本书对应用于飞机结构复合材料技术的各个方面做了广泛的介绍，包括纤维增强基体理论，常用于纤维、树脂与复合材料体系的材料特性，零件成形与制造，复合材料层压板结构力学，复合材料连接，环境影响，耐久性与损伤容限，无损检测（NDI）与修理程序，飞机的适航性考虑以及知识库工程技术及计算机辅助设计和有限元分析等内容。本书可作为航空航天复合材料领域技术人员的基础指导材料，也可作为相关专业高等教育的专业教科书。
由布莱恩·霍斯金和阿兰·贝克编写的《飞机结构复合材料技术》是最新加入到始于1984年的AIAA教育系列丛书之中的。这套系列丛书代表着AIAA对于高度专业化的航空航天学科需要教科书与专著这一事实的响应。《飞机结构复合材料技术》一书，正是与这种情况有关，应该会证明特别及时，因为航空航天领域中复合材料的应用已经汹涌澎湃。
《飞机结构复合材料技术》事实上对应用于飞机结构的复合材料技术的各个方面做了广泛介绍：纤维增强基本理论，常用纤维、树脂与复合材料体系的材料特性，零件成形与制造，复合材料层压板结构力学，复合材料连接，环境影响，耐久性与损伤容限，无损检测（NDI）与修理程序，飞机应用以及适航性考虑。
阿兰.贝克尔博士是国防科学与技术飞行器部门航天复合材料结构名誉项目主管。是先进复合材料结构合作研究中心项目研究领导者。
第1章引言
1.1概述
1.2改进机体结构材料的动力
1.3高性能纤维复合材料概念
1.4纤维增强体
1.5基体
1.5.1聚合物
1.5.2金属
1.5.3陶瓷
1.6聚合物基复合材料
1.7非聚合物基复合材料体系
1.7.1金属基复合材料
1.7.2微粒MMC
1.7.3陶瓷基复合材料
1.8混杂的金属／PMC复合材料
参考文献
延伸阅读书目
第2章纤维复合材料基本原理
2.1纤维复合材料体系概论
2.2复合材料的微观力学和宏观力学方面
2.3微观力学
2.4弹性常数
2.4.1材料力学方法
2.4.2E1和E2材料力学方法的改进
2.4.3确定弹性常数的弹性力学方法
2.4.4膨胀系数α1和α2
2.5关于强度的微观力学方法
2.5.1拉伸强度的简单估计
2.5.2拉伸强度的统计分析
2.5.3Rosen的累积损伤模型
2.6压缩强度的简单估计
2.7偏轴拉伸强度
2.8单向复合材料的断裂韧性
2.8.1断裂表面能
2.8.2断裂力学
参考文献
第3章聚合物基复合材料使用的纤维
3.1综述
3.2玻璃纤维
3.2.1制造
3.2.2缺陷的影响
3.2.3玻璃纤维的类型
3.2.4玻璃纤维的涂层
3.3碳纤维
3.3.1制造
3.3.2PAN基的纤维
3.3.3沥青基的纤维
3.4硼纤维
3.5碳化硅纤维
3.5.1基于化学气相沉积的碳化硅纤维
3.5.2基于聚合物前体的碳化硅纤维
3.6芳族聚酰胺纤维
3.7定向的聚乙烯纤维
3.8干纤维的形式
3.8.1粗纱与丝束
3.8.2纱线
3.8.3无纺布
3.8.4机织织物
3.8.5编织物
3.8.6无波纹织物
3.8.7带
3.8.8三维纺织的预成形坯
参考文献
第4章聚合物的基体材料
4.1引言
4.1.1聚合物材料的基础知识
4.1.2结构与力学性能
4.2热固性和热塑性聚合物基体材料
4.3热固性树脂体系
4.3.1环氧树脂
4.3.2聚酯树脂
4.3.3乙烯基酯树脂
4.3.4酚醛树脂
4.3.5双马来酰亚胺树脂
4.3.6聚酰亚胺树脂
4.3.7氰酸盐树脂
4.4热塑性树脂体系
4.4.1无定形热塑性材料
4.4.2半结晶的热塑性材料
4.4.3聚酮树脂
