有色金屬材料輕量化設計

笫1篇 輕量化設計——材料
1 材料選擇的準則
1.1 性能參數(shù)
1.2 線彈性特征值
1.3 非線彈性特征值
1.4 載荷性能
1.5 相關材料性能
1.5.1 比容積
1.5.2 比剛度
1.5.3 穩(wěn)定性阻力
1.5.4 斷裂系數(shù)
1.5.5 材料評估
1.6 品質指數(shù)
1.7 輕量化指數(shù)
1.8 材料選擇的要點
2 鋁合金
2.1 鋁合金的熱處理及時效強化
2.1.1 鋁合金的分類
2.1.2 鋁合金熱處理強化特點
2.1.3 影響時效強化的主要因素
2.2 變形鋁合金
2.2.1 變形鋁及鋁合 號和表示方法
2.2.2 防銹鋁合金
2.2.3 硬鋁合金
2.2.4 超硬鋁合金
2.2.5 鍛鋁合金
2.2.6 變形鋁合金的熱處理及金相檢驗
2.3 鑄造鋁合金
2.3.1 鋁硅及鋁硅鎂鑄造合金
2.3.2 其他鑄造鋁合金
2.3.3 鑄造鋁合金的熱處理
3 鎂合金
3.1 概述
3.1.1 鎂的基本性質
3.1.2 鎂合金的特點
3.1.3 鎂合金的分類
3.2 鎂合金的合金化
3.2.1 合金元素對組織和性能的影響
3.2.2 鎂合金的強韌化
3.3 變形鎂合金的組織性能
3.4 鑄造鎂合金的組織和性能
3.4.1 Mg-Al-Zn系鑄造合金
3.4.2 Mg-Zn-Zr系鑄造合金
3.4.3 Mg-RE-Zr系耐熱鑄造合金
3.5 鎂合金的熱處理
3.6 鎂合金的應用
3.6.1 鎂合金在汽車工業(yè)中的應用
3.6.2 鎂合金在航空領域中的應用
3.6.3 鎂合金在家用電器中的應用
4 鈦合金
4.1 鈦合金的合金化原理
4.1.1 鈦的基本性質與合金化
4.1.2 鈦合金的相變特點
4.1.3 鈦合金的分類
4.2 α鈦合金
4.3 α+β鈦合金
4.3.1 α+β鈦合金合金化特點
4.3.2 Ti-Al-V系合金（TC3、TC4、TC10）
4.3.3 其他α+β鈦合金
4.4 β鈦合金
4.5 鈦及鈦合金的發(fā)展與應用
4.5.1 鈦合金生產工藝的改善
4.5.2 鈦及鈦合金的新發(fā)展和新應用
第2篇 輕量化設計
5 輕量化的目標
6 輕量化的結構問題
6.1 降低自重
6.2 成本模型
6.3 設計的邊界條件與使用條件
7 輕量化的方法和輔助工具
7.1 設計技術
7.2 計算方法
7.3 測試技術
7.4 試驗技術
8 輕量化設計原則
8.1 結構特征
8.2 設計原則
第3篇 輕量化設計——有限元方法（FEM）
9 輕量材料力學設計實例
9.1 閥門執(zhí)行器靜應力分析
9.1.1 建立閥門執(zhí)行器端蓋模型
9.1.2 參數(shù)的設置
9.1.3 網(wǎng)格劃分
9.1.4 某閥門執(zhí)行器端蓋靜應力模擬結果
9.1.5 端蓋結構優(yōu)化
9.2 疲勞——奧迪車輪輞疲勞分析
9.2.1 奧迪車輪輞模型建立和參數(shù)確定
9.2.2 載荷的加載
9.2.3 仿真模擬結果分析
9.3 機艙底座模態(tài)分析
9.3.1 模態(tài)分析前處理
9.3.2 模態(tài)分析后處理
9.4 H型鋼柱抗震分析
9.4.1 H型鋼靜應力分析
9.4.2 H型鋼柱的抗震性能有限元分析
9.4.3 H型鋼抗震性能優(yōu)化
10 復合材料熱學設計實例
10.1 熱分析——齒輪熱處理模擬仿真
10.1.1 齒輪模型的建立
10.1.2 溫度場參數(shù)的設置
10.1.3 齒輪材料的應用
10.1.4 熱處理中載荷加載
10.1.5 工藝參數(shù)的添加
10.1.6 有限元網(wǎng)格的劃分
10.1.7 熱處理過程模擬分析
10.2 熱/力耦合——轉爐爐殼熱應力場模擬仿真
10.2.1 模型建立
10.2.2 參數(shù)設置
10.2.3 結果分析
10.2.4 結果與探討
10.2.5 總結
11 鋁電解槽電/磁耦合場分析
11.1 模型建立
11.1.1 物理模型
11.1.2 數(shù)學模型
11.1.3 有限元模型
11.1.4 單元類型和物性參數(shù)
11.1.5 邊界條件
11.2 電磁場計算結果分析
11.2.1 電場計算結果分析
11.2.2 磁場計算結果分析
11.2.3 電磁力計算結果分析
11.3 本章小結
11.3.1 電場
11.3.2 磁場
11.3.3 電磁力場
12 復合材料顯微結構輕量化設計實例
12.1 零維及多孔 熱材料——多孔材料等效導熱系數(shù)的數(shù)值模擬
12.1.1 模型建立
12.1.2 參數(shù)確定與邊界條件
12.1.3 氣孔率對耐火材料導熱系數(shù)的影響
12.2 一維材料增強復合材料——納米Al2O3增強鋁基復合材料力學性能
12.2.1 多粒子隨機分布三維立方單胞模型
12.2.2 加載過程
12.2.3 結果分析與討論
12.3 二維材料增強復合材料—梯度復合材料數(shù)值建模及磨損行為熱力耦合有限元模擬
12.3.1 建立梯度材料數(shù)值模