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編輯推薦：
本书由多所院校及科研院所专家联合撰写，系统描述了包括超材料结构优化设计、增材制造工艺、微观结构形貌、力学响应、声学性能、质量传输性能，以及通过激光选区熔化增材制造技术制造的特殊工程结构超材料的应用示例。
內容簡介：
本书内容包括超材料结构优化设计、增材制造工艺、微观结构形貌、力学响应、声学性能、质量传输性能，以及通过激光选区熔化增材制造技术制造的特殊工程结构超材料的应用示例。本书定义了超材料，然后全面描述了增材制造的超材料研究现状以及激光增材制造工艺，随后分别介绍了增材制造声学超材料、热学超材料、生物超材料、晶格超材料以及板格超材料等在声学工程、航空航天和生物医疗领域的研究与应用。*后，本书分析了增材制造超材料的研究现状、问题和前沿应用。本书可供数学、物理学、生物学、工程和材料科学等各个研究领域的读者参考使用。
關於作者：
宋波，华中科技大学材料科学与工程学院教授。目前也担任多个国际SCI期刊Scripta Materialia，Journal of Alloys and Compounds，Surface and Coatings Technology，Materials & Design等特约审稿人。与法国、美国、英国、中国等多个地区的著名研究团队长期保持紧密的学术与科研联系。研究方向包括3D打印技术、粉末冶金、材料与结构设计、先进功能零件与涂层。相关研究成果获5项发明专利受理，已在国际SCI期刊累积发表近40篇。
目錄
第1章绪论(1)
內容試閱
超材料的概念起源于具有负折射率的左手材料，随后衍生到具有天然材料所不具备的各种奇异特性，如零/负泊松比、电磁/声学/热隐身效应等的人工材料。超材料有不同的分类方法，根据其应用领域，超材料大致可分为力学超材料、声学超材料、热学超材料、电磁超材料四大类。通过对具有不同物理参数的材料进行结构设计和分布安排，可以在理论上实现超材料的功能。但在复杂构型的超材料构件成形过程中，传统的制造工艺面临以下问题：①材料制备与零件成形分离，流程长且灵活性低；②材料结构功能一体化成形性能调控难。增材制造（additive manufacturing，AM）技术在制造复杂结构方面具有极大的优势，使超材料的制备和实验验证更加方便、高效。通过将一个物体的三维模型离散成多个薄层，并逐层积累，AM技术能够在理论上制造任何复杂的结构。AM技术是实现多材料、跨尺度、高性能零件成形的有效手段，使设计由以工艺为导向转向以性能为导向，极大地扩展了设计空间。AM可为各种形状复杂的超材料部件提供制造技术，而其中激光选区熔化技术具有成形高精度金属零件的能力。因此，超材料零件的AM技术是未来先进制造的发展方向之一。本书作者致力于超材料设计与增材制造工艺研究，力求将超材料与增材制造柔性结合，促进超材料在各行各业的广泛应用。本书阐明了超材料的定义，然后全面描述了增材制造的超材料研究现状以及激光增材制造工艺，随后分别介绍了增材制造声学超材料、热学超材料、生物超材料、晶格超材料以及板格超材料等在声学工程、航空航天和生物医疗领域的研究与应用。全书分为八章。第1章讨论了超材料和AM技术的最新进展，给出了本书的核心背景。第2章涵盖拓扑优化和受竹子启发的力学超材料与增材制造成形工艺的研究。第3章研究了各种声学超材料的设计和增材制造成形工艺。第4章介绍了一种仿柚子皮的热学超材料设计与增材制造。第5章介绍了基于超材料的生物骨支架的设计和增材制造研究。第6章对微晶格超材料的设计和增材制造工艺进行了研究。第7章介绍了板格超材料的研究，提出并利用激光选区熔化技术制备了具有半开孔拓扑结构的板格超材料。第8章给出了增材制造超材料的应用和展望。本书主要由华中科技大学宋波、张磊、王晓波和史玉升，南京工业大学赵爱国以及中国航天科技创新研究院王鹏飞撰写，具体分工如下：第1章由宋波、张磊负责，华中科技大学范军翔、张志、胡凯、方儒轩、张莘茹、吴祖胜参与了撰写工作；第2章由宋波、张磊、王鹏飞负责，华中科技大学范军翔、张志参与了撰写工作；第3章由宋波、赵爱国、张磊负责，华中科技大学范军翔参与了撰写工作；第4章由宋波、张磊负责，华中科技大学张志参与了撰写工作；第5章由宋波、张磊负责，华中科技大学张莘茹、吴祖胜参与了撰写工作；第6章由宋波、张磊负责，华中科技大学张莘茹、吴祖胜参与了撰写工作；第7章由宋波、张磊、王晓波负责；第8章由宋波、张磊、史玉升负责，华中科技大学方儒轩参与了撰写工作。史玉升担任本书主审；章媛洁、张金良、魏帅帅等参与了校对工作。由于作者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评、指正。史玉升2017年7月于华中科技大学超材料结构设计与增材制造
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