1 介绍 1
1.1 历史背景 1
1.2 夹层板的定义 2
1.3 优点和缺点 3
1.4 应用 4
参考文献 7
2 材料和材料性能 9
2.1 面板材料 9
2.1.1 金属面板材料 10
2.1.2 非金属面板材料 11
2.1.3 纤维复合材料性能的估算 15
2.2 夹芯材料 20
2.2.1 Balsa木 21
2.2.2 蜂窝夹芯 22
2.2.3 多孔泡沫 30
2.2.4 性能估算 33
2.2.5 疲劳特性 34
2.2.6 断裂韧性 39
2.2.7 夹芯材料的制备和定制 39
2.3 胶黏剂 41
2.3.1 对胶黏剂的要求 41
2.3.2 胶黏剂及其性能 43
参考文献 45
3 梁的分析 47
3.1 定义和符号 47
3.2 弯曲刚度 48
3.3 应力和应变 49
3.4 横向剪切变形和剪切刚度 51
3.5 变形分量 52
3.6 惯性载荷 53
3.7 平衡方程 54
3.8 梁的控制方程 54
3.9 刚性夹芯 56
3.10 一般屈曲 56
3.11 夹层梁的局部屈曲 57
3.12 扭转 60
3.13 案例 60
3.13.1 悬臂梁 60
3.13.2 在点载荷作用下的双支承梁 61
3.13.3 在单位分布载荷作用下的双支承梁 64
3.13.4 在静水压作用下的双支承梁 66
3.13.5 超静定梁计算范例 67
3.13.6 梁的自由振动 68
参考文献 70
4 平板分析 71
4.1 定义及符号约定 71
4.2 截面特性 72
4.3 应力和应变 73
4.4 热应力和应变 75
4.5 平衡方程 77
4.6 变形分量 78
4.7 夹层板的控制方程 78
4.8 边界条件 81
4.9 旋转对称板 83
4.10 矩形板的弯曲 85
4.10.1 各向同性、薄面板简支板——均布载荷 85
4.10.2 各向同性、厚面板简支板——均布载荷 87
4.10.3 各向同性、简支厚面板——集中载荷 88
4.10.4 正交各向异性的简支、薄面板——均布载荷 89
4.10.5 均匀载荷分布下薄面板夹层板的近似解 95
4.11 矩形板的屈曲 99
4.11.1 简支、各向同性、薄面板夹层板的屈曲 99
4.11.2 简支、各向同性厚面板夹层板的屈曲 101
4.11.3 简支、正交各向异性、薄面板夹层板的屈曲 101
4.11.4 各向异性薄面板夹层板在各种边界条件下的近似屈曲方程 104
4.11.5 剪切屈曲 109
4.12 复合屈曲及横向载荷 110
4.13 矩形板的自由振动 111
4.13.1 简支各向同性薄面板夹层板 111
4.13.2 简支、各向同性厚面板夹层板 111
参考文献 112
5 设计过程 114
5.1 梁和板的失效 115
5.2 失效模型图 119
5.3 其他设计约束 121
5.4 设计过程 121
5.4.1 厚度的选择 122
5.4.2 确定尺寸的过程 123
5.4.3 单一参数优化 125
5.4.4 给定的刚度下最小的重量 125
5.4.5 在给定强度下的最小重量 127
5.4.6 通常的优化设计方法 128
参考文献 128
6 有限元分析与设计 130
6.1 一般说明 130
6.2 对夹层结构的特殊考虑 131
6.3 线性分析 131
6.4 局部影响：连接和载荷引入 136
6.5 动力学问题和稳定性 137
6.6 优化设计 137
6.7 非线性分析 138
6.7.1 非线性夹芯材料 139
6.7.2 非线性面板材料 141
6.7.3 大位移平板分析 142
6.7.4 杂项 144
参考文献 145
7 曲梁和曲板的设计 147
7.1 曲夹层板承受压缩载荷作用 147
7.1.1 各向同性夹芯 147
7.1.2 不同厚度面板的影响 150
7.1.3 曲板的褶皱 153
7.2 曲夹层梁受弯曲 154
7.2.1 应力和变形 154
7.2.2 曲夹层梁的手工计算 154
7.2.3 曲夹层梁弯曲时的强度 155
参考文献 156
8 局部载荷 157
8.1 理论背景——基本弹性分析 157
8.2 考虑局部载荷的设计 160
8.2.1 工程设计问题的解决方法 160
8.2.2 实例 161
8.2.3 参数影响 163
8.3 设计图解法 164
8.3.1 单位集中载荷P0 165
8.3.2 均布载荷p0 167
8.3.3 单位弯矩载荷M0 169
8.4 案例 171
8.4.1 案例1 171
8.4.2 案例2 173
8.5 总结 175
致谢 176
参考文献 176
9 夹层板的嵌入件 178
9.1 嵌入的目的 178
9.1.1 影响区域 179
9.2 包含的元件 180
9.2.1 不同嵌入形式 180
9.2.2 夹层板 181
9.2.3 固定组分 182
9.3 件间的载荷传递 182
9.3.1 面板／嵌入界面 183
9.3.2 夹层／嵌入的交界 184
9.4 被动嵌入 184
9.4.1 面板开孔 184
9.4.2 嵌入件壁板受剪 185
9.5 总结 185
9.6 算例 186
9.6.1 自行嵌入的螺钉或铆钉 188
9.6.2 部分嵌入 189
9.6.3 贯穿板厚的嵌入 192
9.6.4 带有法兰翻边端部的贯穿板厚的嵌入 192
参考文献 193
10 夹层板的连接 194
10.1 基本类型 194
10.2 载荷传递 194
10.3 T型连接 195
10.4 L型连接 196
10.5 V型连接 198
10.6 局部变形 199
