Advanced Materials and Structural Design

课程简介

先进复合材料：复合材料组分；纤维增强复合材料的基本原理；单层力学；层合力学、成型工具和制造工艺；复合材料的失效准则；航空应用及相关设计问题。 压电材料：压电材料的基本机制及其主要应用、居里温度、压电模量的概念及其在传感器和执行器设计中的应用、智能结构设计问题。 形状记忆合金（SMA）：温度控制下的形状记忆效应现象及机制、临界温度、应力对临界温度的影响、不同相态和温度下SMA的力学性能、形状记忆和超弹性、温度和应力效应的建模、接头处的特殊设计考虑、连续应用与离散应用、SMA应用的主要障碍。 纳米材料：纳米材料在产品设计中的应用；纳米复合材料的力学和热学性能。 智能结构：智能结构简介；光纤传感器；集成传感、控制和执行技术。智能结构在航空设计中的选例应用。 实验课： • 形状记忆合金的力学性能。 • 使用嵌入式光纤传感器测量复合结构的应变。

学习目标

为学生提供关于先进复合材料、智能材料和结构以及纳米材料在产品设计和开发中的机械行为、制造工艺和应用的知识，特别强调航空应用。

先修要求

学生应具备数学、工程材料和固体力学的基本知识。 排除课程：ME550 材料与智能结构设计

教学模式

教学和学习方法包括讲授/辅导课、家庭作业、测试、小型项目或案例研究和考试。 持续评估和考试旨在为学生提供关于先进材料和结构设计所需的知识整合。 在课堂/辅导课上提出和讨论技术/实践示例和问题。