複合材料力學

內容包括：複合材料概論、各向異性彈性力學基礎；單層板和層合板剛度和強度的宏觀力學分析；複合材料力學性能實驗測定；濕熱效應；層合板的彎曲、屈曲和振動；複合材料有效性質和均質化方程；單層板細觀力學分析；複合材料單夾雜問題；複合材料有效模量預測的近似方法，智能複合材料等；書中附有習題和教學實驗指導書。本書可作為工程力學、航空航天、建築、汽車、機械、化工和材料等專業大學生、研究生複合材料力學課程教材，以及教師及從事複合材料及其結構設計研究的技術人員的參考書。

第1篇 複合材料力學基礎

第1章 複合材料概論3

1．1 複合材料及其種類3

1．2 複合材料的構造及製法11

1．3 複合材料的力學分析方法14

1．4 複合材料的力學性能15

1．5 複合材料的各種應用17

習題28

第2章 各向異性彈性力學基礎29

2．1 各向異性彈性力學基本方程29

2．2 各向異性彈性體的應力？應變關係31

2．3 正交各向異性材料的工程彈性常數39

習題44

第2篇 複合材料宏觀力學

第3章 單層複合材料的宏觀力學分析47

3．1 平面應力下單層複合材料的應力？應變關係47

3．2 單層材料任意方向的應力？應變關係50

3．3 單層複合材料的強度55

3．4 正交各向異性單層材料的強度理論57

習題63

第4章 複合材料力學性能的實驗測定65

4．1 纖維和基體的力學性能測定65

4．2 單層板基本力學性能的實驗測定67

4．3 其他力學性能實驗75

教學實驗指導書80

實驗1 單層複合材料彈性常數測定80

實驗2 單層複合材料拉伸、剪切強度測定81

實驗3 單層複合材料壓縮性能測定82

實驗4 單層複合材料彎曲性能測定82

實驗5 單層複合材料層間剪切強度測定83

實驗6 複合材料衝壓式剪切強度測定84

實驗7 複合材料衝擊韌性測定85

第5章 層合板剛度的宏觀力學分析86

5．1 引言86

5．2 層合板的剛度和柔度88

5．3 幾種典型層合板的剛度計算94

5．4 層合板剛度的理論和實驗比較103

習題110

第6章 層合板強度的宏觀力學分析112

6．1 層合板強度概述112

6．2 層合板的應力分析114

6．3 層合板的強度分析115

6．4 層合板的層間應力分析123

習題131

第7章 濕熱效應132

7．1 單層板的濕熱變形132

7．2 考慮濕熱變形的單層板應力？應變關係134

7．3 考慮濕熱變形的層合板剛度關係134

7．4 考慮濕熱變形的層合板應力和強度分析136

習題143

第8章 層合平板的彎曲、屈曲與振動144

8．1 引言144

8．2 層合平板的彎曲145

8．3 層合平板的屈曲153

8．4 層合平板的振動159

8．5 層合板中耦合影響的簡單討論164

習題164

第9章 若干專題165

9．1 混雜複合材料及力學分析165

9．2 金屬基複合材料176

9．3 陶瓷基複合材料178

9．4 納米複合材料181

9．5 複合材料的疲勞183

9．6 複合材料的損傷和斷裂187

9．7 複合材料的蠕變196

9．8 複合材料的連接199

9．9 橫向剪切的影響208

第3篇 複合材料細觀力學

第10章 複合材料的有效性質和均質化方法221

10.1 引言221

10．2 尺度和代表單元的概念223

10．3 細觀過渡方法224

第11章 單層複合材料的細觀力學分析229

11．1 引言229

11．2 剛度的材料力學分析方法231

11．3 強度的材料力學分析方法237

11．4 短纖維複合材料的細觀力學分析244

11．5 熱膨脹的力學分析250

11．6 剛度的彈性力學分析方法253

習題265

第12章 複合材料的單夾雜問題266

12．1 彈性問題的一般解266

12．2 橢球型夾雜問題268

12．3 本徵應變問題277

12．4 夾雜的能量283

習題285

第13章 複合材料線性有效模量預測的近似方法287

13．1 引言287

13．2 宏觀整體坐標系和局部坐標系288

13．3 稀疏方法290

13．4 Mori-Tanaka方法293

13．5 自洽方法299

13．6 微分法301

13．7 廣義自洽方法302

13．8 Voigt和Reuss界限303

13．9 複合材料有效熱膨脹係數304

第14章 智能複合材料307

14．1 概述307

14．2 形狀記憶複合材料312

14．3 壓電、鐵電複合材料319

14．4 磁致伸縮複合材料327

14．5 電（磁）流變液333

參考文獻342