复合材料

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出版者:化学工业出版社
作者:何宇声
出品人:
页数:597
译者:
出版时间:2005-1
价格:78.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787502561307
丛书系列:
图书标签:
  • 复合材料
  • 材料科学
  • 工程材料
  • 高分子材料
  • 碳纤维
  • 玻璃纤维
  • 树脂基体
  • 复合材料力学
  • 复合材料设计
  • 复合材料应用
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具体描述

《复合材料(玻璃钢)与工业设计(美学、艺术及工业设计理念的运用)》分五部分对复合材料的基础知识和在工业设计中的应用,以及相关的美学、艺术,特别是技术美学的基本概念与复合材料整合理念进行了论述及举例。介绍了复合材料的发展过程、特点及基础知识,并对复合材料开发市场问题作了详尽的阐述,通过对技术美学的讲解使读者具备一些艺术知识,并了解科学技术与艺术相结合的理念,同时讨论了复合材料应如何与技术美学结合起来加以应用的问题。在此基础上着重阐明了复合材料的设计思想与思维方法,强调了美学与技术设计的重要性以及具体操作方法,最后举例分析了复合材料在建筑、美化环境、交通运输、航天航空、医疗器械、体育用品、生活日用品和与娱乐器具等各种领域中的应用。书中提供了大量图片,对复合材料制品的外形设计很有参考价值。

《复合材料(玻璃钢)与工业设计(美学、艺术及工业设计理念的运用)》将美学与工业设计理念引入复合材料的设计中,很有独创性,对从事复合材料研究的科技工作者与经营管理人员以及专业教学将有借鉴价值。

《复合材料(玻璃钢)与工业设计(美学、艺术及工业设计理念的运用)》适于从事复合材料的研究、生产、设计、开发的科技工作者、市场经营管理人员、复合材料专业教学以及其他相关领域的工作人员参考使用。

