基于表面弹性理论的复合材料反平面问题细观力学PDF电子书下载

第1章 纳米夹杂复合材料反平面问题 1

1.1 细观力学经典模型 1

1.2 引言 2

1.3 纳米夹杂复合材料广义自洽模型 3

1.4 反平面剪切弹性理论基本方程和复变弹性方法求解 5

1.5 纳米夹杂复合材料有效反平面剪切模量的封闭解 7

1.6 特殊情形 8

1.7 结果与讨论 9

1.7.1 夹杂尺寸的影响 9

1.7.2 夹杂表面性能的影响 10

1.7.3 夹杂剪切模量的影响 10

1.8 本章小结 11

参考文献 12

第2章 考虑夹杂形状时纳米复合材料反平面问题 16

2.1 引言 16

2.2 共焦点纳米椭圆柱三相模型反平面剪切问题 17

2.3 保角映射和复变弹性理论求解 18

2.4 考虑夹杂形状时有效反平面剪切模量的封闭解 20

2.5 特殊情形 22

2.6 结果与讨论 23

2.6.1 椭圆夹杂尺寸的影响 23

2.6.2 椭圆夹杂形状比的影响 24

2.6.3 椭圆夹杂体积分数的影响 24

2.6.4 椭圆夹杂模量的影响 24

2.7 本章小结 26

参考文献 26

第3章 纳米涂层夹杂复合材料反平面问题 28

3.1 引言 28

3.2 纳米涂层夹杂复合材料的广义自洽模型 29

3.3 复变弹性理论分析与解答 30

3.4 纳米涂层复合材料有效反平面剪切模量的封闭解 33

3.5 中空纳米夹杂填充复合材料有效反平面剪切模量的封闭解 34

3.6 中空纳米夹杂复合材料解答的特殊情形 35

3.7 结果与讨论 36

3.7.1 涂层壁厚和表面性能的影响 36

3.7.2 涂层弹性模量的影响 36

3.7.3 中空纳米夹杂壁厚和表面性能的影响 38

3.7.4 中空纳米夹杂弹性模量的影响 39

3.8 本章小结 39

参考文献 40

第4章 正交各向异性体中纳米缺陷反平面问题 44

4.1 引言 44

4.2 含椭圆形纳米缺陷正交各向异性体 46

4.3 正交各向异性体反平面剪切问题的复变弹性求解 47

4.4 应力场封闭解和特殊情形 49

4.5 结果与讨论 51

4.5.1 解析解与有限元结果比较 51

4.5.2 椭圆夹杂尺寸的影响 52

4.5.3 基体材料弹性主方向比的影响 53

4.5.4 椭圆夹杂形状比的影响 54

4.5.5 椭圆夹杂弹性模量的影响 54

4.5.6 基体材料弹性主方向比对孔边应力场的影响 55

4.5.7 孔洞形状比对应力场的影响 56

4.5.8 裂纹尺寸对应力强度因子的影响 57

4.6 本章小结 57

参考文献 57

第5章 纳米孔边裂纹反平面问题 61

5.1 引言 61

5.2 纳米三角形孔边裂纹模型和控制方程 62

5.3 问题的转换和基本解 63

5.4 应力场和应力强度因子 65

5.5 应变能释放率 66

5.6 结果与讨论 67

5.6.1 应力强度因子的尺寸依赖效应 67

5.6.2 裂纹长度对应力强度因子的影响 67

5.6.3 表面性能对应力强度因子的影响 68

5.6.4 应变能释放率随缺陷尺寸的变化 68

5.6.5 裂纹长度对应变能释放率的影响 69

5.7 本章小结 70

参考文献 70

第6章 压电纳米复合材料反平面问题 74

6.1 引言 74

6.2 压电纳米圆柱三相模型反平面问题和控制方程 75

6.3 力电耦合载荷时复变电弹理论求解 77

6.4 压电纳米复合材料有效电弹模量的矩阵形式封闭解 79

6.5 压电纳米涂层复合材料有效电弹模量的矩阵形式封闭解 80

6.6 结果与讨论 81

6.6.1 夹杂半径的影响 82

6.6.2 夹杂体积分数的影响 83

6.6.3 涂层夹杂尺寸的影响 84

6.6.4 涂层厚度的影响 84

6.7 本章小结 85

参考文献 86

第7章 考虑截面形状时压电纳米复合材料反平面问题 90

7.1 引言 90

7.2 压电共焦点纳米椭圆柱三相模型反平面问题 90

7.3 复变电弹理论矩阵形式解 91

7.4 考虑夹杂形状时压电复合材料有效电弹模量的矩阵形式解 94

7.4.1 沿长轴方向的有效电弹常数 94

7.4.2 沿短轴方向的有效电弹常数 96

7.5 结果与讨论 97

7.5.1 夹杂尺寸和体积分数的影响 97

7.5.2 夹杂形状比的影响 98

7.6 本章小结 99

参考文献 100

第8章 纳米缺陷压电体反平面问题 101

8.1 引言 101

8.2 纳米椭圆孔压电体反平面问题的复变电弹理论求解 101

8.3 应力场和电位移场解析解 104

8.4 应力和电位移场强因子封闭解 105

8.5 结果与讨论 105

8.5.1 椭圆孔边应力和电位移集中系数的尺寸效应 106

8.5.2 椭圆孔边应力和电位移集中系数的形状效应 107

8.5.3 裂尖应力和电位移场强因子的尺寸效应 107

8.5.4 应力和电位移场强因子随机械载荷的变化 108

8.5.5 应力和电位移场强因子随电载荷的变化 109

8.6 本章小结 110

参考文献 111

第9章 纳米孔边裂纹压电体反平面问题 113

9.1 引言 113

9.2 纳米圆孔边裂纹压电体反平面问题的复变弹性解 114

9.3 裂纹尖端电弹场强因子 116

9.4 裂纹尖端能量释放率 117

9.5 结果与讨论 117

9.5.1 电弹场强因子的尺寸依赖 117

9.5.2 裂纹相对尺寸对电弹场强因子的影响 118

9.5.3 孔洞相对尺寸对能量释放率的影响 119

9.5.4 机械载荷对能量释放率的影响 119

9.5.5 电载荷对能量释放率的影响 120

9.6 本章小结 120

参考文献 121