玻璃钢结构分析与设计PDF电子书下载

绪论 1

第一章 各向异性体弹性力学基本方程 4

1-1 各向异性体弹性力学的基本假设 4

1-2 应力 4

一、应力和应力符号 4

二、平衡微分方程 6

三、一点的应力状态 8

四、应力分量的转轴公式 9

1-3 应变 11

一、位移和位移分量 11

二、应变分量及其几何意义 12

三、应变分量的转轴公式 14

四、变形连续方程 17

一、广义虎克定律 18

1-4 应力和应变的关系 18

二、应变位能 19

三、均质弹性体的弹性特征 21

四、弹性对称的基本概念 23

五、正交异性——三个弹性对称面 26

六、横观各向同性——各向同性面 27

七、各向同性——完全对称 29

1-5 平面应力状态的基本方程(公式的综合) 30

一、平面应力状态 30

二、平面应力状态的基本方程 30

三、应力函数 32

习题 32

第二章 连续纤维复合材料的力学性质 34

2-1 纤维与基体的基本力学性质 34

一、纤维的基本力学性质 34

二、基体的基本力学性质 36

2-2 单向纤维复合材料弹性系数的复合关系式 37

一、弹性模量EL 39

二、向弹性模量Eτ 40

三、泊松比νLT和νTL 42

四、剪切弹性模量GLT 43

五、弹性系数复合关系式的用途 46

2-3 正交织物复合材料的弹性特性 47

一、正交织物复合材料及其主方向弹性系数的分析方法 47

二、正交织物复合材料的弹性系数 48

2-4 连续纤维复合材料的强度 49

一、单向纤维复合材料的五个基本强度 49

二、纵向抗拉强度 50

三、纵向抗压强度 51

四、横向抗拉强度 52

五、纵横向抗剪强度 53

2-5 纤维复合材料的其它力学性能 54

一、疲劳性能 54

二、蠕变性能 57

三、冲击韧性 59

四、环境条件对玻璃钢力学性能的影响 61

习题 62

第三章 层合板的弹性特性和应力计算 63

3-1 单向板的弹性特性 63

一、单向板是力学分析的基本单元 63

二、单向板弹性主方向的广义虎克定律 63

三、单向板的应力转轴公式和应变转轴公式 66

四、单向板非弹性主方向的广义虎克定律 69

五、单向板弹性系数的方向性 72

六、交叉弹性 75

一、两层斜交叉层合板的拉伸特性 76

3-2 耦合应力与耦合效应 76

二、两层斜交叉层合板的剪切特性 78

三、镜对称铺层 79

3-3 层合板的面内弹性特性 80

一、层合板的广义虎克定律 80

二、斜交叉层合板与正交叉层合板的广义虎克定律 82

3-4 层合板各层应力的计算 85

一、层合板各层应力的计算方法 85

二、层合板各层应力的计算步骤 86

习题 89

第四章 纤维复合材料的强度理论与强度计算 91

4-1 强度理论——纤维复合材料的破坏准则 91

一、强度理论的概念 91

二、最大应力理论和最大应变理论 92

三、蔡-希尔(Tsai-Hill)理论 96

四、破坏包络线的概念 98

4-2 层板的强度计算 99

一、层板的强度计算例 99

二、层板强度计算的步骤 104

习题 105

第五章 梁的计算 106

5-1 层合梁 106

一、层合梁的正应力 106

二、层合柔的剪应力 111

三、层合梁的挠度 113

四、柱状弯曲层合板 115

5-2 夹层梁 117

一、夹层梁的组成和容重计算 117

二、夹层梁的应力 119

三、芯材和面板厚度设计 121

五、蜂窝芯材平压弹性模量和剪切模量的估算公式 123

四、夹层梁的挠度 123

六、芯材的剪切变形和横截面变形 125

七、夹层梁的最小重量设计 129

5-3 薄壁梁 131

一、薄壁梁中的剪应力 131

二、宽凸缘薄壁梁的有效宽度 132

三、剪切变形对正应力的影响 134

四、薄壁梁的横截面变形 136

习题 138

第六章 薄板的计算 140

6-1 基本概念与假定 140

6-2 薄板的内力和变形 141

一、薄板的内力和平衡条件 141

二、薄板的变形 144

6-3 各向同性板的弯曲 145

一、内力与挠度的关系 146

二、基本微分方程 147

三、简支矩形板的解 147

四、应变和应力的决定 153

6-4 正交异性板的弯曲 154

一、内力与挠度的关系 154

二、基本微分方程 155

三、简支矩形板的解 155

四、应变和应力的决定 158

6-5 层合板的弯曲 158

一、一般层合板理论 159

二、关于耦合效应的讨论 163

三、对称层合板的基本微分方程 163