10.6.1 挠度 199
10.6.2 面板的弯曲应力 201
10.7 算例（T型连接） 202
10.8 算例（L型连接） 203
10.9 T型连接的试验和观察 204
参考文献 207
11 材料、构件和结构的试验 208
11.1 材料试验的基本知识 208
参考文献 210
11.2 面板材料 210
11.2.1 拉伸试验 210
11.2.2 压缩试验 213
参考文献 215
11.2.3 面内剪切试验 216
11.2.4 层间剪切试验 222
参考文献 223
11.2.5 弯曲试验 223
参考文献 225
11.2.6 冲击试验 225
参考文献 229
11.2.7 冲击后的压缩 230
参考文献 231
11.2.8 疲劳试验 231
参考文献 232
11.2.9 动态性能测试 232
参考文献 234
11.2.10 断裂韧性试验 235
参考文献 243
11.2.11 高应变率 243
参考文献 245
11.2.12 蠕变试验 245
参考文献 248
11.2.13 纤维体积分数试验 251
参考文献 252
11.2.14 孔隙率试验 252
参考文献 253
11.2.15 固化度 253
参考文献 254
11.2.16 其他试验 254
参考文献 255
11.3 夹芯材料 256
11.3.1 拉伸试验 257
参考文献 257
11.3.2 压缩试验 259
参考文献 259
11.3.3 剪切试验 261
参考文献 261
11.3.4 弯曲试验 262
参考文献 262
11.3.5 疲劳试验（剪切块试验） 262
参考文献 263
11.3.6 断裂韧性试验 263
参考文献 264
11.3.7 高应变率 267
参考文献 267
11.3.8 蠕变试验 269
参考文献 269
11.3.9 密度试验 269
参考文献 269
11.3.10 热传导特性试验 270
参考文献 270
11.3.11 热膨胀系数 271
参考文献 272
11.3.12 吸湿试验 272
参考文献 272
11.3.13 透湿性 273
参考文献 273
11.3.14 其他试验 274
参考文献 274
11.4 夹层结构（包括芯材／面板的粘接） 275
11.4.1 拉伸试验 278
参考文献 278
11.4.2 面外剪切试验 279
参考文献 280
11.4.3 面内剪切试验 281
参考文献 281
11.4.4 弯曲试验 283
参考文献 283
11.4.5 夹层板的冲击试验 286
参考文献 287
11.4.6 压缩和失稳试验 287
参考文献 288
11.4.7 均布压力下的矩形板 290
参考文献 292
11.4.8 断裂韧性试验 292
参考文献 294
11.4.9 疲劳试验 297
参考文献 299
11.4.10 其他试验 299
参考文献 300
11.5 杂项 305
11.5.1 剪切应变片 305
参考文献 306
11.5.2 振动试验 306
参考文献 308
12 热绝缘 309
12.1 定义 309
12.2 隔热的评估 310
1）传导 310
2）对流 310
3）辐射 311
参考文献 312
13 无损检测 313
13.1 为什么采用NDT 313
13.2 NDT技术的基本概念 314
13.2.1 基本案例 314
13.2.2 安全量 314
13.2.3 选择方法时的考虑 314
13.2.4 夹层结构NDT的特点 315
13.2.5 缺陷类型 316
13.3 夹层结构的NDT技术 317
13.3.1 声发射 317
13.3.2 全息成像检测 317
13.3.3 机械阻抗法 317
13.3.4 射线照相法 317
13.3.5 超声波 318
13.4 夹层结构上适用的NDT技术 318
13.4.1 声发射 318
13.4.2 全息成像检测 319
13.4.3 射线照相法 319
13.4.4 超声波 319
13.5 泡沫夹层结构的热成像NDT技术 319
13.5.1 缺陷类型 320
13.5.2 NDT技术的要求 320
13.5.3 物理原理 320
13.5.4 方法 321
13.5.5 红外辐射测温仪 322
13.5.6 热源 323
13.5.7 校准 323
13.5.8 材料属性 323
13.6 热成像NDT实测案例 324
13.6.1 空洞 324
13.6.2 脱胶 324
13.6.3 剪切裂纹 327
13.6.4 J接头 328
13.7 NDT的前景 329
参考文献 329
14 损伤评估 331
14.1 缺陷 331
14.2 夹芯脱粘 333
14.3 面板／夹芯内部面脱粘 335
14.4 拼接处的缺陷 341
参考文献 344
15 制造 345
15.1 面板材料 345
15.2 芯材 346
15.3 湿法铺贴 346
15.3.1 工艺过程 347
15.3.2 特性与特点 350
15.3.3 应用 350
15.4 预浸料铺贴 351
15.4.1 工艺过程 352
15.4.2 特点与特性 353
15.4.3 应用领域 354
15.5 胶接 354
15.5.1 工艺过程 355
15.5.2 特点与特性 356
15.5.3 应用 356
15.6 液体成型 357
15.6.1 工艺过程 357
15.6.2 特点与特性 359
15.6.3 应用 360
15.7 连续叠层结构 362
15.8 其他工艺 363
15.9 展望 365
参考文献 366