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本書以國家重大戰(zhàn)略工程的應用需求為牽引，以國家制造強國發(fā)展規(guī)劃為契機，圍繞先進復合材料及其相關技術與裝備，分析了復合材料構件精確制造國內(nèi)外發(fā)展趨勢，梳理了復合材料構件精確制造技術與裝備最新進展。書中明確了面向2035我國復合材料構件精確制造的發(fā)展目標和思路，指出了亟須突破和解決的復合材料領域關鍵技術和重大裝備，提出了我國面向2035的復合材料構件精確制造的重點任務、發(fā)展路徑和相關政策建議。
本書可供產(chǎn)品設計人員、復合材料構件加工制造人員、檢測人員、相關領域政策制定者及相關專業(yè)師生參考。

復合材料具有高比強度、耐疲勞、抗沖擊、可設計性好等優(yōu)點，對實現(xiàn)高端裝備高性能、輕量化、綠色化、低成本制造具有重要作用，被廣泛應用于航空航天、軌道交通、汽車船舶、能源裝備等領域。在波音787等先進客機上，復合材料用量達50%以上，應用范圍已從非承力結構擴展為主機翼、機身等主承力結構。在船舶艦艇中，使用纖維增強復合材料可減重30%，能大幅度提高戰(zhàn)艦的隱身和高速突擊性能。據(jù)統(tǒng)計，亞洲復合材料市場是全球最大的市場，亞洲復合材料產(chǎn)值占全球的43%，全美地區(qū)產(chǎn)值達到全球總量的32%。據(jù)統(tǒng)計，2021年，全球復合材料產(chǎn)量超過1200萬t，年產(chǎn)值超過1000億美元；20212031年，全球復合材料市場規(guī)模的復合年增長率預計超過8%。我國復合材料產(chǎn)業(yè)的需求量保持年增長率20%以上，將高于歐洲和美國，2020年的市場規(guī)模達2231.1億元，2025年的市場規(guī)模預計超過3500億元。
從全球看，復合材料構件制造技術與裝備加速研發(fā)，技術競爭激烈、壟斷加劇，美日等發(fā)達國家在復合材料技術裝備方面占據(jù)主導地位，處于第一陣列，歐美國家對預制體立體編織、多軸精密數(shù)控纏繞、高精度損傷檢測等關鍵技術實施封鎖和設備禁運。當前，世界制造強國均將先進復合材料技術列為國家戰(zhàn)略，如美國建立了聚合物和復合工程中心、復合材料制造技術中心和國家復合材料中心等國家級創(chuàng)新機構，日本將碳纖維復合材料納入能源基本計劃經(jīng)濟成長戰(zhàn)略大綱和京都議定書等多項國家計劃。我國在《中國制造2025》和深入實施制造強國戰(zhàn)略中將先進復合材料列為發(fā)展重點，力圖爭奪全球復合材料產(chǎn)業(yè)的新一輪競爭制高點。
為推動我國復合材料產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，2021年1月，中國工程院正式啟動了面向2035的復合材料構件精確制造發(fā)展戰(zhàn)略研究重大咨詢項目，對我國的復合材料構件制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了戰(zhàn)略分析和頂層設計。本書是重大咨詢項目的學術性成果展示，分析了國內(nèi)外纖維復合材料構件精確制造發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢和存在的問題，梳理了纖維復合材料構件精確制造的關鍵技術與裝備，明確了我國纖維復合材料構件精確制造的發(fā)展思路和發(fā)展目標，提出了有針對性的舉措建議。
本書分為10章，第1章為緒論，主要介紹了復合材料制造技術的內(nèi)涵及戰(zhàn)略意義，總結了國內(nèi)外復合材料構件的應用現(xiàn)狀，提出了復合材料精確制造技術發(fā)展路線圖；第2章～第9章分別從復合材料構件設計理論及仿真、復合材料預制體數(shù)字化成形技術與裝備、復合材料構件成形工藝及裝備、復合材料構件增材制造技術與裝備、復合材料構件加工技術及裝備、復合材料構件裝配工藝及裝備、復合材料構件檢測、監(jiān)測及評價和復合材料構件修復技術與裝備八個方面展示了復合材料構件精確制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，梳理了復合材料構件精確制造的關鍵技術與裝備；第10章為政策建議，提出了面向2035我國復合材料構件精確制造的發(fā)展路徑和相關政策建議。
本書在編寫過程中得到了汪俊、王洋、孫正、王堯堯、鄭菁樺、陳意偉、易程、楊浩秦、劉豐、戰(zhàn)麗、肖軍、裘進浩、李迎光、安魯陵、李勇、陳燕、郝小忠、陶然、王顯峰、張超、趙聰?shù)葒鴥?nèi)外眾多專家學者的指導，特別是得到了中國工程院10余位院士專家的大力支持和幫助。本書參考了相關文獻，作者在此表示衷心的感謝。由于纖維復合材料構件的精確制造技術涉及多學科交叉、多技術融合，技術內(nèi)容涉及面廣，導致本書撰寫難度大，加之作者水平局限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。
作者

