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轻量化 原理、材料选择与制造方法PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：（奥）德吉舍尔，（奥）吕夫特着
• 出 版 社：北京：机械工业出版社
• 出版年份：2011
• ISBN：9787111359814
• 页数：310 页

图书介绍：本书阐述了众多轻量化方法之间复杂的内在关系，介绍了从性能要求、仿真、构件开发到材料选择、成型与制造技术等方面的内容。通过多个交通工具和赛车运动领域的示例，介绍了选择材料与成型技术的方法以及彼此之间的相互关系。本书的主要内容有：轻量化原理、轻量化材料、制造技术轻量化、构件制造、回收、来自交通领域的构件示例和经济性。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：春兰系列摩托车使用与维修下一篇：铁路运量 《轻量化 原理、材料选择与制造方法》目录 标签：量化 原理 选择 材料 方法

第1章轻量化原理1

1.1自然界的样板1

1.1.1引言1

1.1.2利用空心结构节省材料2

1.1.3有机纤维与纤维复合物4

1.1.4层级构造8

1.1.5功能导向的生长与适应9

1.1.6工程结构设计展望10

1.2轻量化的计算与设计概念12

1.2.1引言12

1.2.2几种轻量化计算方法13

1.2.3稳定性损失——压弯、倾斜、凸起、击穿17

1.2.4三明治结构与层合结构27

1.2.5轻量化设计原则31

1.2.6轻量化设计优化36

1.3构件失效41

1.3.1引言41

1.3.2疲劳过程42

1.3.3名义应力与实际应力42

1.3.4材料行为与额定参数44

1.3.5比较应力假设48

1.3.6应力载荷一时间变化曲线50

1.3.7结构强度一寿命计算54

1.3.8对沃勒线进行仿真57

1.3.9小结与展望59

第2章轻量化材料62

2.1材料62

2.1.1引言62

2.1.2材料种类65

2.1.3弹性性能67

2.1.4强度与塑性变形70

2.1.5温度升高的影响75

2.1.6材料损伤与断裂78

2.1.7与环境相关的损伤81

2.1.8小结与展望83

2.2聚合物基复合材料85

2.2.1引言85

2.2.2材料构造86

2.2.3纤维材料86

2.2.4聚合物基材料92

2.2.5材料参数95

2.2.6纤维毛坯、纤维基毛坯与支撑材料97

2.2.7材料性能104

2.2.8小结108

2.3材料选择109

2.3.1引言110

2.3.2在产品开发要求的框架内选择材料111

2.3.3材料效率112

2.3.4方法学114

2.3.5刚度与质量115

2.3.6几何形状122

2.3.7示例：自行车架的材料选择124

2.3.8示例：对四冲程发动机的多种要求130

2.3.9小结与展望135

第3章 轻量化制造技术137

3.1铸造技术137

3.1.1引言137

3.1.2成型铸造方法138

3.1.3铸件的材料分类141

3.1.4铸造合金的性能144

3.1.5铸件的设计准则147

3.1.6铸件中的缺陷147

3.1.7铸件的连接技术与混合构造149

3.1.8发展需求与展望150

3.2粉末冶金轻量化产品151

3.2.1引言一粉末冶金（PM）151

3.2.2 PM—铝154

3.2.3 PM—钛165

3.2.4展望167

3.3成型技术轻量化170

3.3.1引言170

3.3.2材料轻量化对成型技术的挑战171

3.3.3轻量化设计原则在成型技术上的实现173

3.3.4基于薄板的轻量化成型技术175

3.3.5板材局部强化方法177

3.3.6基于管的方案180

3.3.7实心成型领域中的轻量化186

3.3.8采用数值仿真对方法与产品进行优化192

3.3.9小结与展望193

第4章 构件制造197

4.1构件制造——聚合物基复合材料197

4.1.1引言197

4.1.2成型模具198

4.1.3层合构造200

4.1.4时效硬化210

4.1.5质量控制212

4.1.6组装214

4.1.7小结与展望215

4.2 混合构造方式与多种材料零件216

4.2.1引言216

4.2.2应用示例与要求217

4.2.3小结220

第5章可回收性222

5.1金属材料的回收222

5.1.1引言222

5.1.2产品寿命周期223

5.1.3原生金属与再生合金224

5.1.4金属余料和旧料的利用227

5.1.5铝和镁的特殊情形230

5.1.6循环经济236

5.1.7小结238

5.2未增强塑料与纤维增强塑料的回收240

5.2.1物料流与法律框架241

5.2.2塑料废料的评估242

5.2.3纤维复合材料的回收243

5.2.4聚氨酯类材料的回收250

5.2.5展望250

第6章 交通工具示例253

6.1原型跑车“MILA概念”253

6.1.1引言253

6.1.2设想254

6.1.3虚拟演变254

6.1.4动力设计规划257

6.1.5模块化空间框架258

6.1.6材料选择与应用259

6.1.7方案的基本结构260

