第1章 复合材料概论 1
1.1 复合材料的定义 1
1.2 复合材料的种类和特点 3
1.3 复合材料力学与设计 5
参考文献 6
第2章 复合材料的基本工艺与性质 7
2.1 增强物的种类及基本性能 7
2.2 树脂基复合材料 9
2.3 金属基复合材料 10
2.4 陶瓷基复合材料 12
2.5 复合材料性能的检测 15
参考文献 16
第3章 复合材料细观结构的数学描述与简化模型 17
3.1 统计均匀假设与均匀边界条件 17
3.2 随机细观结构 19
3.3 周期性均匀细观结构 21
3.4 细观结构的局部涨落 23
参考文献 25
4.1 各向异性材料的本构方程 26
第4章 复合材料细观力学基础 26
4.2 特征应变问题 29
4.3 Eshelby关于椭球夹杂的解答 31
4.4 一个夹杂物引起的应力场--等效夹杂法 40
4.5 夹杂外的弹性场 42
4.6 夹杂问题的能量计算 46
参考文献 47
第5章 复合材料的有效弹性性能 49
5.1 有效性能的定义 49
5.2 自洽模型与广义自洽模型 52
5.3 Mori-Tanaka模型 57
5.4 自洽有限元法与M-T有限元法 62
5.5 微分介质法 68
5.6 变分法 70
5.7 涂层夹杂物问题与混合夹杂物问题 75
参考文献 81
第6章 复合材料的非线性性能 84
6.1 引言 84
6.2 一般关系式 86
6.3 连续纤维复合材料的弹塑性性能 89
6.4 单向短纤维复合材料的弹塑性性能 96
6.5 复合材料的常温蠕变性能 99
6.6 复合材料的高温蠕变分析 103
6.7 界面性能对非线性性能的影响 105
参考文献 112
第7章 复合材料界面力学 116
7.1 界面与界面层的形成机理 116
7.2 界面的应力传递、剪滞模型 117
7.3 界面层的应力传递分析 123
7.4 界面性能的表征与测试方法 128
7.5 界面(层)的力学模型 132
参考文献 135
第8章 复合材料细观损伤力学 138
8.1 复合材料的细观损伤机理 138
8.2 以纤维拉断为主要破坏模式的细观强度理论 140
8.3 短纤维复合材料中的基体裂纹 143
8.4 纤维桥联问题的夹杂模型 151
8.5 界面的失效与滑移 157
8.6 基体开裂问题的ACK方法 161
8.7 基体开裂问题的应力强度因子法 174
参考文献 181
9.1 界面断裂力学--裂纹尖端弹性场 184
第9章 复合材料界面破坏力学 184
9.2 界面断裂能 188
9.3 界面裂纹扩展路径的选择 193
9.4 基于界面控制的增强增韧机理 196
参考文献 202
第10章 复合材料损伤的数值模拟 204
10.1 复合材料细观计算力学 204
10.2 单型应力强度因子的有限元计算 206
10.3 网格动态重新划分策略 209
10.4 双材料界面断裂过程的数值模拟 212
10.5 单向应力作用下复合材料细观损伤过程模拟 214
10.6 远场K作用下复合材料破坏构型的数值再现 223
参考文献 228
第11章 复合材料细观力学设计原理及其CAD系统 230
11.1 概述 230
11.2 复合材料细观结构的力学设计 231
11.3 细观结构参数的定性设计 233
11.4 优化设计的途径 236
11.5 材料细观力学设计的软件系统 238
参考文献 242
索引 243