现代智能制造中的先进传感技术与应用 内容提要: 本书深入探讨了现代智能制造领域中至关重要的先进传感技术。从微纳尺度下的新型传感器原理,到复杂工业环境下的实时数据采集与处理,本书全面覆盖了当前传感器技术的前沿发展、核心理论基础以及在实际生产中的广泛应用。重点剖析了基于光纤、MEMS、纳米材料的各类传感器在质量控制、过程监测、预测性维护中的关键作用。同时,详细阐述了传感器数据与工业物联网(IIoT)、云计算、人工智能算法的集成方法,旨在指导读者构建高效、智能化的制造系统。 --- 第一章 智能制造对传感技术的新要求与挑战 1.1 工业4.0与智能工厂的本质 智能制造不仅仅是自动化水平的提升,更强调系统间的互联互通、数据的深度挖掘和决策的自主化。在这一变革中,传感器是连接物理世界与数字世界的“感官”,其性能直接决定了整个智能系统的效能。本章首先界定了智能制造的核心特征,包括柔性制造、定制化生产和高可靠性要求。 1.2 传统传感器的局限性与技术瓶颈 回顾了第二代和第三代传感器(如应变片、热电偶)在精度、响应速度、环境适应性和集成度方面的固有缺陷。重点分析了在极端温度、高压、腐蚀性介质或高电磁干扰环境下,传统传感器难以保证长期稳定性和数据真实性的问题。 1.3 新一代传感器技术的发展趋势 阐述了下一代传感器技术必须具备的关键能力:高灵敏度、多功能集成、低功耗、自校准能力以及网络化通信能力。讨论了柔性电子、自驱动传感和无源传感(如基于射频识别RFID的传感)等新兴方向。 第二章 核心传感原理与关键物理量测量 2.1 基于光学的先进测量技术 本章详细介绍了光纤传感技术在工业监测中的优势。 光纤光栅(FBG)传感器: 深入解析布拉格光栅的原理,重点讲解其在结构健康监测(SHM)中对温度、应变、振动的分布式、高精度测量能力。讨论了多模与单模光纤在不同应用场景的选择与优化。 激光多普勒测速与轮廓测量: 分析了激光传感器在高速运动物体非接触测量中的应用,包括对表面粗糙度、振动速度的实时监测,以及在精密装配环节中的定位校准。 2.2 微机电系统(MEMS)传感器的高级应用 MEMS技术是实现传感器小型化、集成化的关键。 高精度惯性传感器: 探讨了先进MEMS陀螺仪和加速度计在机器人导航、设备姿态控制中的应用,关注其抗噪声性能和零点漂移的补偿技术。 压力与流量传感器的微加工技术: 分析了基于压阻效应和电容效应的微型压力传感器,尤其是在流体动力学控制系统中的响应速度优化。 2.3 纳米材料在传感领域的突破 纳米技术赋予了传感器前所未有的灵敏度。 碳纳米管(CNT)与石墨烯传感器: 讲解了基于二维材料的化学传感器和生物传感器,它们在气体泄漏监测、微量污染物检测中的超高灵敏度机制。 量子点与等离激元传感: 探讨了利用等离激元共振效应实现的高速、高分辨率光谱传感技术在材料成分快速分析中的潜力。 第三章 传感器网络、数据融合与边缘计算 3.1 工业物联网(IIoT)中的传感器网络架构 阐述了传感器节点、网关与云平台之间的通信协议。详细比较了LoRaWAN、TSN(时间敏感网络)和5G技术在工业现场数据传输的适用性、带宽需求和时延要求。重点讨论了传感器数据采集的时序同步问题。 3.2 多源异构数据的融合策略 单一传感器信息往往存在局限性。本章专注于数据融合技术,以提高测量结果的鲁棒性和准确性。 卡尔曼滤波与扩展卡尔曼滤波(EKF): 应用案例分析,如何将来自不同原理的传感器(如视觉、超声波、接触式探针)数据进行最优估计。 模糊逻辑与证据理论融合: 针对不确定性较高的数据,探讨基于专家知识和概率理论的融合算法,确保决策的可靠性。 3.3 传感器数据在边缘侧的预处理 为了减轻云端负载并实现实时响应,传感器数据需要在边缘侧进行初步处理。 数据降噪与特征提取: 介绍了数字信号处理(DSP)技术在传感器原始数据清洗中的应用,如小波变换用于去除高频噪声。 边缘计算平台的部署: 讨论了如何将轻量级的机器学习模型部署到资源受限的边缘设备上,实现初步的异常检测和数据压缩。 第四章 智能制造中的关键应用案例分析 4.1 预测性维护(PdM)中的传感器应用 PdM是传感器技术价值变现的核心领域。 设备健康状态的实时监测: 详细分析了轴承、齿轮箱等关键部件的振动信号特征提取,以及如何通过频谱分析来预测疲劳损伤的发生时间。 热成像与声学传感器的协同诊断: 探讨了红外热像仪对早期热点识别,结合超声波传感器对摩擦噪音的捕捉,建立多维度的设备退化模型。 4.2 质量检测与过程控制 在高速生产线上,传感器的速度和精度直接影响最终产品合格率。 在线无损检测(NDT): 深入研究了涡流传感器、超声波探伤技术在金属部件内部缺陷(裂纹、夹杂)的实时检测,以及其在高速传送带上的应用适配性。 增材制造(3D打印)过程的层间监测: 重点介绍如何利用原位(In-situ)传感器技术(如高分辨率光谱仪或热电偶阵列)实时监控熔池温度和材料沉积质量,及时反馈调整激光功率或进料速度。 4.3 机器人与人机协作中的感知系统 现代机器人需要更精细的环境感知能力。 力/力矩传感器的应用: 分析了六维力/力矩传感器在精密装配、打磨和柔顺操作中的作用,以及如何通过控制算法实现对接触力的精确补偿。 三维视觉与深度传感: 探讨了结构光和ToF(飞行时间)传感器在复杂抓取任务中的环境建模,以及如何将点云数据转化为机器人的可执行动作指令。 第五章 传感器技术的可靠性、安全与未来展望 5.1 工业环境下的传感器标定与长期可靠性 传感器在恶劣环境下的漂移和失效是工业界关注的焦点。本章阐述了在线校准技术,如利用参照物进行周期性自校准的算法,以及传感器寿命预测模型。 5.2 传感器数据的安全与隐私保护 随着连接设备的增加,数据安全风险随之提高。讨论了在传感器层和边缘网关层如何实施轻量级的加密和身份验证机制,以防止工业控制系统的恶意攻击。 5.3 传感器技术的前沿探索与展望 总结了当前研究中最具潜力的方向,包括自供能(能量收集)传感器、生物启发式传感系统,以及AI驱动的“智能感知”系统,即传感器不仅能采集数据,还能自主学习、推理并做出局部决策的能力。 --- 本书特色: 本书以工程实践为导向,理论深度与应用广度兼备,适合于从事工业自动化、过程控制、机械工程、电子信息工程等领域的工程师、研究人员及高年级本科生和研究生阅读。通过大量的工程案例分析,帮助读者掌握从传感器原理选型到系统集成的全流程设计能力。

