复合材料结构振动与声学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 复合材料概述 1

1.1.1 复合材料的定义和分类 1

1.1.2 纤维增强复合材料 3

1.1.3 功能梯度材料 6

1.2 复合材料结构理论 7

1.2.1 复合材料层合梁理论 8

1.2.2 复合材料层合板理论 9

1.2.3 复合材料层合壳体理论 11

1.3 复合材料结构振动研究方法 12

1.3.1 复合材料梁振动 13

1.3.2 复合材料板振动 15

1.3.3 复合材料壳体振动 16

1.4 复合材料结构声学研究方法 18

第2章 各向异性体弹性力学基础 21

2.1 直角坐标系中的弹性体基本方程 21

2.1.1 应力和应变 21

2.1.2 本构关系 24

2.1.3 应力和应变坐标变换 31

2.1.4 运动微分方程与边界条件 34

2.2 曲线坐标系中的弹性体基本方程 35

2.2.1 曲线坐标系 36

2.2.2 几何方程 37

2.2.3 本构关系 39

2.2.4 运动微分方程与边界条件 40

第3章 线弹性动力学的变分原理 42

3.1 最小势能原理 42

3.2 Hamilton变分原理 45

3.3 广义变分原理 47

3.3.1 Hellinger-Reissner变分原理 47

3.3.2 Hu-Washizu变分原理 49

3.4 修正变分原理 51

3.4.1 修正Hamilton变分原理 51

3.4.2 分区修正变分原理 52

3.5 分区Nitsche变分法 56

3.5.1 分区Nitsche变分泛函 56

3.5.2 弹性体离散动力学方程 58

3.5.3 数值算例 61

第4章 层合梁、板及壳体Zig-zag理论与振动 65

4.1 一维层合直梁 66

4.1.1 Zig-zag理论位移场 66

4.1.2 基本微分方程 71

4.1.3 分区力学模型 78

4.1.4 数值算例 80

4.2 一维层合曲梁 87

4.2.1 Zig-zag理论位移场 88

4.2.2 基本微分方程 89

4.2.3 分区力学模型 95

4.2.4 数值算例 97

4.3 二维层合板 100

4.3.1 Zig-zag理论位移场 100

4.3.2 基本微分方程 102

4.3.3 分区力学模型 111

4.3.4 数值算例 114

4.4 二维层合壳体 117

4.4.1 壳体基本概念 117

4.4.2 Zig-zag理论位移场 119

4.4.3 基本微分方程 121

4.4.4 分区力学模型 137

4.4.5 数值算例 140

第5章 层合梁、板及壳体三维弹性理论与振动 153

5.1 层合长方体 153

5.1.1 基本方程 153

5.1.2 分区力学模型 156

5.1.3 数值算例 161

5.2 层合圆板 175

5.2.1 基本方程 175

5.2.2 分区力学模型 177

5.2.3 数值算例 181

5.3 层合壳体 183

5.3.1 基本方程 183

5.3.2 分区力学模型 187

5.3.3 数值算例 190

第6章 功能梯度材料梁、板及壳体振动 204

6.1 功能梯度材料的物性参数 204

6.1.1 Voigt 混合律 205

6.1.2 Mori-Tanaka模型 208

6.2 功能梯度材料直梁 208

6.2.1 分区力学模型 208

6.2.2 数值算例 210

6.3 功能梯度材料矩形板 215

6.3.1 基于高阶剪切理论的分区力学模型 215

6.3.2 基于三维弹性理论的分区力学模型 219

6.3.3 数值算例 220

6.4 功能梯度材料圆板 224

6.4.1 分区力学模型 224

6.4.2 数值算例 225

6.5 功能梯度材料壳体 227

6.5.1 分区力学模型 227

6.5.2 数值算例 229

第7章 声学边界积分方程和谱边界元法 240

7.1 理想流体介质的声波方程 241

7.1.1 连续性方程 241

7.1.2 运动方程 243

7.1.3 状态方程 244

7.1.4 声场波动方程与边界条件 245

7.1.5 声场Helmholtz方程与边界条件 247

7.2 频域声场边界积分方程 249

7.2.1 基本解 249

7.2.2 声辐射边界积分方程 251

7.2.3 声散射边界积分方程 256

7.2.4 边界积分方程数值离散 258

7.2.5 数值算例 271

7.3 频域轴对称声场边界积分方程 273

7.3.1 轴对称声场边界积分方程 273

7.3.2 边界积分方程数值离散 276

7.3.3 数值算例 281

7.4 时域声场边界积分方程 282

7.4.1 基本解 282

7.4.2 时域边界积分方程 284

7.4.3 边界积分方程数值离散 289

第8章 复合材料结构声振耦合系统 294

8.1 弹性体频域声振耦合系统 294

8.1.1 弹性体分区模型 296

8.1.2 声场谱边界元离散 297

8.1.3 弹性体声振耦合方程 300

8.1.4 数值算例 302

8.2 旋转壳体频域声振耦合系统 304

8.2.1 壳体分区模型 304

8.2.2 声场谱边界元离散 305

8.2.3 壳体声振耦合方程 308

8.3 复合材料壳体频域声振耦合问题 310

8.3.1 圆柱壳振动与声辐射 310

8.3.2 圆锥壳振动与声辐射 316

8.3.3 球壳振动与声辐射 319

8.4 加筋壳体频域声振耦合问题 324

8.4.1 加筋壳体声振模型 325

8.4.2 圆锥壳-加筋圆柱壳-圆锥壳 329

8.4.3 半球壳-加筋圆柱壳-半球壳 335

8.5 梁-弹性支撑-加筋壳体声振耦合问题 347

8.5.1 螺旋桨-轴-艇体声振耦合模型 347

8.5.2 螺旋桨-轴-艇体声振耦合响应 351

8.6 弹性体时域声振耦合系统 355

8.6.1 弹性体时域声振方程 355

8.6.2 数值算例 357

参考文献 359

附录 与本书内容相关的著者论文列表 373