纤维增强塑料设计手册PDF电子书下载

绪论 纤维增强塑料的结构设计 1

1 纤维增强塑料的发展和确立设计基础的必要性 1

2 纤维增强塑料结构设计程序 2

第一章 纤维增强塑料的原材料种类和特性 4

1 增强纤维 4

1.1 玻璃纤维的组成和性质 4

1.2 玻璃纤维的各种特性 6

1.3 玻璃纤维的表面处理 10

1.4 玻璃纤维的种类 12

1.5 玻璃纤维增强塑料制品的增强材料及成型方法的选择 19

2 树脂 24

2.1 不饱和聚酯树脂 24

2.2 乙烯基酯树脂 28

2.3 环氧树脂 33

2.4 酚醛树脂 36

2.5 其他树脂 38

3 辅助材料 39

3.1 固化剂和促进剂 39

3.2 填料和增稠剂 41

3.3 着色剂 43

3.5 芯材(泡沫塑料) 44

3.4 脱模剂 44

4 成型材料 49

4.1 片状模塑料 50

4.2 团状模塑料 53

第二章 纤维增强塑料的材料特性 59

1 纤维增强塑料的基本特性 59

1.1 静态特性 59

1.2 疲劳特性 74

1.3 蠕变特性 87

1.4 冲击特性 91

1.5 温度特性 94

1.6 耐腐蚀性 104

1.7 耐候性 110

1.8 电气性能 112

1.9 隔声性能 112

1.10 光学性能(透光性) 114

1.11 硬度 120

1.12 耐磨性 120

2 应力集中特性 122

2.1 圆孔周边的应力集中 122

2.2 方孔周边的应力集中 125

3.1 连接方式 130

3.2 挤压强度(支承强度) 130

3 机械连接特性 130

3.3 挤压强度与各种因素的关系 131

3.4 螺栓连接 133

4 胶接连接的特性 134

4.1 接头方式 134

4.2 搭接接头形式 134

4.3 各种形式胶接接头的胶接强度 138

4.4 其他载荷形式的胶接强度 141

5 夹层结构的特性 142

5.1 弯曲刚度和剪切刚度 143

5.3 各种芯材的纤维增强塑料夹层结构的特性 144

5.2 芯材的特性 144

第三章 试验方法 150

1 试验总则(共同事项) 150

1.1 实验室的环境条件 150

1.2 试样的制备 150

1.3 试样的数目及处理条件 150

1.4 试样的测量 150

1.5 标准误差 151

1.6 试验方法标准 151

2 比重 151

2.1 比重的测定方法 151

3.1 树脂含量的测定方法 152

2.2 实际测定中应注意事项 152

3 纤维百分含量 152

3.2 填料含量的测定方法 153

3.3 空隙率的测定方法 153

3.4 碳纤维增强塑料纤维含量及空隙率 154

3.5 开伏勒(Kevlar)纤维复合材料的纤维含量 155

4 拉伸 155

4.1 概要 155

4.2 试验方法 156

5.2 试验方法 159

5.1 概要 159

5 诺尔(NOL)环拉伸试验 159

4.3 试验注意事项 159

5.3 试验注意事项 160

6 压缩 160

6.1 概要 160

6.2 试验方法 160

6.3 试验注意事项 163

7 弯曲 163

7.1 概要 163

7.2 试验方法 164

8.1 层间剪切试验 167

7.3 试验注意事项 167

8 层间剪切及层间拉伸 167

8.2 层间拉伸试验 169

9 冲击 170

9.1 悬臂梁冲击试验方法 170

9.2 简支梁冲击试验方法 173

9.3 落锤冲击试验 174

10.疲劳 176

10.1 疲劳试验机 176

10.2 疲劳试验 176

11.1 蠕变试验方法 179

10.3 特性值的处理 179

11 蠕变及热变形 179

12.2 载荷变形温度试验方法 180

12 耐候性 181

12.1 试验概要 181

12.2 耐候性试验方法 182

13 耐药品性 184

13.1 试验标准 184

13.2 试验注意事项 185

14.1 耐燃性试验概要 186

14 耐燃性 186

14.2 耐燃性试验方法 187

14.3 试验注意事项 189

15 耐磨性 189

15.1 磨损试验方法 189

15.2 试验注意事项 191

16 硬度 191

16.1 巴氏硬度 191

16.2 洛氏硬度 192

17.1 纤维增强塑料非破坏检验的特点 193

17 非破坏试验 193

17.2 各种非破坏检验的特点 194

