基復合材料制造技術和結構功能一體化復合材料研究，負責了國家973、國家863、預先研究、型號關鍵技術攻關等多個重大項目，所研制的結構功能一體化和低溫固化復合材料及其制造技術等已在武器裝備大量應用。曾獲國家及國防科技成果獎勵8項，獲授權專利30多項。
名人/編輯推薦
先進樹脂基復合材料制造技術在很大程度上決定了復合材料構件的質量、成本和性能。隨著復合材料用量的快速增長、復合材料構件尺寸的增大和對復合材料構件質量及制造效率要求的不斷提高，先進樹脂基復合材料自動化制造技術得到快速發展和廣泛應用。
本書內容詳實，覆蓋面廣，系統性強，具有較高的可讀性，理論與試驗數據緊密結合，充分且條理清晰地介紹了目前先進樹脂基復合材料自動化制造技術，具有重要的參考和閱讀價值。
本書內容詳實，覆蓋面廣，系統性強，具有較高的可讀性，理論與試驗數據緊密結合，充分且條理清晰地介紹了目前先進樹脂基復合材料自動化制造技術，具有重要的參考和閱讀價值。
目次
第1章 緒論 …………………………………………………………………………… （ 1 ）
11 引言 ……………………………………………………………………………… （ 1 ）
12 先進樹脂基復合材料自動化制造技術 ………………………………………… （ 2 ）
121 復合材料數字化制造技術基礎 ………………………………………………… （ 2 ）
122 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 ……………………………………… （ 4 ）
123 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ………………………………………………… （ 5 ）
124 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ………………………………………………… （ 7 ）
125 樹脂基復合材料RTM成形技術 ……………………………………………… （ 9 ）
126 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 …………………………………………… （11）
13 先進樹脂基復合材料在航空領域的應用 ……………………………………… （12 ）
14 先進樹脂基復合材料制造技術的發展 ………………………………………… （15 ）
第2 章 樹脂基復合材料制造過程數字化技術基礎 ………………………………… （16 ）
21 引言 ……………………………………………………………………………… （16 ）
22 復合材料工藝穩定性和適宜性 ………………………………………………… （17 ）
221 復合材料工藝穩定性研究 ………………………………………………………（17 ） 第1章 緒論 …………………………………………………………………………… （ 1 ）
11 引言 ……………………………………………………………………………… （ 1 ）
12 先進樹脂基復合材料自動化制造技術 ………………………………………… （ 2 ）
121 復合材料數字化制造技術基礎 ………………………………………………… （ 2 ）
122 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 ……………………………………… （ 4 ）
123 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ………………………………………………… （ 5 ）
124 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ………………………………………………… （ 7 ）
125 樹脂基復合材料RTM成形技術 ……………………………………………… （ 9 ）
126 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 …………………………………………… （11）
13 先進樹脂基復合材料在航空領域的應用 ……………………………………… （12 ）
14 先進樹脂基復合材料制造技術的發展 ………………………………………… （15 ）
第2 章 樹脂基復合材料制造過程數字化技術基礎 ………………………………… （16 ）
21 引言 ……………………………………………………………………………… （16 ）
22 復合材料工藝穩定性和適宜性 ………………………………………………… （17 ）
221 復合材料工藝穩定性研究 ………………………………………………………（17 ）
222 復合材料制造工藝適宜性研究 ………………………………………………… （21）
223 復合材料體系的選擇與優化 …………………………………………………（23 ）
23 復合材料固化反應動力學模型 ………………………………………………… （25 ）
231 固化反應動力學試驗技術 ……………………………………………………（25 ）
232 固化反應動力學模型…………………………………………………………… （28 ）
233 固化反應動力學模型的驗證 …………………………………………………… （31）
24 復合材料固化過程溫度分布模型 ……………………………………………… （33 ）
241 固化過程溫度分布模型的建立 ………………………………………………（33 ）
242 溫度分布模型影響因素研究 …………………………………………………（35 ）
243 固化過程溫度分布模型的驗證 ………………………………………………（38 ）
25 復合材料固化和溫度分布模擬應用 …………………………………………… （39 ）
251 復合材料固化過程模擬技術的應用 …………………………………………（39 ）
252 復合材料溫度分布模擬技術的應用 ………………………………………（43 ）
26 熱壓成形復合材料制造過程優化 ……………………………………………… （45 ）
261 復合材料固化過程優化技術 …………………………………………………（45 ）
262 復合材料固化過程優化技術的應用 …………………………………………（52 ）