4.4.4聚苯硫醚聚合物
4.4.5聚砜树脂
4.4.6聚醚酰亚胺
参考文献
第5章构件的成形与制造
5.1引言
5.2一般层压方法概述
5.2.1敞口硬模成形
5.2.2压力成形法
5.2.3缠绕
5.3飞机级复合材料构件的层压方法
5.3.1预浸料的生产
5.3.2预浸料的运输与存储
5.3.3切割与配套
5.3.4铺贴
5.3.5预浸料叠层的自动成形
5.3.6自动化铺贴
5.3.7装袋
5.3.8固化
5.3.9复杂构件的共固化
5.3.10工艺过程问题
5.3.11解包、修饰和涂漆
5.3.12修整和钻孔
5.4液态树脂注塑技术
5.4.1树脂传递模塑
5.4.2材料体系
5.4.3模具系统
5.4.4应用
5.4.5树脂膜渗透（RFI）
5.4.6真空辅助的树脂传递模塑
5.5长丝缠绕
5.5.1概述
5.5.2缠绕过程
5.5.3缠绕式样
5.5.4材料
5.5.5设计与性能
5.5.6应用
5.6拉挤成形
5.6.1增强材料
5.6.2树脂
5.6.3拉挤过程
5.6.4纤维给进系统
5.6.5模具系统
5.6.6牵引系统与台站系统
5.6.7航空航天应用
5.7过程模型
5.7.1增强体叠层的成形
5.7.2热传递与树脂固化
5.7.3树脂通过纤维增强体的流动
5.7.4增强体的压实
5.7.5过程所致的变形及残余应力
5.7.6试验验证
5.8模具
5.8.1金属模具
5.8.2复合材料模具
5.8.3芯模
5.9特殊的热塑性技术
5.9.1中间形式
5.9.2热塑性复合材料制造技术
参考文献
第6章结构分析
6.1概述
6.2层压板理论
6.2.1在材料轴上的单层应力—应变关系式：单向层压板
6.2.2在层压板轴上的单层应力—应变关系式：偏轴层压板
6.2.3对称层压板的平面应力问题
6.2.4承受平面应力和弯曲载荷的一般层压板
6.3应力集中与边缘效应
6.3.1正交各向异性层压板的孔边应力集中
6.3.2边缘效应
6.4破坏理论
6.4.1概述——基体开裂、首层破坏与极限载荷
6.4.2基于应力的破坏理论
6.4.3基于应变的破坏理论
6.4.4基体破坏包线
6.4.5破坏预计模型的比较
6.5断裂力学
6.6靠近应力集中处的破坏预计及损伤容限
6.7屈曲
6.7.1层压板屈曲
6.7.2纤维屈曲
6.8结语
参考文献
第7章力学性能测量
7.1引言
7.1.1力学试验的类型
7.1.2复合材料试验的特殊要求
7.2试样试验
7.2.1拉伸
7.2.2压缩
7.2.3弯曲
7.2.4剪切
7.2.5疲劳
7.3环境效应的实验室模拟
7.3.1加速吸湿调节
7.3.2载荷与环境的联合
7.4剩余强度的测定
7.4.1试片试验
7.4.2全尺寸试验
7.5层间断裂能的测量
7.5.1Ⅰ型层间断裂试验
7.5.2Ⅱ型层间断裂试验
7.5.3混合型层间断裂试验
7.5.4Ⅲ型层间断裂试验
参考文献
第8章复合材料体系的性能
8.1引言
8.2玻璃纤维复合材料体系
8.2.1玻璃纤维体系的疲劳性能
8.2.2玻璃纤维体系的冲击强度
8.2.3应力和环境的影响
8.3硼纤维复合材料体系
8.3.1硼纤维体系的力学性能
8.3.2硼纤维体系的处理与工艺性能
8.3.3硼纤维复合材料的飞机应用
8.4芳纶纤维复合材料体系
8.4.1芳纶纤维复合材料的制造问题
8.4.2芳纶纤维复合材料的力学性能
8.4.3芳纶纤维复合材料其他有益性能
8.5碳纤维复合材料体系
8.5.1碳纤维复合材料体系的基体体系
8.5.2复合材料中碳纤维的胶结剂与粘结
