黏弹性复合材料结构及其优化设计PDF电子书下载

第1章 各向异性材料的弹性力学基础 1

1.1 各向异性材料的弹性力学基本理论 1

1.2 各向异性材料的应力-应变关系 4

1.3 具有一个弹性对称平面材料的应力-应变关系 7

1.4 正交各向异性材料的应力-应变关系 9

1.5 横观各向同性材料的应力-应变关系 10

1.6 各向同性材料的应力-应变关系 12

参考文献 13

第2章 层合板与黏弹性阻尼材料的基本理论 14

2.1 概述 14

2.1.1 研究黏弹性复合材料结构的科学依据及意义 14

2.1.2 国内外研究历史追溯 15

2.2 层合板与黏弹性阻尼材料的基本理论 16

2.2.1 基本假设 16

2.2.2 层合板的应力-应变关系 16

2.2.3 黏弹性阻尼材料 18

2.3 Ritz法 20

参考文献 22

第3章 黏弹性阻尼材料夹杂单层板的应变能分析 25

3.1 黏弹性阻尼材料夹杂单层板的面内应变能 25

3.1.1 基础理论 25

3.1.2 利用平衡方程求横向切应力 28

3.1.3 面内应变能 30

3.2 黏弹性阻尼材料夹杂单层板的剪切应变能 31

3.2.1 广义正交各向异性层在xz方向的切应力应变能 32

3.2.2 广义正交各向异性层在yz方向的切应力应变能 38

3.2.3 黏弹性阻尼层在xz方向的切应力应变能 41

3.2.4 黏弹性阻尼层在yz方向的切应力应变能 42

3.3 整个板的总应变能 43

3.4 结论 43

参考文献 43

第4章 单层板夹杂黏弹性阻尼材料的应变能及阻尼性能分析 45

4.1 基本假设 45

4.2 面内应力及应变能 46

4.2.1 广义正交各向异性层的面内应力及应变能 46

4.2.2 黏弹性层的面内应力及应变能 47

4.3 利用平衡方程求横向切应力 48

4.3.1 xz方向的切应力 48

4.3.2 yz方向的切应力 49

4.4 切应力应变能 49

4.4.1 xz方向切应力应变能 50

4.4.2 yz方向切应力应变能 52

4.5 结构的总应变能 54

4.6 损耗因子 54

4.7 算例分析 55

4.8 结论 63

参考文献 64

第5章 层合板夹杂双层黏弹性阻尼材料应变能及阻尼性能的分析 65

5.1 基本假设 65

5.2 面内应力及应变能 66

5.2.1 广义正交各向异性层的面内应变能 66

5.2.2 黏弹性层的面内应变能 67

5.3 利用平衡方程求横向切应力 67

5.3.1 xz方向的切应力 68

5.3.2 yz方向的切应力 68

5.4 切应力应变能 69

5.4.1 xz方向切应力应变能 69

5.4.2 yz方向切应力应变能 77

5.5 结构的总应变能 82

5.6 损耗因子 82

5.7 算例分析 83

5.8 结论 89

参考文献 90

第6章 改进的遗传算法 91

6.1 基本遗传算法 92

6.1.1 遗传算法的生物学基础 93

6.1.2 遗传算法的特点 94

6.1.3 遗传算法的数学理论基础 95

6.1.4 基本遗传算法的实现 96

6.2 改进的遗传算法-最优保存策略和移民策略的应用 103

6.2.1 思路与流程 103

6.2.2 收敛性证明 105

6.2.3 搜索性能测试 106

6.2.4 小结 109

6.3 改进的遗传算法-乘幂适应度函数的应用 109

6.3.1 函数优化的应用举例 109

6.3.2 乘幂适应度函数的应用 111

6.3.3 改进后的自适应遗传算法性能测试 112

6.3.4 小结 116

参考文献 116

第7章 黏弹性复合材料结构的优化设计 119

7.1 黏弹性复合材料结构阻尼性能优化设计 120

7.1.1 理论假设 120

7.1.2 层合板的应力应变关系 120

7.1.3 黏弹性复合材料结构总应变能计算 123

7.1.4 黏弹性复合材料结构应变能损耗因子计算 124

7.1.5 三层黏弹性复合材料结构应变能损耗因子优化设计 126

7.1.6 五层黏弹性复合材料结构应变能损耗因子优化设计 127

7.1.7 小结 129

7.2 黏弹性复合材料结构强度优化设计 130

7.2.1 正交各向异性材料的强度指标 130

7.2.2 正交各向异性材料的强度理论 131

7.2.3 黏弹性复合材料结构强度计算 133

7.2.4 黏弹性复合材料结构强度优化设计 134

7.2.5 小结 136

7.3 黏弹性复合材料结构阻尼-强度优化设计 136

7.3.1 多目标优化的概念 137

7.3.2 多目标优化的遗传算法 138

7.3.3 适应度函数的构建 139

7.3.4 黏弹性复合材料结构阻尼-强度优化设计 140

7.3.5 小结 141

参考文献 142

第8章 黏弹性复合材料结构的动态阻尼性能及优化设计 144

8.1 复合材料层合板的动态非线性分析及优化设计 146

8.1.1 理论准备 146

8.1.2 控制方程的推导 149

8.1.3 层合板的自由振动 151

8.1.4 算例与分析 152

8.1.5 复合材料层合板基频的优化设计 154

8.1.6 小结 156

8.2 黏弹性复合材料结构动态阻尼性能及优化设计 156

8.2.1 理论准备 156

8.2.2 控制方程的推导 158

8.2.3 数值计算及结果分析 160

8.2.4 黏弹性复合材料结构阻尼性能的优化设计 162

8.2.5 小结 164

8.3 附录 164

8.3.1 式（8.17）中刚度矩阵[S]和质量矩阵[Ma]中的元素 164

8.3.2 式（8.31）中刚度矩阵[S]和质量矩阵[Ma]中的元素 167

参考文献 169