第3 章 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 …………………………………… （58 ）
31 引言 ……………………………………………………………………………… （58 ）
32 熱壓罐成形技術 ………………………………………………………………… （59 ）
321 熱壓罐系統的組成 …………………………………………………………… （59 ）
322 熱壓罐工藝技術 ……………………………………………………………… （60 ）
33 預浸料制造技術 ………………………………………………………………… （69 ）
331 預浸料制造工藝 ……………………………………………………………… （69 ）
332 預浸料性能要求 ……………………………………………………………… （72 ）
34 復合材料制造過程的數字化技術 ……………………………………………… （73 ）
341 熱壓罐成形中的數字化技術 …………………………………………………（73 ）
342 預浸料自動剪裁技術…………………………………………………………… （74 ）
343 預浸料激光輔助定位鋪貼技術 ………………………………………………（78 ）
344 預浸料自動剪裁和激光輔助定位鋪貼軟件 ……………………………………（83 ）
345 數字化技術在熱壓罐成形中的應用 …………………………………………（86 ）
第4 章 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ……………………………………………… （88 ）
41 引言 ……………………………………………………………………………… （88 ）
42 自動鋪放材料體系 ……………………………………………………………… （89 ）
421 自動鋪放對材料的要求 ………………………………………………………（89 ）
422 自動鋪放預浸帶 （絲束） 制造技術 ………………………………………… （91）
423 自動鋪放材料體系 …………………………………………………………… （92 ）
43 復合材料自動鋪帶成形技術 …………………………………………………… （94 ）
431 自動鋪帶設備 ………………………………………………………………… （94 ）
432 自動鋪帶工藝技術 …………………………………………………………… （104）
433 自動鋪帶鋪放成形模具 ……………………………………………………… （106）
44 復合材料纖維自動鋪放成形技術 ……………………………………………… （108）
441 復合材料纖維自動鋪放設備 ………………………………………………… （109）
442 纖維自動鋪放工藝技術 ……………………………………………………… （113）
443 纖維自動鋪放成形模具 ……………………………………………………… （116）
45 復合材料自動鋪放技術的應用 ………………………………………………… （118）
451 復合材料自動鋪帶技術的應用 ………………………………………………（119）
452 復合材料纖維自動鋪放技術的應用 ………………………………………（121）
第5章 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ……………………………………………… （124）
51 引言 ……………………………………………………………………………… （124）
52 拉擠成形用樹脂基體、 添加劑和增強材料 …………………………………… （125）
521 拉擠成形用樹脂基體…………………………………………………………（125）
522 拉擠成形用樹脂添加助劑 ………………………………………………（127）
523 拉擠成形用增強材料………………………………………………………（129）
53 傳統拉擠成形技術和設備 ……………………………………………………… （130）
531 拉擠成形工藝過程 …………………………………………………………… （130）
532 拉擠成形工藝參數控制 ……………………………………………………… （131）
533 拉擠成形工藝設備 …………………………………………………………… （135）
534 拉擠制品模具的設計與制造 ………………………………………………… （138）
535 拉擠成形過程質量管理 ……………………………………………………… （140）
54 高性能預浸料拉擠成形技術和設備 …………………………………………… （142）
541 高性能預浸料拉擠成形工藝 ………………………………………………… （142）
542 預浸料拉擠成形復合材料 …………………………………………………… （146）
543 高性能預浸料拉擠設備 ……………………………………………………… （148）
544 高性能預浸料拉擠成形用模具 ……………………………………………… （151）
55 拉擠成形復合材料的應用和發展 ……………………………………………… （152）
551 傳統拉擠成形復合材料的應用 ………………………………………………（152）
552 高性能預浸料拉擠成形復合材料的應用 ……………………………………（154）
553 拉擠成形復合材料技術發展 …………………………………………………… （1 5 6）
第6章 樹脂基復合材料RTM成形技術………………………………………………（161）
61 RTM成形技術…………………………………………………………………（161）
611 RTM成形技術概述 ………………………………………………………… （161）
612 RTM成形工藝過程 …………………………………………………………（163）
613 非閉模RTM成形工藝 …………………………………………………… （164）
62 RTM復合材料樹脂基體………………………………………………………（165）
621 RTM樹脂基體概述 ………………………………………………………… （165）
622 環氧樹脂基體 ………………………………………………………………… （166）
623 雙馬來酰亞胺樹脂基體 ……………………………………………………… （173）
63 RTM復合材料增強體及其預制技術…………………………………………（177）
