第1章绪言

1.1材料与人类社会的发展/001

1.2材料环境适应性概念的出现/001

1.3航空航天工业中材料环境适应性问题的典型案例/002

1.4材料环境适应性的方法论/004

1.5材料环境适应性系统工程的意义/006

1.6本书的内容和章节安排/007

参考文献/008

概念与方法篇

第2章材料环境适应性工程基础

2.1材料环境适应性工程的内涵/010

2.2一般系统论简介/012

2.2.1一般系统论在材料环境适应性工程中的作用/012

2.2.2系统论的发展历史/013

2.2.3系统论中的基本概念/016

2.2.4一般系统论的原理/017

2.2.5构造系统的方法/019

2.2.6研究一般系统的方法/020

2.3工程系统的基本原理/024

2.3.1工程要素/024

2.3.2工程的系统特征、工程系统及其复杂性/025

2.3.3工程系统组成和结构/027

2.3.4工程系统的协调器/027

2.4材料环境适应性工程的组成和指标/028

2.4.1材料环境适应性工程的子系统/028

2.4.2材料环境适应性工程的指标/029

2.4.3材料环境适应性工程理论的三维结构/029

2.4.4工程技术维的逻辑结构/030

2.4.5专业知识维的演化模式/031

2.5材料环境适应性工程的特点/032

2.6材料环境适应性工程与相关学科的关系/033

2.6.1材料环境适应性工程与系统工程/033

2.6.2材料环境适应性工程与材料科学与工程/034

2.6.3材料环境适应性工程与装备环境工程/034

2.6.4环境适应性、可靠性和材料环境适应性工程与可靠性工程/034

2.6.5材料环境适应性工程与管理科学/037

2.7材料环境适应性在装备全寿命周期中的地位/038

2.8材料环境适应性工程中的剪裁原理/039

参考文献/040

专业知识篇

第3章材料种类和性质

3.1高温合金/043

3.1.1概述/043

3.1.2主要的高温合金/044

3.1.3高温合金的发展趋势/045

3.2铝合金/047

3.2.1概述/047

3.2.2主要的铝合金/049

3.2.3铝合金的发展趋势/051

3.3钛合金/051

3.3.1概述/051

3.3.2主要的钛合金/053

3.3.3钛合金的发展趋势/054

3.4超高强度钢/056

3.4.1概述/056

3.4.2主要的超高强度钢/056

3.4.3超高强度钢发展趋势/058

3.5复合材料/059

3.5.1概述/059

3.5.2主要的复合材料/062

3.5.3复合材料的发展趋势/064

3.6高分子材料/065

3.6.1概述/065

3.6.2主要高分子材料/066

3.6.3高分子材料的发展趋势/069

3.7功能材料及其他材料/071

参考文献/071

第4章材料环境损伤理论

4.1材料环境损伤的类别/073

4.2材料疲劳理论/074

4.2.1材料疲劳的概念/074

4.2.2材料疲劳的分类/074

4.2.3影响材料疲劳的因素/076

4.2.4疲劳发生过程/081

4.2.5疲劳裂纹萌生机理/083

4.2.6疲劳裂纹扩展机理/084

4.3材料摩擦磨损理论/086

4.3.1基本概念/086

4.3.2摩擦磨损的分类/087

4.3.3磨料磨损/089

4.3.4黏着磨损/092

4.3.5疲劳磨损/093

4.3.6腐蚀磨损/094

4.3.7微动磨损/096

4.3.8影响磨损的因素/098

4.4材料腐蚀理论/098

4.4.1材料腐蚀的概念/098

4.4.2金属腐蚀的分类/099

4.4.3金属的电化学腐蚀电池理论/101

4.4.4电极电位和电化学腐蚀倾向/102

4.4.5极化和极化曲线/103

4.4.6影响金属腐蚀的因素/104

4.4.7高分子材料的腐蚀/105

4.5综合环境下材料损伤理论/106

4.5.1金属腐蚀疲劳/107

4.5.2氢脆/107

4.5.3综合环境下材料损伤的进一步讨论/108

参考文献/108

第5章材料加工工艺与表面工程技术

5.1材料加工工艺/110

5.1.1加工工艺对材料环境适应性的意义/110

5.1.2主要加工工艺中材料环境适应性考虑/110

5.2表面工程技术/112

5.2.1表面工程分类/113

5.2.2表面形变强化技术/118

5.2.3电化学转化/119

5.2.4电镀/122

5.2.5涂覆有机涂料/126

5.2.6热喷涂技术/129

参考文献/129

第6章失效分析技术

6.1失效分析基本概念/130

6.2失效分析目的和意义/130

6.3基本失效模式/132

6.4失效分析的基本思路/132

6.4.1失效过程的特点/132

6.4.2失效原因的特点/134

6.4.3几种典型的失效分析思路/134

6.4.4失效分析的一般程序/137

6.5失效分析技术/138

6.5.1常规失效分析技术/138

6.5.2定量分析技术/145

6.5.3计算机模拟分析技术/146

6.5.4其他失效分析技术/150

6.6失效分析案例/158

6.6.1应力腐蚀/158

6.6.2液态金属致脆/159

6.6.3氢脆/162

6.6.4腐蚀疲劳/163

6.7失效和故障分析的发展方向/165

参考文献/167

工程技术篇

第7章环境条件及其效应分析