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目录信息

目录
第一篇 导 论
第一章 我国玻璃钢工业的兴起和发展
第一节 玻璃钢名称的由来、发展及影响
第二节 玻璃钢工业发展的特点
第三节 玻璃钢工业发展中有待改进和解决的问题
参考文献
第二章 复合材料在材料科学技术中的作用和地位
第一节 材料--复合材料--人类进步与发展的里程碑
第二节 21世纪是复合材料的时代
第三节 复合材料定义及其分类
第四节 复合材料的特点
第五节 复合材料的主要任务
第六节 复合材料的发展与展望
参考文献
第三章 复合材料的美学意识和艺术观念问题
第一节 复合材料既是工程材料又是艺术材料
第二节 复合材料与美学艺术及工业设计的关系
第三节 树立美学意识,增强艺术观念
第四节 关于工业设计师与画家、工程师的职责关系
参考文献
第四章 复合材料工业的可持续发展
第一节 关于可持续发展的认识论
第二节 可持续发展的关键在于创新和人才
第三节 复合材料的污染问题及其解决途径
参考文献
第二篇 复合材料技术和企业经营理念与行为
第五章 复合材料技术
第一节 复合材料所用原材料的选取
第二节 复合材料成型工艺
第三节 复合材料结构与基本特性81
第四节 复合材料夹层结构
第五节 复合材料连接技术
参考文献
第六章 开发复合材料产品,打开市场销路
第一节 产品开发和市场销路,是企业生存与发展的决定性因素
第二节 如何实现复合材料产品的产销市场
第三节 适应市场变化,提高技术创新能力
第四节 企业创新是一个系统的理念工程
第五节 技术创新与商机、市场、信息及领导关系
第六节 加强竞争意识,走向国际化
第七节 提高产品竞争能力的因素、方法和策略
第八节 把握机遇,寻求商机
参考文献
第七章 复合材料企业经营理念与行为
第一节 企业经营理念要适应经济转型发展
第二节 市场是企业的生命
第三节 加强市场调研,提高企业决策能力
第四节 确保产品质量,倡导复合材料产品品牌效益
第五节 加强复合材料企业间的合作,提高市场竞争力
第六节 加强复合材料企业文化建设
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的内容无疑是全面且深入的,作者对复合材料的阐述,充分体现了其在科学研究上的严谨态度。我长期以来对机器人技术的发展保持着浓厚的兴趣,这本书中关于机器人手臂、传感器外壳以及移动平台等部件的轻量化和高强度设计,让我对现代机器人技术的进步有了更直观的感受。它详细介绍了这些复合材料部件如何提高机器人的响应速度、负载能力以及运动精度,从而推动了机器人技术在各个领域的应用。书中对材料的应力分布、动力学响应以及疲劳寿命等方面的深入分析,让我对这些精密的机械设备有了更深层次的理解。我欣赏作者在阐述这些复杂概念时,所展现出的清晰逻辑和准确表达,使得即使是对于非专业人士,也能领略到材料科学在推动自动化和智能化发展方面的重要作用。