631 定形劑預定形 ………………………………………………………………… （178）
632 紡織預制體 …………………………………………………………………… （181）
64 RTM成形過程樹脂流動模擬技術……………………………………………（187）
641 概述…………………………………………………………………………… （187）
642 材料特性研究 ………………………………………………………………… （190）
643 研究實例 ……………………………………………………………………… （192）
65 RTM復合材料的增韌技術研究………………………………………………（198）
651 RTM復合材料的韌性 ……………………………………………………… （198）
652 RTM復合材料的離位增韌技術 …………………………………………… （199）
66 RTM復合材料的應用…………………………………………………………（202）
第7 章 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 ………………………………………（206）
71 引言 ……………………………………………………………………………… （206）
72 纖維纏繞成形技術原理 ………………………………………………………… （206）
721 纖維纏繞線型及其分類 ………………………………………………………（206）
722 螺旋纏繞線型分析 …………………………………………………………… （208）
723 纖維纏繞線型的設計…………………………………………………………（212）
724 纖維纏繞類型的選擇…………………………………………………………（213）
73 纖維纏繞用材料 ………………………………………………………………… （214）
731 纖維纏繞用增強材料…………………………………………………………（215）
732 纖維纏繞用樹脂體系…………………………………………………………（215）
74 纖維纏繞成形工藝技術 ………………………………………………………… （218）
741 纖維纏繞工藝技術 …………………………………………………………… （218）
742 纖維纏繞工藝參數 …………………………………………………………… （219）
743 固化工藝技術 ………………………………………………………………… （222）
744 纖維纏繞過程模擬 …………………………………………………………… （225）
75 纖維纏繞設備 …………………………………………………………………… （228）
751 纖維纏繞機 …………………………………………………………………… （228）
752 纖維纏繞芯模 ………………………………………………………………… （231）
753 纖維纏繞張力控制系統 ………………………………………………………（232）
754 浸膠和纖維供給系統…………………………………………………………（233）
755 纖維纏繞固化設備 …………………………………………………………… （234）
76 纏繞成形復合材料的應用和發展 ……………………………………………… （236）
761 玻璃鋼儲罐 …………………………………………………………………… （236）
762 化工管道 ……………………………………………………………………… （238）
763 壓力容器 ……………………………………………………………………… （238）
764 其他應用 ……………………………………………………………………… （239）
765 纏繞成形復合材料技術發展 …………………………………………………（240）
參考文獻 ………………………………………………………………………………… （243）
11 引言 ……………………………………………………………………………… （ 1 ）
12 先進樹脂基復合材料自動化制造技術 ………………………………………… （ 2 ）
121 復合材料數字化制造技術基礎 ………………………………………………… （ 2 ）
122 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 ……………………………………… （ 4 ）
123 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ………………………………………………… （ 5 ）
124 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ………………………………………………… （ 7 ）
125 樹脂基復合材料RTM成形技術 ……………………………………………… （ 9 ）
126 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 …………………………………………… （11）
13 先進樹脂基復合材料在航空領域的應用 ……………………………………… （12 ）
14 先進樹脂基復合材料制造技術的發展 ………………………………………… （15 ）
第2 章 樹脂基復合材料制造過程數字化技術基礎 ………………………………… （16 ）
21 引言 ……………………………………………………………………………… （16 ）
22 復合材料工藝穩定性和適宜性 ………………………………………………… （17 ）
221 復合材料工藝穩定性研究 ………………………………………………………（17 ） 第1章 緒論 …………………………………………………………………………… （ 1 ）
11 引言 ……………………………………………………………………………… （ 1 ）
12 先進樹脂基復合材料自動化制造技術 ………………………………………… （ 2 ）
121 復合材料數字化制造技術基礎 ………………………………………………… （ 2 ）
122 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 ……………………………………… （ 4 ）
123 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ………………………………………………… （ 5 ）