6.1.8展望260

6.2原型车“CLEVER”262

6.2.1引言262

6.2.2技术发展的历史与现状263

6.2.3 CLEVER构造的选择266

6.2.4总装图与设计267

6.2.5型材的加工与空间框架的组装268

6.2.6项目单位的进一步工作269

6.2.7 CLEVER汽车的技术参数271

6.3 “R2R”摩托车271

6.3.1引言272

6.3.2要求与产品272

6.3.3重要参数273

6.3.4开发目标274

6.3.5特殊装置276

6.3.6开发需求与展望278

6.4在飞机制造中采用纤维增强聚合物279

6.4.1引言279

6.4.2结构件280

6.4.3发动机件285

6.4.4舱内件286

6.4.5小结与展望287

第7章 创新与创新管理289

7.1创新289

7.1.1创新以及将创新作为中心管理任务的责任290

7.1.2竞争与创新过程291

7.2成功因素研究及其结果293

7.3选择性环境与管理导向创新概念的作用295

7.4经济性考虑299

7.4.1创新的扩散299

7.4.2产品寿命周期301

7.4.3关联分析302

7.4.4学习曲线303

附录 缩略语308

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摘要：本文深入探讨了轻量化技术的原理、材料选择与制造方法，以《轻量化原理、材料选择与制造方法.pdf电子书版文档下载》为研究对象，全面分析了轻量化技术在现代工业中的应用及其发展趋势，为相关领域的研究者和工程师提供了有益的参考。

1、原理分析

轻量化技术是一种通过优化设计、材料选择和制造工艺，使产品在满足功能要求的前提下，减轻重量、提高性能的技术。其原理主要包括以下几个方面：首先，优化结构设计，通过采用轻质高强的材料，减少材料用量，从而减轻产品重量；其次，采用先进的制造工艺，如激光切割、3D打印等，提高材料利用率，减少浪费；最后，通过优化产品功能，降低产品自重，提高产品性能。

轻量化技术的原理分析对于产品设计和制造具有重要意义。通过深入理解其原理，可以更好地指导产品设计和制造，提高产品性能和竞争力。

此外，轻量化技术的原理分析还有助于推动相关领域的技术创新。例如，在航空航天、汽车制造等领域，轻量化技术的应用可以显著提高产品的性能和效率，降低能耗和排放。

2、材料选择

轻量化材料的选择是轻量化技术实现的关键。目前，常用的轻量化材料主要包括金属、塑料、复合材料等。金属轻量化材料如铝合金、钛合金等，具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点；塑料轻量化材料如聚碳酸酯、聚酰胺等，具有轻质、易加工、成本低等优点；复合材料如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等，具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点。

在选择轻量化材料时，需要综合考虑材料的性能、成本、加工工艺等因素。例如，在航空航天领域，碳纤维复合材料因其高强度、高刚度等优点被广泛应用；而在汽车制造领域，铝合金因其成本相对较低、加工性能良好等优点被广泛应用。

此外，随着新材料、新工艺的不断涌现，轻量化材料的选择范围也在不断扩大。例如，石墨烯材料因其优异的性能，有望在轻量化领域得到广泛应用。

3、制造方法

轻量化制造方法主要包括以下几种：首先，传统的轻量化制造方法，如铸造、锻造、焊接等，通过优化工艺参数和模具设计，提高材料利用率，降低产品重量；其次，先进的轻量化制造方法，如激光切割、3D打印等，具有高精度、高效率、低能耗等优点。

激光切割技术是一种非接触式切割方法，具有切割速度快、精度高、加工范围广等优点，适用于各种轻量化材料的切割。3D打印技术是一种增材制造技术，可以制造出复杂形状的产品，具有设计自由度高、生产周期短等优点。

此外，轻量化制造方法的选择还需要考虑生产成本、生产效率、产品质量等因素。例如，在航空航天领域，3D打印技术因其高精度、高效率等优点被广泛应用；而在汽车制造领域，传统的轻量化制造方法因其成本较低、加工性能良好等优点被广泛应用。

4、应用领域

轻量化技术在各个领域都有广泛的应用。在航空航天领域，轻量化技术可以显著提高飞机的性能和效率，降低能耗和排放；在汽车制造领域，轻量化技术可以提高汽车的燃油经济性和安全性；在电子设备领域，轻量化技术可以降低设备的体积和重量，提高便携性。

此外，轻量化技术在体育用品、医疗器械、建筑等领域也有广泛应用。例如，在体育用品领域，轻量化材料的应用可以提高运动器材的性能和舒适度；在医疗器械领域，轻量化材料的应用可以降低患者的负担，提高治疗效果。

随着轻量化技术的不断发展，其应用领域也在不断扩大。未来，轻量化技术将在更多领域发挥重要作用，为人类社会带来更多便利和效益。

总结：

本文通过对《轻量化原理、材料选择与制造方法.pdf电子书版文档下载》的研究，深入探讨了轻量化技术的原理、材料选择与制造方法。轻量化技术在各个领域都有广泛的应用，具有显著的经济和社会效益。随着技术的不断发展，轻量化技术将在更多领域发挥重要作用，为人类社会带来更多便利和效益。

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