第1章緒論
1.1復合材料構件精確制造的內(nèi)涵及意義
1.2復合材料構件精確制造技術發(fā)展現(xiàn)狀
1.3面向2035的技術發(fā)展目標及發(fā)展建議
第2章復合材料構件設計理論及仿真
2.1技術內(nèi)涵概述
2.2重大工程需求分析
2.3復合材料構件設計理論及仿真發(fā)展現(xiàn)狀
2.4面向2035的復合材料構件設計理論及仿真關鍵技術
2.4.1復合材料構件多場多尺度設計與仿真技術
2.4.2復合材料構件動態(tài)本構行為與復雜結構動力學設計及仿真
2.4.3復合材料構件數(shù)據(jù)驅動設計與仿真技術
2.4.4復合材料構件強度與壽命仿真評價方法
2.5面向2035的復合材料構件設計理論及仿真發(fā)展目標與技術路線圖
2.5.1發(fā)展目標
2.5.2技術路線圖
第3章復合材料預制體數(shù)字化成形技術與裝備
3.1技術內(nèi)涵概述
3.2重大工程需求分析
3.3復合材料預制體數(shù)字化成形發(fā)展現(xiàn)狀
3.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
3.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
3.3.3國內(nèi)外技術差距
3.3.4未來發(fā)展趨勢
3.4面向2035的復合材料預制體數(shù)字化成形關鍵技術及裝備
3.4.1基礎前沿技術
3.4.2共性技術及裝備
3.4.3卡脖子技術及裝備
3.5面向2035的復合材料預制體數(shù)字化成形發(fā)展目標與技術路線圖
3.5.1發(fā)展目標
3.5.2技術路線圖
第4章復合材料構件成形工藝及裝備
4.1技術內(nèi)涵概述
4.2重大工程需求分析
4.2.1自動鋪放成形技術
4.2.2纖維纏繞成形技術
4.2.3連續(xù)拉擠成形技術
4.2.4液體成形技術
4.2.5熱壓罐成形技術
4.3復合材料構件成形工藝及裝備發(fā)展現(xiàn)狀
4.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
4.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
4.3.3國內(nèi)外技術差距
4.3.4未來發(fā)展趨勢
4.4面向2035的復合材料構件成形關鍵技術及裝備
4.4.1基礎前沿技術及裝備
4.4.2共性技術及裝備
4.4.3卡脖子技術及裝備
4.5面向2035的復合材料構件成形工藝及裝備發(fā)展目標與技術路線圖
4.5.1發(fā)展目標
4.5.2技術路線圖
第5章復合材料構件增材制造技術與裝備
5.1技術內(nèi)涵概述
5.2重大工程需求分析
5.3復合材料構件增材制造技術與裝備發(fā)展現(xiàn)狀
5.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
5.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
5.3.3國內(nèi)外技術差距
5.3.4未來發(fā)展趨勢
5.4面向2035的復合材料構件增材制造關鍵技術及裝備
5.4.1復合材料電子器件的增材制造封裝技術
5.4.2太空極端環(huán)境下復合材料構件增材制造技術和裝備
5.4.3復合材料4D打印技術
5.5面向2035的復合材料構件增材制造發(fā)展目標與技術路線圖
5.5.1發(fā)展目標
5.5.2技術路線圖
第6章復合材料構件加工技術及裝備
6.1技術內(nèi)涵概述
6.2重大工程需求分析
6.3復合材料構件加工研究及發(fā)展現(xiàn)狀
6.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
6.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
6.3.3國內(nèi)外技術差距
6.3.4未來發(fā)展趨勢
6.4面向2035的復合材料構件加工關鍵技術及裝備
6.4.1基礎前沿技術
6.4.2共性技術及裝備
6.5面向2035的復合材料構件加工發(fā)展目標與技術路線圖
6.5.1發(fā)展目標
6.5.2技術路線圖
第7章復合材料構件裝配工藝及裝備
7.1技術內(nèi)涵概述
7.2重大工程需求分析
7.3復合材料構件裝配研究及發(fā)展現(xiàn)狀
7.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
7.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
7.3.3國內(nèi)外技術差距
7.3.4未來發(fā)展趨勢
7.4面向2035的復合材料構件裝配關鍵技術及裝備
7.4.1基礎前沿技術
7.4.2共性技術及裝備
7.5面向2035的復合材料構件裝配發(fā)展目標與技術路線圖
7.5.1發(fā)展目標
7.5.2技術路線圖
第8章復合材料構件檢測、監(jiān)測及評價
8.1技術內(nèi)涵概述
8.2重大工程需求分析
8.3復合材料構件檢測、監(jiān)測及評價研究與發(fā)展現(xiàn)狀
8.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
8.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
8.3.3國內(nèi)外技術差距
8.3.4未來發(fā)展趨勢
8.4面向2035的復合材料構件檢測、監(jiān)測關鍵技術及裝備
8.4.1輕量化高可靠性健康監(jiān)測技術
8.4.2高精度復合材料三維重建技術
8.5面向2035的復合材料構件檢測、監(jiān)測及評價發(fā)展目標與技術路線圖
8.5.1發(fā)展目標
8.5.2技術路線圖
第9章復合材料構件修復技術與裝備
9.1技術內(nèi)涵概述
9.2重大工程需求分析
9.3復合材料構件修復研究及發(fā)展現(xiàn)狀
9.3.1國外發(fā)展現(xiàn)狀
9.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
9.3.3國內(nèi)外技術差距
9.3.4未來發(fā)展趨勢
9.4面向2035的復合材料構件修復關鍵技術及裝備
9.4.1基礎前沿技術
9.4.2共性技術及裝備
9.4.3卡脖子技術及裝備
9.5面向2035的復合材料構件修復發(fā)展目標與技術路線圖
9.5.1發(fā)展目標
9.5.2技術路線圖
第10章政策建議
參考文獻

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