绪论 1
第一章 各向异性体弹性力学基本方程 4
1-1 各向异性体弹性力学的基本假设 4
1-2 应力 4
一、应力和应力符号 4
二、平衡微分方程 6
三、一点的应力状态 8
四、应力分量的转轴公式 9
1-3 应变 11
一、位移和位移分量 11
二、应变分量及其几何意义 12
三、应变分量的转轴公式 14
四、变形连续方程 17
一、广义虎克定律 18
1-4 应力和应变的关系 18
二、应变位能 19
三、均质弹性体的弹性特征 21
四、弹性对称的基本概念 23
五、正交异性——三个弹性对称面 26
六、横观各向同性——各向同性面 27
七、各向同性——完全对称 29
1-5 平面应力状态的基本方程(公式的综合) 30
一、平面应力状态 30
二、平面应力状态的基本方程 30
三、应力函数 32
习题 32
第二章 连续纤维复合材料的力学性质 34
2-1 纤维与基体的基本力学性质 34
一、纤维的基本力学性质 34
二、基体的基本力学性质 36
2-2 单向纤维复合材料弹性系数的复合关系式 37
一、弹性模量EL 39
二、向弹性模量Eτ 40
三、泊松比νLT和νTL 42
四、剪切弹性模量GLT 43
五、弹性系数复合关系式的用途 46
2-3 正交织物复合材料的弹性特性 47
一、正交织物复合材料及其主方向弹性系数的分析方法 47
二、正交织物复合材料的弹性系数 48
2-4 连续纤维复合材料的强度 49
一、单向纤维复合材料的五个基本强度 49
二、纵向抗拉强度 50
三、纵向抗压强度 51
四、横向抗拉强度 52
五、纵横向抗剪强度 53
2-5 纤维复合材料的其它力学性能 54
一、疲劳性能 54
二、蠕变性能 57
三、冲击韧性 59
四、环境条件对玻璃钢力学性能的影响 61
习题 62
第三章 层合板的弹性特性和应力计算 63
3-1 单向板的弹性特性 63
一、单向板是力学分析的基本单元 63
二、单向板弹性主方向的广义虎克定律 63
三、单向板的应力转轴公式和应变转轴公式 66
四、单向板非弹性主方向的广义虎克定律 69
五、单向板弹性系数的方向性 72
六、交叉弹性 75
一、两层斜交叉层合板的拉伸特性 76
3-2 耦合应力与耦合效应 76
二、两层斜交叉层合板的剪切特性 78
三、镜对称铺层 79
3-3 层合板的面内弹性特性 80
一、层合板的广义虎克定律 80
二、斜交叉层合板与正交叉层合板的广义虎克定律 82
3-4 层合板各层应力的计算 85
一、层合板各层应力的计算方法 85
二、层合板各层应力的计算步骤 86
习题 89
第四章 纤维复合材料的强度理论与强度计算 91
4-1 强度理论——纤维复合材料的破坏准则 91
一、强度理论的概念 91
二、最大应力理论和最大应变理论 92
三、蔡-希尔(Tsai-Hill)理论 96
四、破坏包络线的概念 98
4-2 层板的强度计算 99
一、层板的强度计算例 99
二、层板强度计算的步骤 104
习题 105
第五章 梁的计算 106
5-1 层合梁 106
一、层合梁的正应力 106
二、层合柔的剪应力 111
三、层合梁的挠度 113
四、柱状弯曲层合板 115
5-2 夹层梁 117
一、夹层梁的组成和容重计算 117
二、夹层梁的应力 119
三、芯材和面板厚度设计 121
五、蜂窝芯材平压弹性模量和剪切模量的估算公式 123
四、夹层梁的挠度 123
六、芯材的剪切变形和横截面变形 125
七、夹层梁的最小重量设计 129
5-3 薄壁梁 131
一、薄壁梁中的剪应力 131
二、宽凸缘薄壁梁的有效宽度 132
三、剪切变形对正应力的影响 134
四、薄壁梁的横截面变形 136
习题 138
第六章 薄板的计算 140
6-1 基本概念与假定 140
6-2 薄板的内力和变形 141
一、薄板的内力和平衡条件 141
二、薄板的变形 144
6-3 各向同性板的弯曲 145
一、内力与挠度的关系 146
二、基本微分方程 147
三、简支矩形板的解 147
四、应变和应力的决定 153
6-4 正交异性板的弯曲 154
一、内力与挠度的关系 154
二、基本微分方程 155
三、简支矩形板的解 155
四、应变和应力的决定 158
6-5 层合板的弯曲 158
一、一般层合板理论 159
二、关于耦合效应的讨论 163
三、对称层合板的基本微分方程 163
