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第1篇 复合材料力学基础 3

第1章 复合材料概论 3

1.1 复合材料及其种类 3

1.2 复合材料的构造及制法 9

1.3 复合材料的力学分析方法 13

1.4 复合材料的力学性能 15

1.5 复合材料的各种应用 16

1.6 复合技术新发展 28

1.7 新型复合材料 32

习题 38

第2章 各向异性弹性力学基础 39

2.1 各向异性弹性力学基本方程 39

2.2 各向异性弹性体的应力-应变关系 41

2.3 正交各向异性材料的工程弹性常数 48

习题 52

第2篇 复合材料宏观力学 55

第3章 单层复合材料的宏观力学分析 55

3.1 平面应力下单层复合材料的应力-应变关系 55

3.2 单层材料任意方向的应力-应变关系 57

3.3 单层复合材料的强度 62

3.4 正交各向异性单层材料的强度理论 64

习题 69

第4章 复合材料力学性能的实验测定 71

4.1 纤维和基体的力学性能测定 71

4.2 单层板基本力学性能的实验测定 73

4.3 其他力学性能实验 80

教学实验指导书 83

实验1 单层复合材料弹性常数测定 83

实验2 单层复合材料拉伸、剪切强度测定 84

实验3 单层复合材料压缩性能测定 85

实验4 单层复合材料弯曲性能测定 85

实验5 单层复合材料层间剪切强度测定 86

实验6 复合材料冲压式剪切强度测定 87

实验7 复合材料冲击韧性测定 87

第5章 层合板刚度的宏观力学分析 89

5.1 引言 89

5.2 层合板的刚度和柔度 90

5.3 几种典型层合板的刚度计算 96

5.4 层合板刚度的理论和实验比较 104

习题 110

第6章 层合板强度的宏观力学分析 111

6.1 层合板强度概述 111

6.2 层合板的应力分析 112

6.3 层合板的强度分析 114

6.4 层合板的层间应力分析 120

习题 127

第7章 湿热效应 129

7.1 单层板的湿热变形 129

7.2 考虑湿热变形的单层板应力-应变关系 130

7.3 考虑湿热变形的层合板刚度关系 131

7.4 考虑湿热变形的层合板应力和强度分析 133

习题 138

第8章 层合平板的弯曲、屈曲与振动 140

8.1 引言 140

8.2 层合平板的弯曲 140

8.3 层合平板的屈曲 148

8.4 层合平板的振动 153

8.5 层合板中耦合影响的简单讨论 157

习题 158

第9章 若干专题 159

9.1 混杂复合材料及其力学分析 159

9.2 金属基复合材料和陶瓷基复合材料 168

9.3 纳米复合材料简介 172

9.4 复合材料的疲劳 174

9.5 复合材料的损伤和断裂 178

9.6 复合材料的蠕变 185

9.7 复合材料的连接 188

9.8 横向剪切的影响 196

第3篇 复合材料细观力学 207

第10章 复合材料的有效性质和均质化方法 207

10.1 引言 207

10.2 尺度和代表单元的概念 209

10.3 细观过渡方法 210

第11章 单层复合材料的细观力学分析 214

11.1 引言 214

11.2 刚度的材料力学分析方法 215

11.3 强度的材料力学分析方法 221

11.4 短纤维复合材料的细观力学分析 228

11.5 热膨胀的力学分析 233

11.6 刚度的弹性力学分析方法 234

习题 245

第12章 复合材料的单夹杂问题 246

12.1 弹性问题的一般解 246

12.2 椭球型夹杂问题 248

12.3 本征应变问题 255

12.4 夹杂的能量 260

习题 262

第13章 复合材料线性有效模量预测的近似方法 264

13.1 引言 264

13.2 宏观整体坐标系和局部坐标系 265

13.3 稀疏方法 267

13.4 Mori-Tanaka方法 269

13.5 自洽方法 275

13.6 微分法 276

13.7 广义自洽方法 277

13.8 Voigt和Reuss界限 278

13.9 复合材料有效热膨胀系数 279

第14章 复合材料计算研究方法 282

14.1 引言 282

14.2 等效性能计算中的代表体积单元选取与生成 282

14.3 载荷与边界条件的施加 285

14.4 计算分析方法 287

第4篇 现代新型复合材料 291

第15章 纳米复合材料 291

15.1 引言 291

15.2 表界面效应及描述方法 291

15.3 纳米复合材料有效性质 294

第16章 生物／仿生复合材料 310

16.1 引言 310

16.2 生物／仿生复合材料的力学分析 311

16.3 生物／仿生复合材料泊松比和多级结构的效应 323

16.4 仿生复合材料的应用 330

第17章 智能复合材料 341

17.1 智能复合材料概述 341

17.2 智能复合材料的种类及其应用 344

17.3 几种基本组成材料的多场耦合行为 350

17.4 力电磁耦合介质的等效性能 354

17.5 层状磁电复合材料的剪滞模型 359

参考文献 363