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这本书的深度和广度都让我感到惊喜,我原本以为这会是一本比较枯燥的技术手册,但实际阅读体验却完全不同。作者的叙述方式非常吸引人,即使在讲解一些复杂的概念时,也能做到逻辑清晰、引人入胜。我一直对体育器材的设计和制造很感兴趣,这本书中关于高性能自行车架、网球拍、滑雪板等产品的案例分析,让我对这些运动装备的性能提升有了全新的认识。它不仅解释了为什么这些器材要采用复合材料,还详细阐述了材料的纤维排布方向、层数以及基体选择如何直接影响到器材的刚度、韧性以及抗冲击性。书中对这些细节的描绘,让我能够更好地理解那些看似简单的运动装备背后所蕴含的科学原理。我特别喜欢关于材料失效模式的讨论,了解不同原因导致的材料损坏,以及如何通过优化设计和材料选择来避免这些问题,这对我理解材料的可靠性至关重要。

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这本书的内容无疑是扎实且富有洞察力的,作者在对复合材料的解读上,展现了其深厚的专业功底。我长期以来对医疗器械的发展保持关注,这本书中关于人工关节、骨科植入物以及手术器械等生物相容性复合材料的应用,让我对现代医学的进步有了更直观的感受。它详细介绍了这些材料如何模拟人体组织,在保证生物安全性的同时,提供优异的力学性能,帮助患者恢复健康。书中对不同生物材料的生物降解性、免疫原性以及体内稳定性等方面的深入分析,让我对这些看似精密的医疗设备有了更深层次的理解。我欣赏作者在阐述这些复杂概念时,所展现出的清晰逻辑和准确表达,使得即使是对于非专业人士,也能领略到材料科学在改善人类生活质量方面的重要作用。

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这本书的内容远超我最初的预期,它不仅仅是一本关于材料的书,更是一本关于创新和未来发展趋势的指南。我一直关注新能源汽车的发展,而这本书在电动汽车电池外壳、轻量化车身以及高性能轮胎等方面的应用,让我看到了复合材料如何驱动着这个行业的进步。特别是关于增强玻璃纤维在汽车安全方面的应用,以及碳纤维在提升车辆操控性和续航里程方面的贡献,都让我印象深刻。作者在探讨这些应用时,并没有停留在表面,而是深入到材料的力学性能、热稳定性以及耐化学腐蚀性等关键指标的讨论,这使得我对复合材料的理解更加全面和深入。我尤其欣赏书中对于不同材料体系的性能对比分析,例如玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维在不同应用场景下的优劣势,这种细致的比较帮助我建立了一个清晰的认知框架。此外,书中还提及了一些新兴的复合材料技术,比如纳米复合材料和智能复合材料,这些前沿的探索让我看到了未来无限的可能性,也激发了我对更多新材料和新技术的学习兴趣。

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总而言之,这本书是一次令人难忘的阅读体验,它以其非凡的深度和广度,让我对复合材料的世界有了全新的认识。我一直以来都对科学传播和知识普及充满热情,这本书在解释复杂科学原理时所展现出的清晰度和易读性,堪称典范。作者通过生动的语言和丰富的实例,将原本可能枯燥的技术知识,转化成了引人入胜的故事。它不仅仅是简单地罗列了各种材料的特性,更是巧妙地将材料的微观结构与其宏观性能紧密联系起来,并进一步阐述了这些材料如何影响我们的生活和未来的发展。我尤其欣赏书中对于材料科学的未来展望,以及它如何鼓励读者去探索和学习更多相关的知识,这种启发性的内容,让这本书的价值远远超出了其本身的字面意义。

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这本书所涵盖的知识面之广,足以令任何一位对材料领域感兴趣的读者都感到满足。我一直对海洋工程和船舶制造有着浓厚的兴趣,这本书中关于船舶轻量化、耐腐蚀性结构件以及海上平台等应用,让我看到了复合材料在极端环境下的巨大潜力。作者对于材料如何应对海洋环境中的盐蚀、紫外线以及机械疲劳等挑战的分析,让我对这些工程结构有了更深刻的认识。书中关于材料的断裂韧性、疲劳寿命以及抗冲击性能等方面的详细阐述,都为我提供了一个更全面的视角来理解这些复杂工程的可靠性。我尤其对书中关于材料失效分析和预防的讨论印象深刻,这体现了材料科学在确保工程安全方面所承担的关键角色。

