飞机复合材料结构设计与分析PDF电子书下载

1先进复合材料在飞机结构中的应用 1

参考文献 7

2复合材料成本：定性讨论 8

2.1经常性成本 8

2.2一次性成本 16

2.3工艺选择 18

2.4综述和结论 25

练习 26

参考文献 27

3经典层压板理论的评述 29

3.1复合材料：定义、符号和术语 29

3.2三维本构方程 31

3.3二维本构方程：平面应力 35

练习 45

参考文献 46

4层压板强度和失效判据的评述 48

4.1最大应力失效理论 50

4.2最大应变失效理论 50

4.3蔡-希尔失效理论 51

4.4蔡-吴失效理论 52

4.5其他失效理论 52

参考文献 53

5复合材料结构部件和数学公式 55

5.1复合材料机体综述 55

5.1.1结构设计过程：分析工程师的观点 56

5.1.2飞机构件的基本设计方案和工艺/材料考虑 60

5.1.3不确定性源由：作用载荷、用途和材料分散性 64

5.1.4环境影响 66

5.1.5损伤的影响 67

5.1.6设计值和许用值 69

5.1.7设计过程的附加考虑 71

5.2控制方程 73

5.2.1平衡方程 73

5.2.2应力-应变方程 74

5.2.3应变-位移方程 75

5.2.4冯·卡门各向异性板大挠度方程 76

5.3控制方程的简化：在具体问题中的应用 81

5.3.1局部面内载荷作用下的复合材料平板 81

5.3.2在面外集中载荷作用下的复合材料平板 91

5.4能量法 94

5.4.1用于复合材料平板的能量表达式 95

5.4.2内部应变能U 95

5.4.3外部功W 98

练习 100

参考文献 103

6复合材料平板的屈曲 105

6.1复合材料矩形板在双轴向载荷作用下的屈曲 106

6.2复合材料矩形板在单轴向压缩载荷作用下的屈曲 108

6.3剪切载荷作用下的复合材料矩形板 112

6.4剪切载荷作用下复合材料矩形长板的屈曲 114

6.5组合载荷作用下复合材料矩形板的屈曲 116

6.6不同边界条件和载荷组合情况下的设计方程 122

练习 125

参考文献 127

7后屈曲 128

7.1承压复合材料平板的后屈曲分析 131

7.2复合材料平板在剪切载荷作用下的后屈曲分析 141

7.2.1在剪切载荷作用下复合材料加筋板的后屈曲 144

7.2.2在单轴向和剪切组合载荷作用下复合材料加筋板的后屈曲 152

练习 154

参考文献 157

8复合材料梁的设计和分析 158

8.1基于设计准则的横截面定义 158

8.2横截面特性 161

8.3柱屈曲 166

8.4在弹性基础上的承压梁 167

8.5局部失稳 172

8.5.1一边自由（OEF）的局部失稳 174

8.5.2无自由边（NEF）的局部失稳 177

8.5.3弯曲载荷作用下的局部失稳 179

8.5.4闭口横截面梁的局部失稳 183

8.6缘条相交点处半径范围的重要性 183

8.7加强件缘条铆钉间的屈曲 186

8.8应用：在压缩载荷作用下加筋板上加强件的分析 190

练习 193

参考文献 197

9加强蒙皮结构 198

9.1刚度特性的扩展效应（等效刚度） 198

9.1.1等效薄膜刚度 199

9.1.2等效弯曲刚度 200

9.2加筋板的破坏模式 202

9.2.1局部屈曲（加强件之间）与板整体屈曲（板屈曲分隔件状态）之间的关系 203

9.2.2蒙皮-加强件分离 210

9.3对加筋板的其他考虑 223

9.3.1蒙皮的“压折” 223

9.3.2共固化、胶接和紧固件连接 224

练习 225

参考文献 229

10夹层结构 231

10.1夹层结构的弯曲刚度 232

10.2夹层结构的屈曲 233

10.2.1夹层结构在压缩载荷作用下的屈曲 234

10.2.2夹层结构在剪切载荷作用下的屈曲 235

10.2.3夹层结构在组合载荷作用下的屈曲 236

10.3夹层结构的皱折 236

10.3.1夹层结构在压缩载荷作用下的皱折 237

10.3.2夹层结构在剪切载荷作用下的皱折 246

10.3.3夹层结构在组合载荷作用下的皱折 247

10.4夹层结构的起皱 248

10.4.1夹层结构在压缩载荷作用下的起皱 248

10.4.2夹层结构在剪切载荷作用下的起皱 249

10.5夹层结构在压缩载荷作用下的芯格内屈曲（凹陷） 249

10.6夹层结构的连接 250

10.6.1芯层的斜坡区域 250

10.6.2替代芯层坡度的备择方法 252

练习 254

参考文献 257

11良好设计实践和设计“经验法则” 259

11.1铺层组/铺叠顺序的关系 259

11.2加载与性能的关系 260

11.3与环境敏感性和制造限制相关的设计指南 262

11.4构型和外形的关系 263

练习 264

参考文献 265

附录1缩略语表 267

附录2彩色插图 269