第1篇 复合材料力学基础 3
第1章 复合材料概论 3
1.1 复合材料及其种类 3
1.2 复合材料的构造及制法 9
1.3 复合材料的力学分析方法 13
1.4 复合材料的力学性能 15
1.5 复合材料的各种应用 16
1.6 复合技术新发展 28
1.7 新型复合材料 32
习题 38
第2章 各向异性弹性力学基础 39
2.1 各向异性弹性力学基本方程 39
2.2 各向异性弹性体的应力-应变关系 41
2.3 正交各向异性材料的工程弹性常数 48
习题 52
第2篇 复合材料宏观力学 55
第3章 单层复合材料的宏观力学分析 55
3.1 平面应力下单层复合材料的应力-应变关系 55
3.2 单层材料任意方向的应力-应变关系 57
3.3 单层复合材料的强度 62
3.4 正交各向异性单层材料的强度理论 64
习题 69
第4章 复合材料力学性能的实验测定 71
4.1 纤维和基体的力学性能测定 71
4.2 单层板基本力学性能的实验测定 73
4.3 其他力学性能实验 80
教学实验指导书 83
实验1 单层复合材料弹性常数测定 83
实验2 单层复合材料拉伸、剪切强度测定 84
实验3 单层复合材料压缩性能测定 85
实验4 单层复合材料弯曲性能测定 85
实验5 单层复合材料层间剪切强度测定 86
实验6 复合材料冲压式剪切强度测定 87
实验7 复合材料冲击韧性测定 87
第5章 层合板刚度的宏观力学分析 89
5.1 引言 89
5.2 层合板的刚度和柔度 90
5.3 几种典型层合板的刚度计算 96
5.4 层合板刚度的理论和实验比较 104
习题 110
第6章 层合板强度的宏观力学分析 111
6.1 层合板强度概述 111
6.2 层合板的应力分析 112
6.3 层合板的强度分析 114
6.4 层合板的层间应力分析 120
习题 127
第7章 湿热效应 129
7.1 单层板的湿热变形 129
7.2 考虑湿热变形的单层板应力-应变关系 130
7.3 考虑湿热变形的层合板刚度关系 131
7.4 考虑湿热变形的层合板应力和强度分析 133
习题 138
第8章 层合平板的弯曲、屈曲与振动 140
8.1 引言 140
8.2 层合平板的弯曲 140
8.3 层合平板的屈曲 148
8.4 层合平板的振动 153
8.5 层合板中耦合影响的简单讨论 157
习题 158
第9章 若干专题 159
9.1 混杂复合材料及其力学分析 159
9.2 金属基复合材料和陶瓷基复合材料 168
9.3 纳米复合材料简介 172
9.4 复合材料的疲劳 174
9.5 复合材料的损伤和断裂 178
9.6 复合材料的蠕变 185
9.7 复合材料的连接 188
9.8 横向剪切的影响 196
第3篇 复合材料细观力学 207
第10章 复合材料的有效性质和均质化方法 207
10.1 引言 207
10.2 尺度和代表单元的概念 209
10.3 细观过渡方法 210
第11章 单层复合材料的细观力学分析 214
11.1 引言 214
11.2 刚度的材料力学分析方法 215
11.3 强度的材料力学分析方法 221
11.4 短纤维复合材料的细观力学分析 228
11.5 热膨胀的力学分析 233
11.6 刚度的弹性力学分析方法 234
习题 245
第12章 复合材料的单夹杂问题 246
12.1 弹性问题的一般解 246
12.2 椭球型夹杂问题 248
12.3 本征应变问题 255
12.4 夹杂的能量 260
习题 262
第13章 复合材料线性有效模量预测的近似方法 264
13.1 引言 264
13.2 宏观整体坐标系和局部坐标系 265
13.3 稀疏方法 267
13.4 Mori-Tanaka方法 269
13.5 自洽方法 275
13.6 微分法 276
13.7 广义自洽方法 277
13.8 Voigt和Reuss界限 278
13.9 复合材料有效热膨胀系数 279
第14章 复合材料计算研究方法 282
14.1 引言 282
14.2 等效性能计算中的代表体积单元选取与生成 282
14.3 载荷与边界条件的施加 285
14.4 计算分析方法 287
第4篇 现代新型复合材料 291
第15章 纳米复合材料 291
15.1 引言 291
15.2 表界面效应及描述方法 291
15.3 纳米复合材料有效性质 294
第16章 生物／仿生复合材料 310
16.1 引言 310
16.2 生物／仿生复合材料的力学分析 311
16.3 生物／仿生复合材料泊松比和多级结构的效应 323
16.4 仿生复合材料的应用 330
第17章 智能复合材料 341
17.1 智能复合材料概述 341
17.2 智能复合材料的种类及其应用 344
17.3 几种基本组成材料的多场耦合行为 350
17.4 力电磁耦合介质的等效性能 354
17.5 层状磁电复合材料的剪滞模型 359
参考文献 363