四、对称层合板应变和应力的决定 166

五、多层层合板的弯曲 167

习题 171

第七章 薄壳的计算 173

7-1 基本概念与假定 173

一、薄壳的定义与假定 173

二、曲率线坐标 173

三、薄壳的内力 174

四、薄壳的变形 176

五、内力与变形的关系 177

7-2 闭合圆柱壳的无矩理论 178

一、圆柱面几何 178

二、平衡方程式 178

三、应变位移方程式 180

四、内力与变形的关系 181

五、端支承的圆柱壳 181

六、轴对称荷载作用下的圆柱壳 184

7-3 闭合圆柱壳在轴对称荷载下的有矩理论 186

一、平衡方程式 186

二、应变位移关系式 187

三、内力与变形的关系 188

四、基本微分方程及其通解 188

五、立式圆柱形贮液罐 189

7-4 回转壳在轴对称荷载下的无矩理论 192

一、回转面几何 192

二、平衡方程式和薄膜内力 193

三、自重作用下的简支球顶 195

四、内压容器封头 195

五、内压容器筒身段的薄膜内力和变形 196

习题 198

一、柱的屈曲微分方程及其解 199

8-2 柱的屈曲 199

8-1 概述 199

第八章 屈曲 199

二、解的适用范围 201

三、提高玻璃钢柱临界荷载的途径 202

8-3 薄板的屈曲 203

一、各向同性板的压缩屈曲 203

二、正交异性板的压缩屈曲 207

三、玻璃钢屈曲板的极限强度 211

8-4 闭合圆柱壳的轴压屈曲 212

习题 214

第九章 玻璃钢的连接 215

9-1 玻璃钢的连接方式 215

9-2 玻璃钢的机械连接 215

一、机械连接的形式 215

三、端距和边距 216

二、挤压强度校核 216

四、行列距 217

五、安全系数 218

9-3 玻璃钢的胶接 218

一、胶接的形式 218

二、搭接接点的应力分析 218

三、搭接接点的强度条件 223

四、常用胶接剂 224

五、设计胶接接点时应注意的几个问题 225

六、安全系数 225

第十章 纤维缠绕内压容器的强度设计 226

10-1 网格理论的基本概念 226

10-2 筒体的平衡型方程式 227

一、单螺旋缠绕的平衡型方程式 227

二、双螺旋缠绕的平衡型方程式 228

一、封头的薄膜内力 230

10-3 平衡型封头的基本方程式 230

二、纤维的分布特征 231

三、基本方程式 231

10-4 等张力封头 232

一、基本方程式变换 232

二、缠绕角方程 233

三、子午线方程 234

四、股纱密度 235

五、封头主曲率半径和曲面特征 236

10-5 平面封头 237

10-6 气瓶的强度设计 240

一、设计依据 240

二、用网格理论进行强度设计 240

三、用层合板理论计算筒体开裂强度 243

一、纤维预加张力原理及设计要求 247

10-7 具有金属内衬的筒体设计 247

二、计算公式 249

三、设计例题 251

习题 253

第十一章 玻璃钢化工管道及贮罐设计 254

11-1 概述 254

一、玻璃钢管道及贮罐的应用 254

二、玻璃钢管、罐的特点与分类 255

11-2 设计基础 257

一、耐腐蚀结构 257

二、玻璃钢层板的最低强度极限 257

三、安全系数的选择 257

11-3 管的结构计算 258

一、单质玻璃钢管的计算 258

二、玻璃钢复合管 260

三、管道的连接及管件 263

11-4 玻璃钢贮罐设计 269

一、立式圆柱形贮罐 269

二、卧式圆柱形贮罐 272

三、玻璃钢贮罐的构造处理 273

第十二章 玻璃钢地面雷达罩设计 276

12-1 概述 276

一、玻璃钢地面雷达罩的主要类型及其发展趋势 276

二、罩体最佳设计的概念 276

三、球形罩体的几何划分 278

12-2 罩体的结构设计 279

一、荷载分析及内力计算 279

二、内力组合及强度验算 283

三、罩体的稳定计算 284

四、位移计算 286

五、罩体的构造连接 287

12-3 设计例题 288

第十三章 玻璃钢叶片结构设计介绍 291

13-1 玻璃钢叶片的应用、特点及其发展前景 291

一、玻璃钢叶片的应用 291

二、玻璃钢叶片的特点及应用的前景 291

13-2 叶片结构设计梗概 292

一、叶截面设计 292

二、叶根设计 294

三、铺层设计 297

13-3 船用玻璃钢螺旋桨 299

一、荷载分析 300

二、内力计算 301

三、铺层设计 304

四、强度校核 304