聚合物基复合材料构件失效分析基础PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1复合材料定义和分类 1

1.2聚合物基复合材料的特性 4

1.3聚合物基复合材料的应用 7

1.4复合材料层压板 10

1.5复合材料失效分析 13

参考文献 14

第2章 聚合物基复合材料常见缺陷和损伤 15

2.1缺陷与损伤的基本类型和特征 16

2.1.1常见缺陷 16

2.1.2常见损伤 22

2.1.3常见缺陷与损伤的来源 28

2.2缺陷与损伤的无损检测技术 30

2.2.1目视检测 30

2.2.2敲击法检测 31

2.2.3超声检测 32

2.2.4射线检测 35

2.2.5声发射检测 36

2.2.6全息干涉检测 38

2.2.7无损检测新技术的发展 39

2.2.8无损检测方法的选择 41

2.3缺陷与损伤的破坏检测技术 43

2.4缺陷与损伤的预防 45

2.4.1工艺 45

2.4.2设计与工艺结合 49

参考文献 51

第3章 复合材料层压板静载作用下的失效行为 52

3.1拉伸失效行为 52

3.1.1拉伸载荷—位移曲线 52

3.1.2拉伸强度与模量 52

3.1.3拉伸失效特征 54

3.2压缩失效行为 59

3.2.1压缩载荷—位移曲线 59

3.2.2压缩强度与模量 60

3.2.3压缩失效特征 61

3.3弯曲失效行为 65

3.3.1弯曲载荷—位移曲线 65

3.3.2弯曲强度与模量 65

3.3.3弯曲失效特征 66

3.4剪切失效行为 68

3.4.1剪切载荷—位移曲线 68

3.4.2剪切强度与模量 69

3.4.3剪切失效特征 70

3.5失效行为的影响因素 72

参考文献 74

第4章 复合材料层压板冲击载荷下的损伤演化与失效 75

4.1层压板在不同应变率下的失效 75

4.1.1高应变率试验 75

4.1.2不同铺层层压板的应变率响应 77

4.2低速冲击损伤演化 84

4.2.1低速冲击试验 84

4.2.2低速冲击载荷历程 86

4.2.3不同冲击能量产生的损伤形貌 88

4.2.4冲击损伤演化模拟 90

4.3高速冲击损伤演化 102

4.3.1高速冲击试验方法 102

4.3.2高速冲击损伤及其扩展 103

4.4含损伤层压板在静载作用下的失效 105

4.4.1拉伸 105

4.4.2压缩 108

参考文献 113

第5章 复合材料层压板在湿热环境下损伤演化与失效 115

5.1湿热老化分析方法 115

5.2湿热环境下损伤与失效机理 124

5.2.1物理变化 124

5.2.2化学变化 129

5.3湿热环境对材料性能的影响 131

5.4典型树脂基复合材料湿热环境下的损伤与失效 135

5.5复合材料构件的日历寿命 140

参考文献 142

第6章 复合材料的疲劳损伤与失效 144

6.1复合材料层压板的疲劳特性 145

6.1.1层压板的疲劳损伤机理 145

6.1.2层压板疲劳性能影响因素 149

6.2含损伤复合材料层压板的疲劳损伤与失效 152

6.2.1含孔层压板的疲劳损伤扩展与失效 152

6.2.2含低速冲击损伤层压板的疲劳扩展与失效 155

6.3复合材料层压板疲劳累积损伤理论 157

6.4复合材料层压板疲劳寿命累积损伤估算方法 159

6.4.1 Miner累积损伤理论 159

6.4.2相对Miner累积损伤理论 159

6.5复合材料层压板剩余刚度模型 160

6.5.1无孔板疲劳损伤模型 160

6.5.2含孔层压板疲劳损伤模型 163

6.6复合材料层压板疲劳模量模型 164

6.6.1单向层压板疲劳寿命模型 164

6.6.2多向层压板疲劳寿命分析 168

参考文献 170

第7章 复合材料制件的失效分析技术与方法 172

7.1复合材料失效分析程序 172

7.2常用的失效分析方法 178

7.2.1清洗方法 178

7.2.2目视检查 178

7.2.3无损检测 179

7.2.4材料特性 180

7.2.5力学性能测试 183

7.2.6断口观察 184

7.2.7应力分析 185

7.3复合材料构件失效原因 186

7.3.1结构工艺性 186

7.3.2协调变形与突发载荷 187

7.3.3弱结合的使用与评估 187

7.3.4复合材料构件验收 188

7.3.5使用与维护 188

7.3.6沟通与合作 189

7.3.7对复合材料失效的认识不够 189

参考文献 190

第8章 复合材料制件典型失效案例分析 192

8.1飞机进气道调节板壁板前缘断裂分析 192

8.2飞机平尾后缘断裂分析 194

8.3直升机涵道尾桨叶鼓包变形分析 196

8.4蜂窝结构件脱粘失效 202

8.5大型复合材料件表面涂层系统有限元分析 208

参考文献 217