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这本书真是让我大开眼界,虽然我之前对“复合材料”这个概念也算有些了解,但读完这本书,才真正体会到它在现代工业中扮演的至关重要的角色。作者用一种非常生动且深入浅出的方式,为我打开了一个全新的视角。我一直对航空航天领域充满好奇,这本书中关于飞机结构、太空探测器外壳以及火箭推进器等应用案例的详细描述,让我对那些庞大而精密的机械设备有了更深的理解。它不仅仅是简单地罗列了各种材料的特性,更是巧妙地将材料的微观结构与其宏观性能紧密联系起来。读到关于碳纤维增强聚合物如何大幅减轻飞机重量,从而提高燃油效率时,我仿佛能看到工程师们是如何通过巧妙的材料选择,一步步突破技术瓶颈的。书里对于不同类型复合材料的制造工艺,从层压、缠绕到注射成型,都进行了详尽的介绍,即使是一些我不太熟悉的专业术语,在作者的解释下也变得清晰易懂。特别是关于纤维与基体之间的界面控制,这个看似微小的细节,却对整体性能有着举足轻重的影响,这让我对材料科学的精细化追求有了更深刻的认识。

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这本书所带来的信息量是巨大的,而且这些信息都是以一种高度组织化和易于理解的方式呈现的。我一直以来对纺织品和服装产业的创新都有所关注,这本书中关于高性能纺织品、防护服装以及智能织物等方面的应用,让我看到了复合材料如何革新这个行业。它不仅解释了为什么这些产品需要采用复合材料,还详细阐述了材料的透气性、吸湿性、耐磨性和抗紫外线性能如何直接影响到产品的舒适度和功能性。书中对这些细节的描绘,让我能够更好地理解那些看似简单的服装和纺织品背后所蕴含的科学原理。我特别喜欢关于功能性纤维和智能材料的讨论,这让我看到了未来纺织品在健康监测、通信以及环境适应等方面的巨大潜力。

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阅读这本书的过程,对我来说是一次知识的深度拓展,我以前从未意识到复合材料在日常生活中扮演着如此重要的角色。从我经常使用的手机外壳、电脑屏幕到家里的家具和建筑材料,这本书都为我揭示了它们背后隐藏的先进技术。作者对于复合材料在建筑行业的应用,比如高强度混凝土增强、耐腐蚀性桥梁以及隔热保温墙体等方面的介绍,让我看到了材料科学如何改变我们的居住环境。书中对于材料的耐久性、防火性和环保性等方面的探讨,也让我对未来建筑材料的发展方向有了更清晰的认识。我尤其对书中关于回收和可持续性的讨论印象深刻,这表明了材料科学不仅在追求性能的提升,也在积极回应社会对环境责任的呼唤。这种兼具科学性和前瞻性的内容,让这本书的价值更加凸显。

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不得不说,这本书的每一个章节都充满了惊喜,作者以一种极其精炼且富有逻辑的方式,将复杂的科学知识呈现在读者面前。我一直以来都对能源储存和传输技术充满热情,这本书在风力涡轮机叶片、太阳能电池板背板以及高压输电绝缘件等方面的应用,让我看到了复合材料在推动可持续能源发展中的关键作用。它不仅仅是简单地罗列了材料的性能优势,更是深入探讨了材料如何优化能源转换效率、提高设备使用寿命以及降低维护成本。书中关于材料的介电性能、绝缘性以及耐候性等方面的详细分析,让我对这些能源设备的可靠性和性能有了更深层次的理解。我欣赏作者在解释这些科学原理时,所展现出的严谨态度和清晰的逻辑,使得这些复杂的技术概念也变得易于理解。

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