17.3 纤维增强塑料超声波测厚仪 195

18 电性能 196

18.1 概要 196

18.2 试验方法 196

第四章 外力载荷基准 200

1 概述 200

2 建筑物的载荷基准 200

2.1 载荷的种类及组合 200

2.2 用途系数 200

2.3 固定载荷 200

2.5 雪载荷 201

2.4 活载荷 201

3 土载荷 202

3.1 由回填土产生的静土压 203

3.2 汽车行驶时产生的动载荷 206

4 风载荷 206

4.1 设计用风载荷的计算 206

4.2 空气阻力 208

4.3 风压分布 209

5 地震载荷(高位水槽) 210

5.1 地震输入力 210

5.3 纤维增强塑料水槽受地震影响时的水压 212

5.2 地震对水槽底部的输入力 212

6 热载荷 215

6.1 由于温度稳定上升产生的热应力 215

6.2 受热冲击时的情况 215

6.3 温度反复升降时的情况 215

6.4 热应力的计算 215

第五章 结构计算方法 219

1 平板的计算公式 219

1.1 单层板 219

1.2 层合板 224

1.3 夹层板 229

2.1 波形板 235

2 曲板的计算公式 235

2.2 圆筒壳体 239

2.3 圆顶 247

3 各种结构体的计算式 255

3.1 管 255

3.2 导管 263

3.3 圆筒形容器 268

3.4 方形容器 277

4 结构计算实例(纤维增强塑料卧式净化槽) 283

4.1 净化槽的形状和负荷条件 283

4.2 净化槽本体的载荷条件 284

4.3 地上设置 285

4.4 地下埋设 288

第六章 设计标准 297

1 设计标准的意义及其概念 297

1.1 设计标准制定的意义和特点 297

1.2 设计标准的概念 297

2 极限强度 297

2.1 极限强度的种类 297

2.2 规定极限强度时，应该考虑的各种事项 298

2.3 极限强度值 299

3.2 安全系数的值 305

3.1 安全系数的定义 305

3 安全系数 305

4 许用应力 307

4.1 许用应力的意义 307

4.2 决定许用应力的方法 307

第七章 制品标准及实例 310

1 铁路车辆 310

1.1 制品标准 310

1.2 制品实例 310

1.3 结构设计及其计算方法 313

1.4 制造上的各种问题 313

2.1 产品标准或规范(日本) 314

1.5 制品检验 314

2 船舶、舟艇 314

2.2 制品检验、尺寸精度及其他 315

2.3 结构设计及其计算方法 315

2.4 制品实例 318

2.5 制造上的问题 319

3 波形瓦及平板 320

3.1 成型方法 320

3.2 产品种类 320

3.3 形状、尺寸和色彩 324

3.4 质量 327

3.5 屋顶施工 328

4 澡盆 329

4.1 纤维增强塑料澡盆标准 329

4.2 制品检验 332

4.3 结构设计及其计算方法 333

4.4 纤维增强塑料澡盆的优点 336

4.5 制造中的问题 338

5 净化槽 340

5.1 概述 340

5.2 制品标准 340

5.3 制品检验 341

5.4 结构设计及其计算方法 343

5.5 制品实例 344

5.6 制造上的问题 345

6 耐腐蚀设备 346

6.1 制品标准 346

6.2 制品检验 351

6.3 尺寸精度 351

6.4 结构设计及其强度计算 352

6.5 制品实例 353

6.6 耐腐蚀用增强塑料的成型方法 353

7.2 制品检验、尺寸精度 354

7.1 制品规范或标准 354

7 高位水槽 354

7.3 结构设计及其计算方法 356

7.4 制品实例 360

7.5 制造上的问题 360

8 椅子 361

8.1 椅子的标准 361

8.2 纤维增强塑料椅子的强度 361

8.3 纤维增强塑料的特性及椅子 363

8.4 制造上的问题 364

9.2 制品检验 365

9.1 制品标准 365

9 安全帽 365

9.3 结构设计及其计算方法 367

9.4 制品实例 368

9.5 制造上的问题 368

10 防水盘 368

10.1 浴室防水盘 368

10.2 洗衣机盘 377

11 管(农业用、不水管道用) 378

11.1 制品结构和标准 378

11.2 结构设计及其计算方法 380

