工程复合材料 原著第2版PDF电子书下载

第1章 复合材料的本质 1

1.1什么是复合材料 1

1.2传统材料及其局限性 2

1.3增强纤维 3

1.3.1玻璃纤维 5

1.3.2碳纤维 5

1.3.3碳化硅纤维 6

1.3.4氧化铝和氧化铝／硅化合物纤维 6

1.3.5有机纤维 7

1.3.6增强材料的形式 8

1.4传统基体材料 9

1.4.1基体的作用 9

1.4.2金属材料 10

1.4.3聚合物材料 10

1.4.4玻璃、陶瓷和水泥材料 11

1.4.5碳材料 13

1.5常用文献及参考资料 13

1.5.1常用书目 14

1.5.2数据出处 15

第2章 复合材料制备 16

2.1材料的复合 16

2.2界面 17

2.3制造工艺 18

2.3.1聚合物基复合材料 18

2.3.2金属基复合材料 20

2.3.3陶瓷基复合材料 22

2.4聚合物基复合材料的制造缺陷 23

2.3.4混杂复合材料 23

2.5聚合物基复合材料的无损检测方法 27

2.5.1光学检测 27

2.5.2射线检测 28

2.5.3热像检测 28

2.5.4超声检测技术 28

2.5.5光纤传感技术 29

2.5.5.1固化监测 29

2.5.6微波法 30

2.5.7动态机械分析 30

2.5.5.2变形和损伤监测（健康监测） 30

2.5.8声发射技术 31

2.6复合材料应用 31

2.7参考文献 31

第3章 纤维增强复合材料的弹性性能 34

3.1简单微观力学模型 34

3.2 HALPIN-TSAI方程 38

3.3压缩模量 41

3.4复合材料薄层板的各向异性 42

3.5单向复合材料层板弹性性能的方向依赖性 44

3.6多层层合板 47

3.7短纤维复合材料 53

3.8混杂复合材料 57

3.9残余应变 59

3.10织物复合材料 63

3.11柔性复合材料 65

3.12参考文献 67

4.1.1单向连续纤维增强复合材料 69

4.1拉伸强度 69

第4章 纤维增强复合材料的强度 69

4.1.2脆性纤维的强度问题 71

4.1.3单向复合材料中的累积损伤和失效 75

4.1.4单向复合材料拉伸强度的计算 77

4.1.5横向强度 80

4.1.6复合材料强度的方向性 82

4.1.7多层复合材料层合板的强度 85

4.1.8短纤维复合材料 88

4.1.9混杂复合材料 94

4.2压缩强度 96

4.2.1冲击后压缩强度 101

4.3剪切强度 103

4.3.1界面剪切强度 106

4.3.1.1宏观剪切强度测试 106

4.3.1.2裂纹间距测量 107

4.3.1.3纤维拔出试验 107

4.3.1.4微滴脱黏试验 109

4.3.1.5压入试验 109

4.3.1.6单纤断裂试验 110

4.4弯曲强度 112

4.3.1.7激光－拉曼光谱测试 112

4.5复杂应力条件下的失效准则 113

4.6陶瓷基复合材料的强度 115

4.7参考文献 117

第5章 复合材料的断裂和韧性 121

5.1复合材料失效的结构因素 121

5.2复合材料的断裂过程 122

5.2.1基体效应 123

5.2.2纤维效应 123

5.2.3纤维／基体的简单加合效应 124

5.3复合效应对韧性的影响 125

5.3.1纤维增强复合材料的增韧机制 125

5.3.1.1纤维／树脂脱黏 129

5.3.1.2脱黏摩擦功 132

5.3.1.3纤维拔出 132

5.3.2混杂复合材料的韧性 137

5.3.3层合结构复合材料的韧性 138

5.3.3.1分层 138

5.4层合复合材料的韧性 141

5.3.3.2横向层开裂 141

5.4.1短纤维复合材料 144

5.4.2抗损伤复合材料的设计 145

5.5陶瓷基复合材料的韧性 146

5.5.1基体开裂 147

5.5.2纤维桥联 147

5.5.3纤维拔出 148

5.6断裂力学在复合材料中的应用 149

5.6.1缺口复合材料的强度和缺口敏感性 149

5.6.3在具体复合材料中的应用 151

5.6.2断裂力学的应用 151

5.7结论 154

5.8参考文献 156

第6章 纤维复合材料的疲劳行为 161

6.1 引言 161

6.2复合材料的损伤 162

6.2.1失效的定义和试验数据的分散性 164

6.3一些典型疲劳现象的评述 164

6.3.1应力／寿命曲线 164

6.3.2恒定寿命图 165

6.3.3疲劳数据分析的统计情况 166

6.3.4累积损伤定律 169

6.4复合材料的疲劳行为 170

6.4.1恒应力疲劳曲线 170

6.4.2影响复合材料疲劳行为的材料因素 175

6.4.2.1混杂复合材料 177

6.4.2.2短纤维复合材料 178

6.4.3影响复合材料疲劳行为的其他因素 180

6.4.3.1试验设备和试样 180

6.4.3.2试验频率及其影响 181

6.4.3.3开孔和缺口的影响 182

6.4.3.4应力体系和应力比R的影响 183

6.4.4损伤积累和剩余强度 186

6.4.5变应力条件下的疲劳：分段加载 191

6.4.6寿命预测 192

6.5金属基复合材料的疲劳 194

6.6陶瓷基复合材料的疲劳 199

6.7结论 204

6.8参考文献 204

7.1引言 209

第7章 环境影响 209

7.2.1增强纤维的影响 212

7.2复合材料的湿热敏感性 212

7.2.2树脂的影响 213

7.2.3复合材料的影响 215

7.3时间依赖性 217

7.3.1腐蚀环境中的GRP 218

7.4复合材料的高温强度和蠕变 219

7.4.1引言 219

7.4.2.1概述 222

7.4.2蠕变 222

7.4.2.2复合材料的蠕变 227

7.5参考文献 233

第8章 问题 237

附录 241

A1单层单向层板弹性性能的方向依赖性 241

A2脆性材料强度的统计性质 244

参考文献 248

A3复合材料的应用 248