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第1章 复合材料概述 1

1.1 复合材料的基本概念 1

1.2 复合材料的种类 2

1.3 复合材料的构造及制法 4

1.4 复合材料的增强相和基体相 7

1.5 常用的增强纤维 8

1.6 常用的高分子基体材料 10

1.7 复合材料的性能和应用 11

习题 17

第2章 单向复合材料的刚度分析 19

2.1 正交各向异性材料的应力应变关系 19

2.2 单向复合材料任意方向的应力应变关系 23

2.3 拉剪耦合效应 27

2.4 工程弹性常数及其变换 28

2.5 弹性常数取值范围的限制条件 31

2.6 单层板弹性性能的分析和预测 32

习题 39

第3章 单向复合材料的强度准则 42

3.1 正交各向异性材料的强度指标 42

3.2 强度准则 43

3.3 正剪切和负剪切 49

3.4 强度准则的选取原则 51

3.5 单向复合材料力学性能的试验测定 52

3.6 复合材料单层板强度分析的细观力学方法 58

3.7 短纤维复合材料的载荷传递理论 61

习题 64

第4章 层合板的刚度分析 66

4.1 薄板变形假设 66

4.2 层合板本构关系的推导 67

4.3 反对称层合板与拉弯耦合 70

4.4 对称层合板 73

4.5 层合板的主轴 76

4.6 准各向同性板 77

4.7 层合板的工程弹性常数 78

4.8 层合板的柔度计算 84

习题 87

第5章 层合板的强度分析和计算方法 89

5.1 层合板的应力与强度分析 89

5.2 层合板的破坏形态 90

5.3 首层破坏强度 91

5.4 最终层破坏强度 97

5.5 预测层合板极限强度的其他方法 104

5.6 层间应力与分层破坏 106

习题 108

第6章 层合板残余应力分析 110

6.1 单层板的残余热应力及热膨胀系数 110

6.2 层合板考虑热变形的本构方程 111

6.3 正交层合板的热应力和热变形 115

6.4 层合板残余应力计算和强度分析 118

6.5 吸湿变形与热变形的相似性 122

习题 127

第7章 层合板的弯曲和屈曲 128

7.1 弯曲基本方程 128

7.2 弯曲变形求解方法 129

7.3 减小板的弯曲变形的方法 135

7.4 层合板的屈曲 136

7.5 层合梁的分析计算 141

习题 143

第8章 若干强度专题 144

8.1 复合材料与断裂力学 144

8.2 各向异性板的线弹性断裂力学 145

8.3 层间断裂 150

8.4 层间疲劳裂纹扩展 154

8.5 层合板的其他破坏形式 156

8.6 带孔层合板的应力和强度分析 156

8.7 复合材料的连接 161

习题 163

第9章 复合材料的优化设计 164

9.1 材料与结构的优化设计 164

9.2 夹心梁单元模型 165

9.3 面内加载层合板的刚度设计 166

9.4 面内加载层合板的最大强度设计 170

9.5 层合板弯曲刚度设计 171

9.6 最大屈曲强度设计 173

习题 175

附录A 各向异性材料三维弹性理论 176

A.1 应力应变关系 176

A.2 具有一个弹性对称平面的材料 177

A.3 正交各向异性 178

A.4 横观各向同性 178

A.5 各向同性 180

A.6 正交各向异性材料的工程弹性常数 180

A.7 面外剪切变形 181

附录B 部分习题解答 184

参考文献 220