11.3 流体力学设计及管径的计算方法 382

11.4 制品设计时的注意事项 383

11.5 参考标准 384

12 管(耐腐蚀用、电气用) 384

12.1 制品标准 385

12.2 制品检验与性能试验 386

12.3 结构设计及其计算方法 389

12.4 制品实例 392

12.5 制造上的问题 392

12.6 连接方法 393

12.7 参考标准及资料 393

13.2 纤维增强塑料运输贮罐的特性 394

13 运输贮罐 394

13.1 运输贮罐的用途和分类 394

13.3 制品标准 395

13.4 制品举例 396

14 冷却塔 396

14.1 前言 396

14.2 制品及结构设计标准 397

14.3 结构设计 398

14.4 制品设计和制作上的注意事项 403

15 浮动消波堤 403

15.1 制品标准 403

15.2 设计条件 404

15.4 纤维增强塑料浮动消波堤的结构设计 405

15.3 结构和材料强度 405

15.5 制品检验 406

15.6 制造上的问题 406

16 地下埋设贮罐 407

16.1 制品标准 407

16.2 制品检验 407

16.3 结构设计及其计算方法 408

16.4 制品实例 412

17.1 纤维增强塑料电气部件的种类和应用 413

16.5 存在问题 413

17 电气部件 413

17.2 玻璃纤维增强塑料部件设计、材料选择 414

17.3 实际应用举例 416

18 雷达罩 417

18.1 种类及结构 418

18.2 雷达罩的设计标准 419

18.3 电气设计 419

18.4 结构设计 421

18.5 材料 426

19.1 集装箱的分类 427

19 集装箱 427

19.2 有关集装箱的标准及法规 428

19.3 集装箱的设计准则 428

19.4 集装箱用纤维增强塑料层合板 431

19.5 纤维增强塑料层合板和金属框架的连接 432

19.6 实例 433

20 挤拉成型制品 434

20.1 成型方法 434

20.2 物理性能 434

20.4 挤拉成型制品的加工 437

20.3 挤拉成型制品的截面形状 437

20.5 应用举例 439

第八章 成型技术 441

1 成功与失败的实例 441

1.1 成功的实例 441

1.2 失败的实例 441

1.3 胶衣的三大缺陷 442

1.4 由于收缩应力而引起的模具破损 443

1.5 因固化收缩而引起的尺寸误差 444

2 皱缩、翘曲产生的原因和克服方法 444

2.1 皱缩 444

2.2 翘曲和变形 445

3.1 嵌件的主要形状 447

3 嵌件和金属配件(纤维增强塑料和其他材料的胶接与连接) 447

3.2 嵌件及金属配件 448

3.3 纤维增强塑料与其他材料的粘接 450

4 操作规程(用符号表示的作业管理) 450

4.1 增强塑料技术协会颁布的工程管理符号 450

4.2 管理符号在制造图中的应用 450

4.3 标准作业 452

5.2 成型模 453

6 制品的脱模方法 453

5.3 制品的糊制 453

5.1 木模 453

5 铺层程序 453

6.1 化学脱模法 454

6.2 物理脱模法 454

7 原料供应系统 454

7.1 原料供应系统的目的 454

7.2 原料供应系统所供给的材料 455

7.3 供应系统实例 455

8 制造图的标准化 456

8.1 制造图标准化的重要性 456

8.2 制图规范草案 456

9.2 腻子所用填料的种类 459

9.1 使用腻子的目的和主要原材料 459

9 腻子 459

10 厚壁制品的成型方法 461

10.1 厚壁纤维增强塑料制品 461

10.2 厚壁制品糊制时的管理要点 461

10.3 铺层操作 462

11 纤维增强塑料制品的切削加工 463

11.1 纤维增强塑料加工用刀具和工器具 464

11.2 切割 464

11.3 打孔 464

11.5 倒角加工 465

11.4 研磨 465

第九章 成本计算及其应用 466

1 成本计算的意义 466

2 成本的要素 467

3 成本预算(以手糊成型为例) 468

4 纤维增强塑料加工企业的经营实例 472

5 成本计算的应用 474

5.1 盈亏分界点 475

5.2 利润图(盈亏分界点图) 475

5.3 边际利润 476

5.4 小结 478

6 结语 478