《高端新材料智能制造与应用》 - 丁文江、王华明、孙宝德等著 - 化学工业出版社 - 香港大書城

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『簡體書』高端新材料智能制造与应用

書城自編碼： 4150562
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→一般工业技术
作者：丁文江、王华明、孙宝德等著
國際書號(ISBN)： 9787122460684
出版社：化学工业出版社
出版日期： 2025-08-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开釘裝：平装

售價：HK$ 151.8

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編輯推薦：

《高端新材料智能制造与应用》一书针对高端新材料的国家重大需求，立足应用，对高端新材料智能制造与应用的技术范畴、发展现状与趋势、存在问题、建议发展方略等进行了详细的解读。书中以先进铝合金、镁合金、钛合金、高温合金等的智能热制造技术（铸造、锻造、 3D 打印）为典型案例，从智能制造技术、核心工业基础软件、关键智能装备三个方面，首次系统阐明了该领域应该重点发展的智能化关键技术，全面总结了高端新材料智能成形共性关键技术的内涵、重点内容、国内外发展现状，提出了发展思路与方向。藉此明晰高端新材料智能制造的技术体系、存在问题与发展路径，相关成果将促进研发模式的重大变革，为行业智能改造与升级提供技术支撑。

第1章高端新材料制造概述 001
1.1 材料制造技术的分类 002
1.2 高端新材料制造的特征 002
1.2.1 材料的高性能制造 003
1.2.2 复杂构件的整体化、大型化与轻量化制造 004
1.2.3 材料、结构与工艺的一体化制造 006
1.2.4 高端构件的低成本绿色制造 006
1.3 传统研发模式遇到的问题与挑战 007
1.4 制造业数字化与人工智能技术的发展现状 009
1.5 数据驱动的材料智能制造研发模式的变革与机遇 010
1.6 本书的主要内容 012
参考文献 013
第2章高端新材料智能制造共性关键技术 015
2.1 概述 016
2.2 面向工程应用的基础数据库与数据库技术 017
2.2.1 技术内涵 017
2.2.2 国内外发展现状 019
2.2.3 问题与挑战 026
2.2.4 发展思路与方向 028
2.3 高端新材料成形智能设计技术 029
2.3.1 实验数据驱动的材料成形智能设计 029
2.3.2 集成计算驱动成形智能设计 034
2.3.3 工业大数据驱动成形智能设计 040
2.4 高端新材料成形过程在线检测与智能感知技术 045
2.4.1 传感器与在线检测技术 045
2.4.2 高端新材料智能感知技术 057
2.4.3 发展思路与方向 065
2.5 高端新材料智能成形过程预测与控制技术 067
2.5.1 工业信息物理系统 067
2.5.2 数字孪生系统 072
2.5.3 工业大数据与人工智能 076
2.5.4 典型应用案例 080
2.5.5 发展思路与方向 086
2.6 高端新材料智能成形系统 087
2.6.1 技术内涵 087
2.6.2 国内外发展现状 090
2.6.3 典型应用案例 094
2.6.4 发展思路与方向 101
2.7 高端新材料智能成形技术存在的问题与发展趋势 102
参考文献 104
第3章高端新材料智能铸造成形与应用 109
3.1 智能铸造技术体系 110
3.2 铸造工艺智能设计技术 111
3.2.1 浇冒口系统自动设计与优化技术 111
3.2.2 数据驱动铸造工艺设计与优化技术 115
3.2.3 铸造热物性参数数据库构建及参数反求技术 118
3.3 铸造成形过程控制技术 120
3.3.1 多源异构数据变频柔性采集技术 120
3.3.2 复杂工序下多源异构数据在线智能感知技术 122
3.3.3 铸件内部缺陷/力学性能/组织成分在线预测与控制技术 125
3.3.4 异步工序质量在线协同调控技术 127
3.3.5 智能铸造数字孪生系统 128
3.4 智能化铸件质量控制技术 131
3.4.1 X射线内部缺陷智能检测技术 131
3.4.2 可见光表面缺陷智能检测技术 136
3.4.3 蓝光外观尺寸变形智能检测技术 137
3.4.4 铸造质量大数据分析系统 140
3.4.5 铸造决策分析与支持系统 142
3.5 智能铸造产线、智能工厂与数字化管理系统 145
3.5.1 高端新材料智能铸造成形装备 145
3.5.2 高柔性高集成的铸造EMPS智能系统 148
3.5.3 铸造车间智能排产调度系统—APS系统 150
3.6 典型应用 153
3.6.1 航空领域：钛合金熔模精密铸造应用案例 153
3.6.2 航天领域：高温合金铝合金熔模精密铸造应用案例 155
3.6.3 轨道交通领域：特种铸铁铸钢熔模精密铸造应用案例 157
3.6.4 兵器领域：铝合金精密铸造应用案例 161
3.7 政策与措施建议 162
参考文献 163
第4章高端新材料智能锻造成形与应用 169
4.1 智能锻造技术体系 170
4.2 智能锻造关键技术 171
4.2.1 锻造过程宏微多场智能在线监测技术 171
4.2.2 基于数据与机理的锻造工艺规划与决策技术 174
4.2.3 锻造成形-组织-性能智能模拟计算方法 175
4.2.4 智能锻造协同控制技术 175
4.2.5 存在问题与挑战 177
4.2.6 发展思路与重点方向 178
4.3 锻造大数据与软件技术 179
4.3.1 概念与内涵 179
4.3.2 国内外发展现状与趋势 181
4.3.3 存在问题与挑战 184
4.3.4 发展思路与重点方向 184
4.4 智能锻造系统 185
4.4.1 概念与内涵 185
4.4.2 国内外发展现状与趋势 186
4.4.3 存在问题与挑战 191
4.4.4 发展思路与重点方向 191
4.5 典型应用 192
4.6 政策与措施建议 193
参考文献 193
第5章高端新材料智能增材制造与应用 197
5.1 智能增材制造技术体系 198
5.1.1 智能增材制造的必要性 198
5.1.2 智能增材制造概要与技术体系 201
5.2 智能增材制造共性关键技术 204
5.2.1 面向增材制造的结构设计技术 204
5.2.2 高精度多尺度仿真模拟技术 208
5.2.3 在线监测与智能反馈技术 214
5.2.4 机器学习与大数据技术 221
5.2.5 高通量/多材料增材制造技术 231
5.2.6 智能工厂技术 236
5.3 智能增材制造核心软件与成套装备 239
5.3.1 核心工业基础软件 239
5.3.2 成套装备 249
5.4 增材制造专用高端新材料研发 258
5.4.1 增材制造专用高端新材料研发概述 258
5.4.2 增材制造专用高性能金属结构材料研发现状 260
5.5 智能增材制造工程应用案例 271
5.5.1 我国北航大型钛合金整体叶盘智能增材制造技术 271
5.5.2 美国Relativity Space公司智能3D打印装备技术 272
5.5.3 美国Optomec公司叶片自动修复制造技术 273
5.5.4 德国Fraunhofer智能增材制造虚拟实验室 275
5.6 政策建议 276
参考文献 277

