夹层复合材料结构与失效机制PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1夹层梁的弯曲刚度 4

1.2面板与芯子的应力 6

1.3局部失效 8

1.4面板和芯子材料 10

第2章 面板和芯子的力学性能表征 13

2.1面板的力学性能 13

2.1.1各向同性面板 13

2.1.2复合材料面板 14

2.2芯子的力学性能 20

2.2.1拉伸试验 21

2.2.2压缩试验 22

2.2.3剪切试验 23

第3章 夹层板经典与一阶剪切变形分析 26

3.1经典层合板理论分析 26

3.1.1层合板命名法 26

3.1.2形变运动学 27

3.1.3层合板内的应力 30

3.1.4内力与力矩 31

3.1.5层合板的有效工程弹性常数 33

3.2夹层板的一阶剪切变形分析 35

3.2.1夹层板单元本构方程的另一种形式 42

3.2.2平衡方程 42

3.2.3矩形板的边界条件 43

3.3横向载荷作用下的夹层板分析 44

3.4夹层板扭转试验分析 49

3.4.1经典层合板理论分析 50

3.4.2有限元分析 51

3.5夹层板测试 52

3.5.1夹层板的压缩 52

3.5.2板扭转试验 55

第4章 夹层梁的一阶剪切分析 58

4.1夹层梁分析 58

4.2夹层梁的三点弯曲 60

4.3夹层梁弯曲刚度简化分析 62

4.3.1无轴向力作用的弯曲 63

4.4夹层梁三点弯曲试验 65

4.4.1夹层梁的弯曲与芯子的剪切刚度测量 65

4.4.2芯子剪切强度与面板压缩强度测量 68

第5章 夹层结构的弹性解 71

5.1具有正交各向异性面板和芯子的矩形夹层板 71

5.1.1负判别式D 73

5.1.2正判别式D 77

5.1.3各向同性层 82

5.1.4举例 86

5.2含正交各向异性层的夹层柱壳 90

5.2.1正交各向异性夹层管在内压和（或）外压作用下的广义平面应变 93

5.2.2轴向载荷作用下的正交各向异性夹层柱壳 95

5.2.3夹层壳理论表达式 96

5.2.4夹层轴的扭转 99

第6章 高阶夹层板理论 101

6.1基本假设 101

6.2高阶夹层板理论（HSAPT） 102

6.3扩展高阶夹层板理论（EHSAPT ） 103

6.4简支夹层梁中的应用 111

6.5其他高阶夹层板理论 117

第7章 夹层柱和夹层宽板的整体屈曲 118

7.1 Engesser法 118

7.2 Haringx法 120

7.3Allen公式 121

7.3.1薄面板 121

7.3.2厚面板 122

7.4 Bazant和Cedolin公式 125

7.5 H uang和Kardomateas剪切修正公式 127

7.6整体屈曲公式的比较 128

7.7简单支撑夹层板的一阶剪切变形屈曲分析 130

7.8夹层板压缩试验 133

7.8.1夹层板屈曲载荷的试验测量 138

7.8.2破坏荷载分析 141

第8章 皱曲与局部失稳 146

8.1皱曲 146

8.1.1 Hoff和Mautners方程 147

8.1.2 Plantema方程 154

8.1.3 Allen方程 156

8.1.4 Winkler弹性基础法 158

8.1.5举例与皱曲方程比较 160

8.2蜂窝夹层结构芯格内屈曲 161

8.2.1 Norris方程 161

8.2.2 Fokker凹陷方程 163

第9章面／芯脱黏的断裂力学分析 166

9.1线弹性断裂力学概念 167

9.1.1有限元裂纹闭合方法 171

9.2裂纹弯折分析 173

9.2.1泡沫夹层双悬臂梁（DCB）试样的裂纹扩展路径 176

9.3面／芯界面失效的内聚区模型 180

9.4夹层梁中面／芯脱黏的能量释放率表达式 184

第10章 脱黏断裂试样分析 190

10.1引言 190

10.2脱黏试样 191

10.3双悬臂梁试样 192

10.3.1裂纹偏转分析 196

10.4倾斜夹层脱黏（TSD ）试样 198

10.4.1混合断裂模式分析 200

10.5含裂纹的夹层梁试样 201

10.6单悬臂梁（SCB）试样 204

10.7夹层梁三点弯曲试样 205

10.8混合模式弯曲试样 206

10.8.1解析解与有限元分析 209

10.9双悬臂梁-非均匀弯矩（DCB-UBM）试样 211

第11章 含脱黏夹层板断裂试验 214

11.1双悬臂梁（DCB）试验 214

11.2斜脱黏（TS D ）试验 220

11.3含裂纹的夹层梁（CSB）试验 224

11.4单悬臂梁（SCB）试验 227

11.5夹层梁三点弯曲（TPSB）试验 231

11.6混合模态弯曲（MMB）试验 233

11.7双悬臂梁-不均匀弯矩（DCB-UBM）试验 234

11.7.1双悬臂梁-不均匀弯矩（DCB-UBM）试验结果 236

第12章面／芯脱黏屈曲和扩展 239

12.1引言 239

12.2宽板／梁中的面／芯脱黏屈曲 239

12.2.1渐进展开式 243

12.2.2前屈曲状态Ο（ξ0） 243

12.2.3（一阶）屈曲方程 244

12.3宽板／梁中面／芯脱黏的初始后屈曲 246

12.3.1二阶方程，Ο（ξ2） 246

12.3.2三阶方程，Ο（ξ3） 248

12.3.3变形分析 251

12.4面／芯脱黏屈曲及其扩展试验研究 253

12.4.1夹层柱试验 253

12.4.2夹层板试验 259

附录A正轴与偏轴复合材料单元应力-应变关系 265

A.1正轴系统 265

A.2偏轴系统 267

附录B夹层板柔度矩阵计算 268

附录C索思韦尔法（Southwell Method） 270

参考文献 272