轻量化部件和结构的评价(轻量化手册)

弗兰克·亨宁、埃尔韦拉·穆勒编写的《轻量化 部件和结构的评价(轻量化手册)》是轻量化手册的第 五部分，主要讲解轻量化部件和结构的评价，可通过 数字模拟的方式描述部件的生产过程和性能，应确保 部件安全性的前提下借助有限元法实现优化重量的目 的。此外，还涉及运行安全性的问题及结构健康监测 ，以及结构健康监测传感器的知识。

1 用于过程和部件模拟的材料模型HermannRiede 1.1 对塑性模型的描述 1.1.l概述 1.1.2 冯·米塞斯模型 1.1.3 非线性随动强化模型(Chaborche模型) 1.1.4 Chaborche模型在回弹方面的应用 1.1.5 各向异性的唯象模型 1.1.6 纹理模型 1.1.7 在轻量化材料上应用纹理模型 1.2 损伤与失效模型的说明 1.2.1 断裂机制 1.2.2 延性断裂的断裂标准 1.2.3 延性断裂的损伤机制 1.2.4 轧制时Chaborche模型在边缘形成的裂纹上的应用 1.2.5 Chaborche模型在成型极限图中的应用 1.2.6 纤维增强塑料 1.2.7 断裂力学 1.2.8 与1.1和1.2相关的详细信息 1.3 金属材料及其连接的碰撞性能 1.3.1 用于碰撞模拟的材料和失效模型 1.3.2 铝材和镁材的碰撞模拟 1.3.3 TRIP钢从变形到碰撞的连续模拟 1.3.4 连接的碰撞模拟 1.3.5 与1.3相关的详细信息 1.4 聚合材料的碰撞性能 1.4.1 非强化热塑性塑料的机械特性 1.4.2 碰撞负荷下对纤维强化塑料的数字模拟 1.4.3 与1.4相关的详细信息 2 轻量化结构使用强度的重要性AndreasBiiter，HolgerHanselka 2.1 引言43 2.2 作为部件设计基础的作强度 2.2.1 设计任务书的内容 2.2.2 失效形式 2.2.3 材料的选择 2.2.4 例l：发动机舱内高负荷塑料部件的工作强度设计 2.3 工作负荷的数值和试验模拟 2.3.1 材料特性 2.3.2 多轴性 2.3.3 试样和部件的强度比较 2.3.4 损伤累积 2.4 研发过程中作强度的可能性 2.4.1 例2：研发革新性高效轮组——设计和评估金属部件的特殊情况 2.4.2 例3：在主要部件和次要部件中使用纤维强化塑料——塑料轮的研发 2.5 总结 2.6 与本章相关的详细信息 3 材料和部件的无损检验GerdDobmann 3.1 用于轻量化结构的标准化无损试验 3.2 用于原材料检验的无损试验的发展情况 3.2.1 薄铜板的生产检验——材料参数的集成微磁性 3.2.2 同时进行高强度车身铜材材料研发的无损检验——对塑性变形特性的微磁性描述 3.2.3 纤维复合材料的无损检验 3.3 半成品和材料复合无损检验的发展情况 3.3.1 生产过程中对激光拼焊板的检验 3.3.2 激光焊接的生产检验 3.3.3 机械连接的生产检验 3.3.4 搅拌摩擦焊时集成在工艺中的质量监控和优化 3.4 总结 3.5 与本章相关的详细信息 4 结构健康监测——损伤检测Hans-JfirgenSchmidt，BiankaSchmidt-Brandecker 4.1 引言 4.2 结构健康监测法 4.3 通过SHM.测定工作负荷 4.3.1 用于测定工作负荷的系统 4.3.2 硬着陆负荷(hardlandingdetection)极值的确定 4.3.3 匹配检查要求 4.3.4 安全系数 4.4 sHM的结构优化 4.4.1 压力机身上应用SHM的基本知识 4.4.2 典型机身蒙皮降低重量的示例 4.4.3 其他纵向加强条监控方法 4.4.4 结论 4.5 轻量化结构的检查 4.5.1 减少或替代传统检查 4.5.2 减少或替代改动 4.5.3 延长使用寿命 4.5.4 根据状态进行维护 4.6 前景 4.7 与本章相关的详细信息 5 纤维强化塑料结构的可维修性和维修方案GeorgWachinger’、ChristianThum，PeterScheid 5.1 引言 5，2纤维强化塑料结构的损伤和维修 5.2.1 损伤原因 5.2.2 损伤形式 5.2.3 损伤区域 5.2.4 维修类别 5.3 整体复合材料的维修方法 5.3.1 用维修胶带进行临时性表面保护 5.3.2 打磨 5.3.3 采用注塑工艺对脱层进行维修 5.3.4 使用铆钉维修脱层 5.3.5 借助附加层进行维修 5.3.6 嵌接维修法 5.3.7 叠压法 5.4 夹层结构的维修 5.4.l蜂窝和面层之间的连接缺陷 5.4.2 允许损伤尺寸的表面密封 5.4.3 面层和型芯结构的损坏 5.4.4 维修贯穿性损伤 5.5 总结 5.6 与本章相关的详细信息 6 轻量化的可回收利用性和产品寿命结束方案JorgWoidasky 6.1 资源效率作为指导原 6.2 产品寿命结束方案 6.3 轻量化材料回收利用示例 6.3.1 材料识别是关键步骤：用于航空材料的金属 6.3.2 机械加工是关键步骤：玻璃纤维增强塑料的材料回收再利用 6，3.3 热处理是关键步骤：回收碳纤维的热解过程 6.3.4 与原材料生产相结合是关键步骤：水泥厂中玻璃纤维增强塑料的回收利用 6.4 结论 6.5 与本章相关的详细信息