124 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ………………………………………………… （ 7 ）
125 樹脂基復合材料RTM成形技術 ……………………………………………… （ 9 ）
126 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 …………………………………………… （11）
13 先進樹脂基復合材料在航空領域的應用 ……………………………………… （12 ）
14 先進樹脂基復合材料制造技術的發展 ………………………………………… （15 ）
第2 章 樹脂基復合材料制造過程數字化技術基礎 ………………………………… （16 ）
21 引言 ……………………………………………………………………………… （16 ）
22 復合材料工藝穩定性和適宜性 ………………………………………………… （17 ）
221 復合材料工藝穩定性研究 ………………………………………………………（17 ）
222 復合材料制造工藝適宜性研究 ………………………………………………… （21）
223 復合材料體系的選擇與優化 …………………………………………………（23 ）
23 復合材料固化反應動力學模型 ………………………………………………… （25 ）
231 固化反應動力學試驗技術 ……………………………………………………（25 ）
232 固化反應動力學模型…………………………………………………………… （28 ）
233 固化反應動力學模型的驗證 …………………………………………………… （31）
24 復合材料固化過程溫度分布模型 ……………………………………………… （33 ）
241 固化過程溫度分布模型的建立 ………………………………………………（33 ）
242 溫度分布模型影響因素研究 …………………………………………………（35 ）
243 固化過程溫度分布模型的驗證 ………………………………………………（38 ）
25 復合材料固化和溫度分布模擬應用 …………………………………………… （39 ）
251 復合材料固化過程模擬技術的應用 …………………………………………（39 ）
252 復合材料溫度分布模擬技術的應用 ………………………………………（43 ）
26 熱壓成形復合材料制造過程優化 ……………………………………………… （45 ）
261 復合材料固化過程優化技術 …………………………………………………（45 ）
262 復合材料固化過程優化技術的應用 …………………………………………（52 ）
第3 章 樹脂基復合材料熱壓罐成形數字化技術 …………………………………… （58 ）
31 引言 ……………………………………………………………………………… （58 ）
32 熱壓罐成形技術 ………………………………………………………………… （59 ）
321 熱壓罐系統的組成 …………………………………………………………… （59 ）
322 熱壓罐工藝技術 ……………………………………………………………… （60 ）
33 預浸料制造技術 ………………………………………………………………… （69 ）
331 預浸料制造工藝 ……………………………………………………………… （69 ）
332 預浸料性能要求 ……………………………………………………………… （72 ）
34 復合材料制造過程的數字化技術 ……………………………………………… （73 ）
341 熱壓罐成形中的數字化技術 …………………………………………………（73 ）
342 預浸料自動剪裁技術…………………………………………………………… （74 ）
343 預浸料激光輔助定位鋪貼技術 ………………………………………………（78 ）
344 預浸料自動剪裁和激光輔助定位鋪貼軟件 ……………………………………（83 ）
345 數字化技術在熱壓罐成形中的應用 …………………………………………（86 ）
第4 章 樹脂基復合材料自動鋪放技術 ……………………………………………… （88 ）
41 引言 ……………………………………………………………………………… （88 ）
42 自動鋪放材料體系 ……………………………………………………………… （89 ）
421 自動鋪放對材料的要求 ………………………………………………………（89 ）
422 自動鋪放預浸帶 （絲束） 制造技術 ………………………………………… （91）
423 自動鋪放材料體系 …………………………………………………………… （92 ）
43 復合材料自動鋪帶成形技術 …………………………………………………… （94 ）
431 自動鋪帶設備 ………………………………………………………………… （94 ）
432 自動鋪帶工藝技術 …………………………………………………………… （104）
433 自動鋪帶鋪放成形模具 ……………………………………………………… （106）
44 復合材料纖維自動鋪放成形技術 ……………………………………………… （108）
441 復合材料纖維自動鋪放設備 ………………………………………………… （109）
442 纖維自動鋪放工藝技術 ……………………………………………………… （113）
443 纖維自動鋪放成形模具 ……………………………………………………… （116）
45 復合材料自動鋪放技術的應用 ………………………………………………… （118）
451 復合材料自動鋪帶技術的應用 ………………………………………………（119）
452 復合材料纖維自動鋪放技術的應用 ………………………………………（121）
第5章 樹脂基復合材料拉擠成形技術 ……………………………………………… （124）
51 引言 ……………………………………………………………………………… （124）
52 拉擠成形用樹脂基體、 添加劑和增強材料 …………………………………… （125）
521 拉擠成形用樹脂基體…………………………………………………………（125）
522 拉擠成形用樹脂添加助劑 ………………………………………………（127）
523 拉擠成形用增強材料………………………………………………………（129）
