前言
“一代飛機(jī)、一代材料”是近百年來(lái)航空領(lǐng)域材料與飛機(jī)一直相互推動(dòng)、不斷發(fā)展的寫照。先進(jìn)復(fù)合材料因其具有比強(qiáng)度與比剛度高、性能可設(shè)計(jì)、耐腐蝕性能好和易于整體成形等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)60年代以來(lái)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、風(fēng)電、汽車、船舶及其他多個(gè)行業(yè)。飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大規(guī)模使用復(fù)合材料，是現(xiàn)代飛機(jī)制造史上的一次革命性變化，復(fù)合材料應(yīng)用比例是新一代大飛機(jī)安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性的重要指標(biāo)。隨著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)及寬體客機(jī)、新一代航空航天飛行器及汽車輕量化戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，我國(guó)復(fù)合材料規(guī)劃用量不斷擴(kuò)大，對(duì)復(fù)合材料高效率、低成本的生產(chǎn)需求也越來(lái)越強(qiáng)，尤其是國(guó)家“十四五”規(guī)劃進(jìn)入穩(wěn)步推進(jìn)之年，這也將為包括原材料及高端裝備等復(fù)合材料相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)廣大的市場(chǎng)空間，同時(shí)對(duì)新一代復(fù)合材料數(shù)字化研制方式也提出了新的挑戰(zhàn)。
當(dāng)前，復(fù)合材料零部件的設(shè)計(jì)制造大多仍沿用傳統(tǒng)的模擬量尺寸傳遞體系。數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)雖得到了實(shí)際應(yīng)用，并取得了一定的效益，但基本處于以單個(gè)工具軟件應(yīng)用為主的孤立狀態(tài)，尚未實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料構(gòu)件從原材料、設(shè)計(jì)、仿真、工藝、工裝、制造到檢測(cè)整個(gè)過(guò)程中的信息共享。尤其是多個(gè)階段基于多個(gè)不同數(shù)據(jù)格式，未能實(shí)現(xiàn)依靠單個(gè)模型打通整個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，致使現(xiàn)有的數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。達(dá)索系統(tǒng)作為全球航空數(shù)字化與智能化解決方案的推動(dòng)者，一直重點(diǎn)關(guān)注復(fù)合材料全流程的數(shù)智化。依托創(chuàng)新的3DEXPERIENCE平臺(tái)，達(dá)索系統(tǒng)提供的復(fù)合材料解決方案，面向型號(hào)概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、制造及維護(hù)等，賦能復(fù)材設(shè)計(jì)、分析與制造一體化，成為3DEXPERIENCE端到端行業(yè)流程的重要組成部分。首次實(shí)現(xiàn)了基于單一模型、數(shù)字連續(xù)的復(fù)合材料研制流程，解決了長(zhǎng)期困擾業(yè)內(nèi)的難點(diǎn)問(wèn)題。波音B787項(xiàng)目、空客A350XWB項(xiàng)目及全球領(lǐng)先企業(yè)的眾多型號(hào)研制中，均采用了達(dá)索系統(tǒng)以CATIA、SIMULIA、DELMIA為核心的復(fù)合材料一體化解決方案，取得了明顯的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)效益。
本書緣起于復(fù)合材料在國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展的大好形勢(shì)，長(zhǎng)期以來(lái)，市場(chǎng)上缺少體系化的面向復(fù)合材料數(shù)字化研制的專業(yè)書籍及缺少有關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。根據(jù)達(dá)索系統(tǒng)在復(fù)合材料研制方向的最新技術(shù)方案及在全球各行業(yè)客戶中的最佳工程實(shí)踐，本書全面、系統(tǒng)地介紹了達(dá)索系統(tǒng)在先進(jìn)復(fù)合材料數(shù)字化設(shè)計(jì)、仿真、工藝、制造領(lǐng)域的方法及應(yīng)用案例。本書內(nèi)容力求概念清楚、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、全面系統(tǒng)、圖文并茂，通過(guò)大量實(shí)例與插圖幫助讀者了解復(fù)合材料研制流程，掌握復(fù)合材料研制方法。
全書分4部分，共9章，主要內(nèi)容如下：
第1部分（第1～3章）為基礎(chǔ)篇：主要介紹了達(dá)索系統(tǒng)及3DEXPERIENCE基本情況，闡述了達(dá)索系統(tǒng)的行業(yè)解決方案及復(fù)合材料概念，同時(shí)也論述了復(fù)合材料數(shù)字化研制背景，幫助讀者快速了解達(dá)索系統(tǒng)相關(guān)行業(yè)方案及復(fù)合材料相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。
第2部分（第4章）為復(fù)合材料數(shù)字化研發(fā)方案：全面介紹了達(dá)索系統(tǒng)在復(fù)合材料設(shè)計(jì)、仿真、工藝及制造領(lǐng)域的主要方案，旨在幫助讀者系統(tǒng)了解復(fù)合材料數(shù)字化的主要內(nèi)容。
第3部分（第5～8章）為復(fù)合材料一體化實(shí)踐：主要結(jié)合實(shí)際案例重點(diǎn)論述了復(fù)合材料設(shè)計(jì)、仿真、工藝及制造的主要實(shí)現(xiàn)流程及操作步驟，旨在方便讀者能夠全面掌握復(fù)合材料研制方法與技巧，提高全過(guò)程復(fù)合材料應(yīng)用實(shí)踐能力。
第4部分（第9章）為綜合案例：結(jié)合典型的復(fù)合材料零部件，系統(tǒng)論述了其鋪層設(shè)計(jì)、仿真及數(shù)字化制造全過(guò)程，幫助讀者進(jìn)一步理解相關(guān)概念及流程，為在未來(lái)工作中實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
本書由達(dá)索系統(tǒng)技術(shù)咨詢部顏學(xué)專和航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院周小波擔(dān)任主編，溫宏宇、王曉紅擔(dān)任副主編，其他參與編寫工作的人員有：李紅彬、唐欣欣、劉勇、原中晉、楊衛(wèi)化、李亮。戴晶黎、曲衛(wèi)剛、吳斌等為本書提供了技術(shù)指導(dǎo)。全書由劉看旺、丁巖、王健、王剛指導(dǎo)審閱，由李雋萱團(tuán)隊(duì)組織策劃。
本書知識(shí)點(diǎn)配套建設(shè)了教學(xué)資源，請(qǐng)參考書后封底的說(shuō)明獲取對(duì)應(yīng)內(nèi)容的練習(xí)數(shù)據(jù)資源，專業(yè)輔導(dǎo)隨時(shí)在你身邊。
由于時(shí)間原因及編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正，以便在后續(xù)修訂中予以不斷完善。同時(shí)希望能借此書為載體，與廣大從事復(fù)合材料及航空“數(shù)智化”相關(guān)工作的讀者，針對(duì)更廣泛的數(shù)字化及智能化在未來(lái)復(fù)合材料研制中的應(yīng)用進(jìn)行更多的交流與合作。
特別感謝航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院在復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)指導(dǎo)與寶貴建議；感謝機(jī)械工業(yè)出版社的相關(guān)編輯人員為本書的出版所付出的辛勤勞動(dòng)；感謝達(dá)索系統(tǒng)教育合作部及公司領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本書及系列書籍的策劃及關(guān)注。本書的完稿及順利出版是所有相關(guān)人員共同努力的結(jié)果，感謝所有給予指導(dǎo)和幫助的人們。