7.1材料所面临的环境条件/170

7.2获取材料的服役环境数据的方法/171

7.3环境严酷度分类和材料的服役环境谱/173

7.4常见环境因素对材料的影响/175

参考文献/183

第8章材料环境适应性设计

8.1材料环境适应性设计的基本原则/185

8.1.1材料抗疲劳设计的基本原则/186

8.1.2材料抗摩擦磨损设计的基本原则/187

8.1.3材料抗腐蚀损伤的基本原则/187

8.2材料选择/189

8.2.1金属材料的选择/189

8.2.2非金属材料的选择/190

8.3控制环境设计/191

8.3.1通风设计/192

8.3.2排水设计/192

8.3.3密封设计/193

8.3.4缓蚀剂应用/194

8.4结构设计/196

8.4.1典型机械紧固连接件设计/196

8.4.2特殊结构/机构设计/201

8.4.3典型零组件设计/209

8.5制造工艺性设计/224

8.5.1材料表面防护设计/225

8.5.2材料制造工艺设计/225

8.5.3工序间防锈/229

8.5.4清洗、干燥和除油/230

8.5.5装配工艺设计/232

8.6对海军用材料环境适应性设计的展望/233

参考文献/233

第9章材料环境适应性试验与评价

9.1概述/235

9.2实验室疲劳试验技术/237

9.3摩擦磨损试验技术/239

9.4金属腐蚀试验技术/243

9.5自然环境试验技术/244

9.5.1大气暴露试验/244

9.5.2我国自然环境试验条件资源及数据积累和共享现状/253

9.6加速试验与材料环境适应性评价/258

9.6.1加速试验方法/258

9.6.2实验室加速试验的重现性及其与现场试验相关性讨论/262

9.7加速试验评价案例/266

9.7.1通过加速试验评价导弹橡胶密封圈贮存寿命案例/266

9.7.2通过加速试验方法评价铝合金大气腐蚀案例/267

9.7.3通过加速试验方法评价有机防护涂层性能案例/270

9.7.4通过加速试验方法评价材料疲劳寿命案例/273

9.7.5固体润滑球轴承寿命试验评价案例/274

参考文献/274

第10章使用过程中材料环境适应性控制

10.1概述/276

10.2飞机结构材料的损伤/276

10.3飞机结构材料损伤的检查/277

10.3.1一般结构材料损伤的检查方法/277

10.3.2对复合材料损伤的检查/278

10.3.3腐蚀的主要检查部位和损伤形式/279

10.3.4疲劳、断裂等机械损伤的主要损伤形式和检查部位/280

10.4外场使用维护过程中腐蚀的预防性控制措施/280

10.5飞机结构的损伤修理准则和修理方案/282

10.5.1飞机结构损伤修理准则/282

10.5.2飞机结构损伤修理方案/282

10.6飞机结构损伤修理的方法/283

10.6.1飞机一般结构损伤的修理方法/283

10.6.2飞机复合材料损伤的修理方法/284

10.7使用维护中信息采集和使用/285

10.7.1采集使用维护信息的目的/285

10.7.2使用维护信息采集的要求/286

10.7.3使用维护信息采集的主要项目/286

10.8使用维护过程中材料环境适应性控制案例/287

10.8.1使用维护过程中发动机腐蚀的控制/287

10.8.2使用维护过程中起落架疲劳损伤的控制/288

10.8.3使用维护过程中涡轮叶片疲劳的控制/290

10.8.4使用维护过程中航空发动机磨损的控制/291

参考文献/295

组织实践篇

第11章材料环境适应性工程的管理和组织

11.1概述/297

11.2现代代表性的管理理论/297

11.3航空航天产业中产品保证的管理实践/299

11.4材料环境适应性工程组织和管理的模型/300

11.5总体设计部的素质要求/302

11.6几种材料环境适应性管理技术/303

11.6.1材料的成熟度分级/303

11.6.2加工制造工艺管理/304

11.6.3材料环境适应性工程中的专家咨询法/305

11.6.4材料环境适应性工程中的知识管理/306

11.6.5材料环境适应性工程中的标准化/307

11.6.6材料环境适应性工程中的人员素质要求/308

11.7美国国防部腐蚀控制系统工程中的组织和管理/308

11.7.1美国国防部腐蚀控制系统工程的发展过程/308

11.7.2美国国防部腐蚀控制系统工程的目标/314

11.7.3腐蚀控制经济效益分析/314

11.8腐蚀控制研讨厅/320

参考文献/325

第12章材料环境适应性工程实践案例

12.1概述/326

12.2飞机日历定寿中的材料环境适应性工程/327

12.2.1飞机使用寿命、日历定寿和材料环境适应性/327

12.2.2飞机日历定寿系统的目标和总体结构/328

12.2.3飞机日历定寿系统的管理维/328

12.2.4飞机日历定寿中腐蚀(老化)控制的工程技术维/331

12.3航天装备贮存寿命和贮存延寿/342

12.3.1贮存、贮存寿命、贮存延寿和材料环境适应性工程/342

12.3.2航天装备材料环境适应性工程的目标和总体结构/343

12.3.3航天装备材料环境适应性工程系统的管理维/343

12.3.4航天装备贮存寿命和贮存延寿的工程技术/346

参考文献/354

索引/355

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