53 傳統拉擠成形技術和設備 ……………………………………………………… （130）
531 拉擠成形工藝過程 …………………………………………………………… （130）
532 拉擠成形工藝參數控制 ……………………………………………………… （131）
533 拉擠成形工藝設備 …………………………………………………………… （135）
534 拉擠制品模具的設計與制造 ………………………………………………… （138）
535 拉擠成形過程質量管理 ……………………………………………………… （140）
54 高性能預浸料拉擠成形技術和設備 …………………………………………… （142）
541 高性能預浸料拉擠成形工藝 ………………………………………………… （142）
542 預浸料拉擠成形復合材料 …………………………………………………… （146）
543 高性能預浸料拉擠設備 ……………………………………………………… （148）
544 高性能預浸料拉擠成形用模具 ……………………………………………… （151）
55 拉擠成形復合材料的應用和發展 ……………………………………………… （152）
551 傳統拉擠成形復合材料的應用 ………………………………………………（152）
552 高性能預浸料拉擠成形復合材料的應用 ……………………………………（154）
553 拉擠成形復合材料技術發展 …………………………………………………… （1 5 6）
第6章 樹脂基復合材料RTM成形技術………………………………………………（161）
61 RTM成形技術…………………………………………………………………（161）
611 RTM成形技術概述 ………………………………………………………… （161）
612 RTM成形工藝過程 …………………………………………………………（163）
613 非閉模RTM成形工藝 …………………………………………………… （164）
62 RTM復合材料樹脂基體………………………………………………………（165）
621 RTM樹脂基體概述 ………………………………………………………… （165）
622 環氧樹脂基體 ………………………………………………………………… （166）
623 雙馬來酰亞胺樹脂基體 ……………………………………………………… （173）
63 RTM復合材料增強體及其預制技術…………………………………………（177）
631 定形劑預定形 ………………………………………………………………… （178）
632 紡織預制體 …………………………………………………………………… （181）
64 RTM成形過程樹脂流動模擬技術……………………………………………（187）
641 概述…………………………………………………………………………… （187）
642 材料特性研究 ………………………………………………………………… （190）
643 研究實例 ……………………………………………………………………… （192）
65 RTM復合材料的增韌技術研究………………………………………………（198）
651 RTM復合材料的韌性 ……………………………………………………… （198）
652 RTM復合材料的離位增韌技術 …………………………………………… （199）
66 RTM復合材料的應用…………………………………………………………（202）
第7 章 樹脂基復合材料纖維纏繞成形技術 ………………………………………（206）
71 引言 ……………………………………………………………………………… （206）
72 纖維纏繞成形技術原理 ………………………………………………………… （206）
721 纖維纏繞線型及其分類 ………………………………………………………（206）
722 螺旋纏繞線型分析 …………………………………………………………… （208）
723 纖維纏繞線型的設計…………………………………………………………（212）
724 纖維纏繞類型的選擇…………………………………………………………（213）
73 纖維纏繞用材料 ………………………………………………………………… （214）
731 纖維纏繞用增強材料…………………………………………………………（215）
732 纖維纏繞用樹脂體系…………………………………………………………（215）
74 纖維纏繞成形工藝技術 ………………………………………………………… （218）
741 纖維纏繞工藝技術 …………………………………………………………… （218）
742 纖維纏繞工藝參數 …………………………………………………………… （219）
743 固化工藝技術 ………………………………………………………………… （222）
744 纖維纏繞過程模擬 …………………………………………………………… （225）
75 纖維纏繞設備 …………………………………………………………………… （228）
751 纖維纏繞機 …………………………………………………………………… （228）
752 纖維纏繞芯模 ………………………………………………………………… （231）
753 纖維纏繞張力控制系統 ………………………………………………………（232）
754 浸膠和纖維供給系統…………………………………………………………（233）
755 纖維纏繞固化設備 …………………………………………………………… （234）
76 纏繞成形復合材料的應用和發展 ……………………………………………… （236）
761 玻璃鋼儲罐 …………………………………………………………………… （236）
762 化工管道 ……………………………………………………………………… （238）
763 壓力容器 ……………………………………………………………………… （238）
764 其他應用 ……………………………………………………………………… （239）
765 纏繞成形復合材料技術發展 …………………………………………………（240）
參考文獻 ………………………………………………………………………………… （243）
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