內容試閱：

新材料是经济社会发展的物质基础，是高新技术和高精尖产业发展的先导，世界各国特别是工业发达国家高度重视新材料技术和产业的发展，提出和部署针对未来加速新材料发展的战略和研究计划。这些计划的实施，推动了大数据和人工智能在材料设计研发、生产制造和工程应用等领域的广泛应用，逐渐形成了新材料智能化技术体系，为从根本上解决新材料研发和应用效率低的瓶颈问题提供了新的技术途径。为此，中国工程院组织开展了“新材料研发与制造应用智能化发展战略研究”，旨在围绕新材料研发智能化关键技术、高端新材料智能制造技术、大数据和人工智能驱动的先进钢铁材料制造技术、大数据与人工智能赋能化工新材料制造技术等开展战略咨询研究。
本书基于课题2“高端新材料智能制造技术”的研究成果编写而成。全书共分为高端新材料制造概述、高端新材料智能制造共性关键技术、高端新材料智能铸造成形与应用、高端新材料智能锻造成形与应用、高端新材料智能增材制造与应用5章，着重阐述和探讨了高端新材料智能制造的技术体系、发展现状、存在问题等，提出了重点技术发展方向和发展路径，以及政策与措施建议等。
参加本课题研究的人员有：丁文江、王华明、孙宝德、疏达、彭立明、付华栋、王新云、周建新、计效园、邓磊、唐学峰、张云、朱言言、张述泉、李大永、汪华苗、唐伟琴、唐鼎、班晓娟、姜雪、赵帆、郭志鹏、张伟、孔宪光、马洪波、祝国梁、谭庆彪、孔德成、汪东红、汪星辰、杨超、王舒滨等。
本书主要编写人员有：
第1章　疏达　王舒滨　杨超　孙宝德等
第2章　付华栋　班晓娟　马洪波　姜雪　李大永等
第3章　计效园　疏达　周建新　张伟　汪东红　汪星辰　马洪波　殷亚军等
第4章　王新云　邓磊　唐学峰　李大永　朱彬　龙锦川等
第5章　朱言言　张述泉　汪星辰　计效园　祝国梁等
特别感谢北京科技大学谢建新院士和北京航空航天大学宫声凯院士对本书的认真审阅和指导。在书稿写作过程中，上海交通大学崔振山教授、彭立明教授、王俊教授、王洪泽副教授等分别对有关章节提出了宝贵的修改建议，在此一并感谢！
高端新材料是支撑高端装备和重大工程需求的核心材料，其研发与制造应用是世界强国的竞争焦点。高端新材料智能制造与应用技术关乎到国家新材料科技创新和产业发展的未来，对国家经济和社会，尤其是高端制造业和高新技术的发展影响巨大。期望本书的出版能够为有关政府职能部门，从事新材料研发、产业化发展的科技工作者、产业界人士和在校学生提供有价值的参考。
感谢中国工程院战略研究与咨询项目（项目编号：2021-JJZD-02）的资助。限于时间仓促，书中不足之处难免，恳请广大读者批评指正。
著者

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