工程設計中的材料選擇與應用

　　本書在介紹必備的工程材料性能特征和加工特征的基礎上，具體分析工程設計制造中材料選擇的主要因素，論述各大類工程材料（金屬、陶瓷和高分子材料）對于工程設計制造的適應性，歸納和提出工程設計制造中常用的選材方法（經(jīng)驗選材、半經(jīng)驗選材和現(xiàn)代選材等），并具體介紹按力學性能選材、價值工程和目標函數(shù)選材、材料數(shù)據(jù)庫在選材中的應用，以及幾種特殊工況下的選材及應用，并強調了選材的經(jīng)濟成本分析。本書是著者們多年從事材料工程應用技術的經(jīng)驗總結，理論分析與工程實踐密切結合，實例豐富、圖文并茂、內容豐富、涵蓋面廣，具有很強的可讀性與實用性。第1篇工程材料與加工概述 第1章工程材料特征1 11材料科學和工程材料1 111材料科學、材料工程與工程材料1 112工程材料的分類2 113結構材料和功能材料2 114傳統(tǒng)材料和新型材料4 12工程材料的內部構成與集合狀態(tài)特征5 121構成工程材料的結構層次5 122工程材料的鍵合特征6 123工程材料的集合狀態(tài)7 124相圖、 相變和動力學曲線11 125單相與多相組織形貌及對材料性能的影響17 13工程材料的性能特征19 131金屬材料的特征19 132陶瓷材料的特性20 133高分子材料的特性21 14工程材料主要性能的比較22 第2章常用工程材料品種與應用24 21常用鋼鐵材料24 211碳鋼24 212合金鋼25 213鑄鐵30 22常用有色金屬材料32 221鋁及鋁合金32 222銅及銅合金32 23常用陶瓷材料33 231普通陶瓷33 232氧化物陶瓷34 233非氧化物陶瓷34 234金屬陶瓷34 24常用高分子材料35 241塑料36 242其他常用高分子材料41 第3章工程材料制備與零件加工成形42 31工程材料制備方法42 311金屬材料制備42 312非金屬材料制備48 32零件（制品）的成形49 321金屬零件鑄造、 壓力加工、 焊接成形和粉末冶金成形49 322非金屬材料零件（制品）成形56 323切削加工和特種加工成形61 33零件（制品）的熱處理和表面處理61 331金屬材料零件熱處理61 332非金屬材料零件（制品）的熱處理63 333零件的表面處理64 34現(xiàn)代材料制備工藝與技術66 341納米材料的制備66 342自蔓延合成技術66 343物理氣相沉積67 344金屬霧化噴射沉積67 345金屬半固態(tài)加工制備67 346氧化物彌散強化與機械合金化67 35零件（制品）的加工工藝性68 351金屬零件的加工工藝性68 352塑料制品成形工藝性70 353陶瓷零件的工藝性71 第2篇設計制造與選材因素 第4章工程構件工作負荷特點72 41力學負荷72 411簡單負荷與復合負荷73 412靜負荷與動負荷74 413應力集中與復雜應力狀態(tài)76 414非均勻負荷80 42熱負荷80 421高溫和低溫的影響80 422熱應力和熱疲勞81 423熱沖擊82 43環(huán)境介質及其他表面作用83 431環(huán)境介質作用83 432表面摩擦作用和其他表面作用84 第5章工程設計與制造的選材基礎86 51選材背景、原則和選材的一般過程86 511新產品開發(fā)86 512選材原則與制約因素90 513選材的一般過程93 52材料性能與設計指標96 521工程設計與材料設計96 522材料性能、零件使用性能與機器設計特征97 523設計性指標與安全性指標98 524結構零件硬度指標及適用性102 53材料和零件性能的影響因素105 531冶金因素105 532組織狀態(tài)107 533尺寸等因素107 534殘余應力108 535材料的環(huán)境劣化109 54材料選擇的經(jīng)濟性考慮110 541材料成本的追求110 542材料成本的影響因素111 55零件制造工藝與設計選材112 551零件制造工藝的目標112 552設計、選材和制造的工藝背景112 553各種工藝過程的工藝特性和局限性114 554工藝方案實例116 555制造工藝的成本117 56材料資源、能源與環(huán)保119 561資源、能源與環(huán)保119 562機械工程材料節(jié)材、節(jié)能途徑121 第6章工程材料在設計選用中的基本適應性123 61工程材料的使用概況123 62金屬材料選用的適應性124 621選擇金屬材料的一般原則和考慮125 622選用金屬材料的限制126 63高分子材料選用的適應性127 631高分子材料工程應用的基本要求127 632塑料材料的選用原則127 633不宜選用塑料的場合129 634選用塑料的適宜條件130 635塑料材料的應用情況和選材131 636塑料代用其他工程材料133 64陶瓷材料選用的適應性135 641陶瓷材料應用的工程特征135 642陶瓷材料工程應用的限制和應注意的問題136 643陶瓷產品的結構和強度設計138 644陶瓷材料應用情況和選材139 第3篇材料選擇方法與應用 第7章工程設計中常用選材方法143 71經(jīng)驗和傳統(tǒng)選材143 711經(jīng)驗選材143 712行業(yè)傳統(tǒng)選材144 713試行錯誤法選材145 72半經(jīng)驗選材147 721類比法選材148 722篩選法選材148 723按使用性能的設計選材150 73產品與制造信息反饋選材157 731原材料與制造信息158 732使用和失效情況反饋158 733市場信息與備件消耗159 74現(xiàn)代選材方法介紹160 741選材的成本效益因素161 742價值分析法168 743目標函數(shù)法及其他方法169 744計算機輔助選材170 第8章根據(jù)力學性能選材172 81按剛度選材172 811零件的剛度因素172 812剛度選材實例175 82按強度選材177 821零件強度的因素177 822提高材料強度的工程途徑178 823強度選材的其他考慮179 824按強度選材實例180 83按韌性選材181 831零件韌性的因素182 832提高材料韌性的工程途徑183 833韌性選材的考慮184 834韌性選材實例187 84按疲勞強度選材189 841零件疲勞壽命的因素189 842提高材料疲勞抗力的工程途徑191 843疲勞強度選材的考慮193 844實例

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