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《高强度钢超高周疲劳性能:非金属夹杂物的影响》重点介绍了国家重点基础研究发展规划项目（973）——“提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究”所属课题“长疲劳寿命机械制造用高强度钢的研究”部分的研究成果和开发的技术。
《高强度钢超高周疲劳性能:非金属夹杂物的影响》重点从夹杂物尺寸的角度深入探讨了其对高强度钢超高周疲劳性能的影响规律。《高强度钢超高周疲劳性能:非金属夹杂物的影响》共分9章：第1章阐述了近年来材料疲劳研究的概况，特别阐述了对高强度钢开展超高周疲劳研究的必要性；第2章简要介绍了钢中非金属夹杂物的来源、种类、评定方法及对力学性能的影响；第3章综述了超高周疲劳的实验方法及研究进展；第4章给出了临界夹杂尺寸的估计方法并与实验作了对比；第5章探讨了夹杂物尺寸大小如何影响高强度钢超高周S-N曲线的形状；第6章对高强度钢的超高周疲劳强度及寿命与夹杂物尺寸的关系，提出了新的表达式；第7章介绍了氢对高强度钢超高周疲劳性能的影响；第8章介绍了如何评定钢中的夹杂物尺寸；第9章总结了研究的经验与收获，并提出了研究的新课题和方向。《高强度钢超高周疲劳性能:非金属夹杂物的影响》可供从事钢铁及其他金属材料机理、材料性能、材料制备以及机械装备制造的研究人员、设计与研发人员、
新书推介：《轻量化结构设计与先进连接技术》 内容简介 本书深入探讨了现代工程领域中至关重要的轻量化设计理念，并全面阐述了支撑这些先进结构实现的关键连接技术。随着工业界对能源效率、性能提升和可持续发展的日益关注，结构轻量化已成为航空航天、汽车制造、轨道交通乃至高端装备制造业的核心发展方向。本书旨在为结构工程师、材料科学家以及从事先进制造工艺研发的技术人员提供一本详尽、前沿且兼具实践指导意义的专业参考书。 第一部分：轻量化设计基础与材料选择 本部分首先界定了结构轻量化的内涵与外延，并从理论上解析了实现轻量化的主要途径，包括拓扑优化、形状优化、尺寸优化以及材料替代策略。我们详细讨论了传统材料（如高强度钢、铝合金）在轻量化应用中的局限性，并着重介绍了新一代轻量化材料的性能优势与挑战。 1.1 拓扑优化与结构效率 详细介绍了基于有限元分析（FEA）的拓扑优化方法，包括密度法、水平集法和进化结构优化（ESO）算法。重点分析了在不同载荷条件和制造约束下，如何通过优化算法实现材料的最优分布，最大化结构的刚度重量比和强度重量比。书中提供了多个工程实例，演示了如何将拓扑优化结果转化为可制造的几何形状。 1.2 先进轻量化材料体系 高比强度铝锂合金： 阐述了第三代和第四代铝锂合金在密度降低和模量提高方面的最新进展，分析了其在焊接和热处理过程中面临的冶金问题。 镁合金及其腐蚀防护： 深入研究了压铸和挤压成型镁合金的力学性能，并重点剖析了当前抑制镁合金电化学腐蚀的表面处理技术（如微弧氧化、化学转化膜）。 碳纤维增强复合材料（CFRP）的层合结构设计： 讨论了纤维铺层设计对结构承载能力、抗冲击性和疲劳寿命的影响，并介绍了自动化铺放（AFP）技术的精度控制。 先进高强度钢（AHSS）的梯度应用： 虽然本书重点在于替代材料，但也分析了特定关键部位如何利用先进高强钢（如相变诱导塑性钢DP/TRIP）实现局部强化，以平衡整体重量。 1.3 增材制造（AM）在轻量化结构中的角色 专门章节探讨了增材制造技术（特别是选区激光熔化SLM和电子束熔化EBM）如何打破传统减材制造的限制，实现复杂点阵结构和仿生结构的制造。分析了增材制造金属粉末的冶金特性、缺陷控制（如孔隙率和残余应力）对最终结构性能的影响。 第二部分：先进结构连接技术 结构的轻量化往往伴随着连接复杂性的增加，因为不同材料（如金属与复合材料）的异种连接需求日益突出。本部分聚焦于提高连接可靠性、降低重量并确保连接区域的结构完整性。 2.1 机械连接技术的优化 自穿刺铆接（SPR）与搅拌摩擦焊（FSW）： 详细比较了这两种主要的固接技术在铝合金和钢结构连接中的应用。重点分析了FSW在接头热影响区（HAZ）的微观组织演变及其对疲劳性能的影响。书中提供了关于连接件选型、预紧力设计和接头强度验证的指导性标准。 胶接与混合连接（Hybrid Joints）： 探讨了结构胶在分散载荷、密封和减震方面的优势。分析了胶接界面的制备技术（表面活化、等离子处理）对胶接强度的决定性作用。对于异种材料（如CFRP与铝合金）的混合连接，讨论了钻孔、胶接与铆接的协同效应。 2.2 焊接技术的改进与应用 针对轻量化材料（如薄壁结构和高强铝合金），传统熔焊面临热输入过大、变形严重的问题。 激光焊接与复合焊接： 介绍了高能量密度激光焊接在实现窄焊缝、低热输入方面的优势，并探讨了激光-电弧复合焊接在提高焊接效率和穿透力方面的应用。 搅拌摩擦焊接（FSW）的拓展应用： 重点分析了FSW在钛合金和先进钢材上的工艺窗口，以及其在轨道车辆转向架和飞机机翼梁制造中的实际案例。 2.3 连接的无损评估与寿命预测 任何结构连接点的性能都是整体结构寿命的关键瓶颈。本部分介绍了用于评估连接可靠性的先进无损检测（NDT）技术，包括相控阵超声（PAUT）、电子散斑干涉测量（ESPI）等。最后，结合连接缺陷对疲劳寿命的影响，构建了连接结构剩余寿命的评估模型。 目标读者 本书内容涵盖理论分析、材料科学、制造工艺和结构可靠性评估，是以下专业人士的理想参考： 1. 航空航天、汽车及轨道交通领域的设计工程师与结构分析师。 2. 从事先进材料制备与连接工艺研发的研究人员与博士生。 3. 质量控制与无损检测工程师。 通过阅读本书，读者将能系统掌握如何在高效率地实现结构减重目标的同时，确保结构连接的长期安全性和可靠性。本书的编写严格遵循工程实践标准，力求理论与应用紧密结合，为推动下一代先进结构的技术进步提供坚实的知识基础。
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