8.5.3碳纤维复合材料基体和纤维／基体粘接强度的影响
8.6层压板的性能
8.7冲击损伤阻抗
BVID对剩余强度的影响
8.8复合材料层压板的疲劳
8.8.1拉—拉疲劳（R≈0.1）
8.8.2交叉铺层复合材料的拉伸疲劳
8.8.3应力集中的影响
8.8.4加载频率的影响
8.8.5压缩疲劳（R≈10）
8.8.6拉伸—压缩疲劳（R≈—1）
8.8.7BVID对疲劳强度的影响
8.8.8损伤（或缺陷）扩展
8.9环境影响
8.9.1吸湿性
8.9.2实时户外曝露
8.9.3湿度与温度对力学性能的影响
8.9.4温度效应与热冲击
8.9.5膨胀应变
8.9.6应力效应
8.9.7紫外线损伤
8.9.8基体内的化学变化
参考文献
第9章复合材料结构的连接
9.1引言
9.2机械紧固接头与胶结接头对比
9.3胶结接头
9.3.1概述
9.3.2胶粘结搭接接头的设计／分析
9.3.3胶层应力或应变行为模型
9.3.4搭接接头的载荷传递机理
9.3.5双搭接接头
9.3.6搭接接头缺陷的影响
9.3.7阶梯搭接接头
9.3.8斜面搭接接头
9.3.9材料方面的问题
9.3.10胶黏剂应力—应变特性的评定
9.3.11胶黏剂与复合材料断裂能的评价
9.3.12疲劳
9.3.13湿度影响
9.3.14复合材料粘接表面处理
9.4机械紧固接头
9.4.1概述
9.4.2单钉接头的静拉伸载荷破坏设计准则
9.4.3单钉接头受拉伸承载效率
9.4.4单钉接头受压缩承载效率
9.4.5多排接头
9.4.6疲劳载荷的影响
9.4.7一般材料工程问题
9.4.8粘接接头与螺接接头
参考文献
第10章修理技术
10.1引言
10.2修理要求的评定
10.3结构类型的划分
10.4修理要求
10.5非补片修理
10.5.1充填或灌注修理
10.5.2对分层的注射修理
10.6补片修理：一般考虑
10.7粘接补片修理
10.7.1设计方法
10.7.2外补片修理
10.7.3嵌接修理
10.7.4代表性嵌接接头修理研究
10.8材料工程
10.8.1粘接补片体系选项
10.8.2补片材料与胶黏剂
10.8.3修理接头的准备
10.8.4粘接表面的预先准备
10.8.5水汽问题
10.9应用技术：在位修理
10.10螺接修理
螺接补片修理
10.11材料工程问题
补片材料
10.12补片的安装
参考文献
第11章质量保证
11.1引言
11.2质量控制
11.2.1原材料
11.2.2过程鉴定
11.2.3最终检查
11.3固化过程监控
11.3.1传感器的布置
11.3.2电学测量方法
11.3.3其他方法
11.3.4固化监控总法
11.4先进复合材料航空航天结构的无损检测
11.4.1质量保证的要求
11.4.2现行的技术
11.4.3新兴的技术
11.5结语
参考文献
第12章飞机应用及设计问题
12.1概论
12.2玻璃纤维复合材料的应用
12.3当前的应用
12.3.1固定翼民用飞机应用
12.3.2固定翼……飞机应用
12.3.3旋翼飞机的应用
12.3.4通用结构形式
12.4设计考虑
12.4.1材料的选取
12.4.2一般原则
12.5以碳纤维为基础的构件设计
12.5.1静强度
12.5.2厚度方向的强度
12.5.3制造缺陷
12.5.4冲击损伤
12.5.5剩余强度
12.5.6损伤扩展预测
12.5.7鸟撞
12.5.8损伤容限的改进
12.5.9高温及潮湿环境曝露
12.5.10雷击影响
12.6设计方法
