超材料結構設計與增材製造 宋波 張磊 趙愛國 9787577203737 【台灣高等教育出版社】

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原出版社:華中科技大學
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書名:超材料結構設計與增材製造
ISBN:9787577203737
出版社:華中科技大學
著編譯者:宋波 張磊 趙愛國
叢書名:3D列印前沿技術叢書
頁數:236
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1625070
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內容簡介

本書內容包括超材料結構優化設計、增材製造工藝、微觀結構形貌、力學響應、聲學性能、質量傳輸性能,以及通過激光選區熔化增材製造技術製造的特殊工程結構超材料的應用示例。本書定義了超材料,然後全面描述了增材製造的超材料研究現狀以及激光增材製造工藝,隨後分別介紹了增材製造聲學超材料、熱學超材料、生物超材料、晶格超材料以及板格超材料等在聲學工程、航空航天和生物醫療領域的研究與應用。本書分析了增材製造超材料的研究現狀、問題和前沿應用。本書可供數學、物理學、生物學、工程和材料科學等各個研究領域的讀者參考使用。

作者簡介

宋波,華中科技大學教授,從事增材製造材料與結構設計,國家優秀青年基金、湖北省傑出青年基金獲得者。擔任華中科技大學快速製造中心副主任,軍委科技委國防科技創新特區主題辦公室主任。擔任Nano Materials Science雜誌編委、SCI期刊Engineering青年通訊專家等。主持國家自然科學基金、美國波音國際合作、國防科技創新特區基礎前沿項目等項目,發表SCI論文70餘篇,CSI他引1500餘次。I主編英文專著2部,參編著作1部,參與制定2個國家標準。獲湖北省技術發明一等獎(排5)、第二屆全國「源創杯」南部賽區二等獎(排1)、中國機械工程學會工作成果獎。研發的增材製造高性能金屬及其複合粉材應用於美國波音公司等單位。

目錄

第1章 緒論
1 1 超材料的起源和分類
1 2 增材製造超材料
1 3 激光選區熔化
1 4 本書大綱
第2章 力學超材料
2 1 拓撲優化力學超材料與增材製造
2 1 1 引言
2 1 2 拓撲優化方法
2 1 3 製備與設計
2 1 4 SLM製造精度
2 1 5 應力-應變曲線和變形行為
2 1 6 應力分佈預測
2 1 7 力學性能
2 1 8 能量吸收能力
2 1 9 結論
2 2 拓撲優化設計與4D列印活性力學超材料
2 2 1 引言
2 2 2 材料建模
2 2 3 形變計算
2 2 4 4D列印多材料拓撲優化設計
2 2 5 數值示例
2 2 6 討論
2 2 7 結論
2 3 仿竹子力學超材料及其增材製造
2 3 1 引言
2 3 2 壓縮力學建模方法
2 3 3 設計原理
2 3 4 數值優化
2 3 5 實驗驗證及機理分析
2 3 6 結論
第3章 聲學超材料
3 1 3D列印低頻聲學超材料
3 1 1 引言
3 1 2 設計策略
3 1 3 理論和有限元分析
3 1 4 適應性吸聲性能
3 1 5 寬頻吸聲
3 1 6 結論
3 2 類水五模超材料的設計與實驗驗證
3 3 寬頻多相PM的設計與模擬
3 4 一種新型寬頻多相PM實驗驗證
3 4 1 引言
3 4 2 多相PM器件的實驗結果
3 4 3 多相配置的優勢
3 4 4 結論
第4章 熱學超材料
4 1 引言
4 2 傳熱模擬
4 3 力學模擬
4 4 設計原理
4 5 傳熱性能
4 6 壓降和熱效率指數
4 7 能量吸收
4 8 與其他力學超材料比較
4 9 結論
第5章 生物超材料
5 1 一種降低增材製造多孔金屬生物材料應力屏蔽效應的拓撲設計策略
5 1 1 引言
5 1 2 點陣結構的設計
5 1 3 有限元方法
5 1 4 設計點陣結構的彈性響應
5 1 5 形態分析
5 1 6 力學性能
5 1 7 計算驗證
5 1 8 仿入骨功能結構設計
5 1 9 結論
5 2 激光選區熔化多孔金屬骨支架材料的定製力學響應和質量傳輸特性
5 2 1 引言
5 2 2 多孔生物材料設計
5 2 3 計算方法和滲透率測試
5 2 4 顯微形貌
5 2 5 力學響應
5 2 6 質量傳輸特性
5 2 7 金剛石五模超材料骨支架的優化設計
5 2 8 結論
5 3 3D列印仿生超材料骨支架
5 3 1 引言
5 3 2 海膽棘特徵及仿生支架設計
5 3 3 3D列印仿生支架的形態表徵
5 3 4 仿生支架的力學性能和傳質性能
5 3 5 仿生支架體外生物活性分析
5 3 6 仿生支架體內生物活性分析
5 3 7 結論
第6章 微晶格超材料
6 1 各向異性啟發、模擬引導設計和3D列印的具有定製力學-傳質性能的微晶格超材料
6 1 1 引言
6 1 2 原子與空間變換激發的微晶格超材料
6 1 3 幾何特徵
6 1 4 與方向相關的彈性響應
6 1 5 取向相關的傳質性能
6 1 6 協同作用下的彈性響應和傳質性能
6 1 7 SLM 3D列印及實驗測試
6 1 8 梯度取向的微晶格超材料
6 1 9 微晶格取向對力學性能和滲透率的影響
6 1 10 結論
6 2 一種受Hall-Petch關係啟發的結構設計策略解耦微晶格超材料
6 2 1 引言
6 2 2 受織構啟發的微晶格超材料設計
6 2 3 微晶格的製造精度
6 2 4 力學性能的Hall-Petch關係
6 2 5 傳質性能的Hall-Petch關係
6 2 6 力學性能和傳質性能的解耦與優化
6 2 7 分層微晶格骨支架設計
6 2 8 結論
第7章 板格超材料
7 1 具有半開孔拓撲結構的增材製造板格超材料的可調諧力學性能
7 1 1 引言
7 1 2 結構設計和有限元建模
7 1 3 板格超材料的可調力學性能
7 1 4 結論
7 2 激光選區熔化製備Ti-6Al-4V板格支架的各向異性力學和質量傳輸性能
7 2 1 引言
7 2 2 各向異性板格超材料和實驗方法
7 2 3 各向異性板格超材料的機械和質量傳輸性能
7 2 4 板格支架和人體骨骼的力學和質量傳輸性能比較
7 2 5 結論
第8章 商業前景和未來研究方向
參考文獻
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