四、对称层合板应变和应力的决定 166
五、多层层合板的弯曲 167
习题 171
第七章 薄壳的计算 173
7-1 基本概念与假定 173
一、薄壳的定义与假定 173
二、曲率线坐标 173
三、薄壳的内力 174
四、薄壳的变形 176
五、内力与变形的关系 177
7-2 闭合圆柱壳的无矩理论 178
一、圆柱面几何 178
二、平衡方程式 178
三、应变位移方程式 180
四、内力与变形的关系 181
五、端支承的圆柱壳 181
六、轴对称荷载作用下的圆柱壳 184
7-3 闭合圆柱壳在轴对称荷载下的有矩理论 186
一、平衡方程式 186
二、应变位移关系式 187
三、内力与变形的关系 188
四、基本微分方程及其通解 188
五、立式圆柱形贮液罐 189
7-4 回转壳在轴对称荷载下的无矩理论 192
一、回转面几何 192
二、平衡方程式和薄膜内力 193
三、自重作用下的简支球顶 195
四、内压容器封头 195
五、内压容器筒身段的薄膜内力和变形 196
习题 198
一、柱的屈曲微分方程及其解 199
8-2 柱的屈曲 199
8-1 概述 199
第八章 屈曲 199
二、解的适用范围 201
三、提高玻璃钢柱临界荷载的途径 202
8-3 薄板的屈曲 203
一、各向同性板的压缩屈曲 203
二、正交异性板的压缩屈曲 207
三、玻璃钢屈曲板的极限强度 211
8-4 闭合圆柱壳的轴压屈曲 212
习题 214
第九章 玻璃钢的连接 215
9-1 玻璃钢的连接方式 215
9-2 玻璃钢的机械连接 215
一、机械连接的形式 215
三、端距和边距 216
二、挤压强度校核 216
四、行列距 217
五、安全系数 218
9-3 玻璃钢的胶接 218
一、胶接的形式 218
二、搭接接点的应力分析 218
三、搭接接点的强度条件 223
四、常用胶接剂 224
五、设计胶接接点时应注意的几个问题 225
六、安全系数 225
第十章 纤维缠绕内压容器的强度设计 226
10-1 网格理论的基本概念 226
10-2 筒体的平衡型方程式 227
一、单螺旋缠绕的平衡型方程式 227
二、双螺旋缠绕的平衡型方程式 228
一、封头的薄膜内力 230
10-3 平衡型封头的基本方程式 230
二、纤维的分布特征 231
三、基本方程式 231
10-4 等张力封头 232
一、基本方程式变换 232
二、缠绕角方程 233
三、子午线方程 234
四、股纱密度 235
五、封头主曲率半径和曲面特征 236
10-5 平面封头 237
10-6 气瓶的强度设计 240
一、设计依据 240
二、用网格理论进行强度设计 240
三、用层合板理论计算筒体开裂强度 243
一、纤维预加张力原理及设计要求 247
10-7 具有金属内衬的筒体设计 247
二、计算公式 249
三、设计例题 251
习题 253
第十一章 玻璃钢化工管道及贮罐设计 254
11-1 概述 254
一、玻璃钢管道及贮罐的应用 254
二、玻璃钢管、罐的特点与分类 255
11-2 设计基础 257
一、耐腐蚀结构 257
二、玻璃钢层板的最低强度极限 257
三、安全系数的选择 257
11-3 管的结构计算 258
一、单质玻璃钢管的计算 258
二、玻璃钢复合管 260
三、管道的连接及管件 263
11-4 玻璃钢贮罐设计 269
一、立式圆柱形贮罐 269
二、卧式圆柱形贮罐 272
三、玻璃钢贮罐的构造处理 273
第十二章 玻璃钢地面雷达罩设计 276
12-1 概述 276
一、玻璃钢地面雷达罩的主要类型及其发展趋势 276
二、罩体最佳设计的概念 276
三、球形罩体的几何划分 278
12-2 罩体的结构设计 279
一、荷载分析及内力计算 279
二、内力组合及强度验算 283
三、罩体的稳定计算 284
四、位移计算 286
五、罩体的构造连接 287
12-3 设计例题 288
第十三章 玻璃钢叶片结构设计介绍 291
13-1 玻璃钢叶片的应用、特点及其发展前景 291
一、玻璃钢叶片的应用 291
二、玻璃钢叶片的特点及应用的前景 291
13-2 叶片结构设计梗概 292
一、叶截面设计 292
二、叶根设计 294
三、铺层设计 297
13-3 船用玻璃钢螺旋桨 299
一、荷载分析 300
二、内力计算 301
三、铺层设计 304
四、强度校核 304