折减系数的使用
12.7应用复合材料的价值工程方法
12.7.1成本和性能的折中
12.7.2减重的成本价值分析
12.8结语
参考文献
第13章飞机结构适航性考虑
13.1概论
13.2机体结构的认证
13.3设计许用值的确定
13.3.1静强度许用值
13.3.2疲劳许用值
13.3.3损伤对许用值的影响
13.4静强度的验证
13.4.1结构细节件与组合件试验
13.4.2全尺寸试验
13.4.3验证试验
13.5疲劳强度的验证
13.6损伤容限的验证
13.7冲击损伤威胁的评定
参考文献
第14章三维增强预成形体及其复合材料
14.1引言
14.2缝合
14.2.1力学性能
14.2.2缝合的应用：缝合机翼
14.2.3改进的缝合——技术刺绣
14.3Z向植针固定
14.3.1力学性能
14.3.2缝合与Z向植针
14.4三维机织
14.4.1工艺
14.4.2力学性能
14.4.3应用
14.5编织
14.5.1二维编织工艺
14.5.2制造问题
14.5.3编织复合材料的设计
14.5.4力学性能
14.5.5应用
14.5.6三维编织工艺
14.5.7三维编织复合材料的力学性能
14.5.8应用
14.6针织
14.6.1力学性能
14.6.2应用
14.7无波纹织物
14.7.1面内性能
14.7.2面外性能
14.7.3应用
14.8结语
参考文献
第15章智能结构
15.1概论
15.2工程途径
15.2.1结构健康监控
15.2.2改善飞机性能与延长机体结构寿命
15.3选择的应用和演示器
15.3.1结构健康（与使用）监控系统
15.3.2主动智能结构
15.3.3多功能结构
15.4关键的技术需求
参考文献
第16章知识库工程，计算机辅助设计，有限元分析
16.1知识库设计系统
16.2复合材料结构的有限元建模
16.3有限元求解过程
16.4单元类型
16.5复合材料结构的有限元建模
板元与壳元
16.6实施
16.7设计最优化
参考文献
附录A智能结构所用的传感器与作动器纵览
版权页：
插图：
12.5.10雷击影响
碳纤维增强塑料复合材料是导电的材料，但是，由于其电导率比铝合金低很多，因此，直接雷击的影响就成为适航管理当局所关注的一个问题。雷击分区的严重程度（18，19）取决于结构是在初始的直接受击区、在重复受击的“掠过”区，还是在电流传导区。在直接受击区和掠过区，结构的生存力将需要某种形式的防护。最有效的方法包括，在层压板外蒙皮加入某种金属、青铜、紫铜或铝的网格或箔片。这个网格必须与碳纤维材料直接接触才能有效。必须特别注意壁板与相邻结构的电搭接（传导性）。电流将自然流向高传导性的点，例如机械紧固件，因此必须保证紧固件，防护网格，以及随后电路之间有良好的电接触。否则将在紧固件周围出现严重的烧灼。
在很多情况下，带有合适导电保护层的复合材料壁板，在防止雷电击穿方面优于薄的铝合金板。
12.6设计方法
在复合材料结构的设计中，设计是指确定适当的层压板结构形式（例如，铺层形式，增强的区域等）的过程，以实现所规定的功能。功能要求通常用强度或刚度给出。在后一种情况下，可由试片试验和层压板理论，或者由第6章和第7章的近似方法得出弹性性能。然后，可按标准的方法利用这些性能计算应变、位移和振动频率。当设计必须基于规定的最小强度时，有很多分析方法可供使用，每个方法包括一套不同的假设；第6章对此进行了讨论。方法的选择将规定层压板的细节，并规定随后需要的鉴定试验，以确认或证明所作的各种假设具有充分的保守性。
书单推荐
