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第一章绪言1

§1.1 背景1

目 录1

§1.2用复合材料进行设计3

§1.3我们的方法5

§1.4计算机7

§2.1我们的系统9

§8.5夹芯板基9

第二章表示法和符号9

§2.2缩写表示法10

§2.4缩写应变11

§2.3缩写应力11

§2.5缩写刚度12

§2.6缩写柔度13

§2.7 结论15

§2.8主要符号表15

第三章广义胡克定律16

§3.1矩阵乘法表16

§3.2单斜轴材料的对称性17

§3.3正交异性材料的对称性17

§3.4横向同性材料的对称性18

§3.5 各向同性材料的对称性19

§3.6材料对称性摘要21

§3.7工程常数22

§3.8用工程常数表示刚度24

§3.9结论25

§4.1 平面应力26

第四章平面应力和平面应变26

§4.2平面应力的材料对称性28

§4.3平面应力工程常数29

§4.4 平面应变30

§4.5平面应变工程常数32

§4.6平面应力的算例33

§4.7平面应变的算例33

§4.8结论35

第五章应力和应变转换36

§5.1 转换方程36

§5.2倍角转换式38

§5.3主应力和主应变39

§5.4应力和应变不变量41

§5.5算例42

§5.6 结论44

§6.1 刚度转换45

第六章单层的刚度45

§6.2倍角转换式47

§6.3准各向同性材料的常数48

§6.4矩阵求逆49

§6.5工程常数和耦合常数49

§6.6算例50

§6.7典型单层复合材料的弹性常数56

§6.8典型复合材料的转换刚度56

§6.9 CFRP T300/5208的转换刚度58

§6.10结论60

第七章对称层板的面内刚度61

§7.1层板标记61

§7.2层板理论62

§7.3矩阵求逆运算63

§7.4面内工程常数63

§7.5单层的应力和应变64

§7.6刚度矩阵计算65

§7.7π/4层板的倍角法67

§7.8收银机法算例69

§7.9复合律法算例71

§7.10面内刚度算例73

§7.11平面刚度排序法76

§7.12单层应力和应变的算例79

§7.13压力容器82

§7.14结论84

第八章对称层板的挠曲刚度85

§8.1 层板理论85

§8.2挠曲工程常数86

§8.3单层的应力和应变86

§8.4挠曲刚度计算88

§8.6梁91

§8.7管道94

§8.8结论97

§9 . 1层板理论98

第九章非对称层板的刚度98

§9.2部分求逆99

§9.3柔度99

§9.4正则化的应力-应变关系100

§ 9.5工程常数101

§ 9.6刚度计算102

§9.7平行轴原理103

§9.8重复使用的子层板104

§9.9薄壁结构106

§ 9.10具有子层板的薄壁结构108

§9.11薄壁理论的精度108

§ 9.12 加劲壁板110

§ 9.13结论114

第十章 微观力学115

§ 10.1背景115

§ 10.2密度117

§10.3纵向杨氏模量和泊松比118

§ 10.4纵向剪切模量119

§ 10.5具有各向异性纤维的单层剪切模量123

§ 10.6横向模量125

§ 10.7膨胀系数126

§10.8强度的微观力学126

§ 10.9编织复合材料的微观力学128

§10.10无规复合材料的微观力学129

§10 11 结论130

第十一章破坏准则132

§11.1 引言132

§ 11.2基本强度数据132

§11.3强度／应力比134

§11.4最大应力准则135

§11.5最大应变准则136

§11.6应力空间中的二次准则137

§11.7应变空间中的二次准则139

§11.8典型单层强度数据143

§ 11.9偏轴层的破坏表面144

§11.10逐层破坏145

§ 11.11单层破坏包络举例147

§ 11.12多向层板破坏包络举例150

§ 11.13结论152

第十二章 层板设计的限制强度和极限强度155

§ 12.1 引言155

§12.2退化层的模型化155

§12.3最后一层破坏（LPF）的估算158

§12.4 破坏模型160

§12.5最后一层破坏的包络162

§12.6极限强度的包络164

§12.7限制强度的包络165

12.8［0/45/—45］s层板的强度包络169

§ 12.9参数灵敏度研究170

§12.10在p=0平面中的破坏包络173

§12.1 1 E-玻璃／环氧复合材料的强度包络178

§12.12单层模量的退化因子180

12.13结论182

第十三章主应力设计184

§13.1 单一载荷184

§13.2各向同性设计184

§13.3主应力设计186

§13.4用方向性材料作设计188

§13.5算例189

§13.6魔杆195

§13.7结论196

第十四章用排序法设计层板197

§14.1 层板排序法197

§14.2 层板数据库198

§14.3 主应力法与排序法199

§14.4 排序法的化整处理202

§14.5 结果显示203

§14.6 单一载荷206

§14.7多载荷209

§14.8厚梁211

§14.9薄壁结构的弯曲213

§14.10排序法参数的灵敏度217

§14.11结论224

第十五章残余应力和应变226

§15.1 残余应力226

§15.2自由湿热膨胀226

§15.3膨胀后的单层强度228

§15.4固化后的残余应变228

§15.5膨胀系数230

§15.6单层破坏和强度比231

§15.7带残余应变的最大机械应力的二次准则234

§15.8最大残余应力的二次准则234

§15.9带残余应力的机械应力最大应变准则235

§15.10残余应力的重要性235

§15.11 带残余应力的单层应力240

§15.12温度梯度的重要性241

§15.13算例243

§15.14结论247

§16.1 引言248

第十六章环境效应248

§16.2温度与水分分布249

§ 16.3确定D和Mm的实验方法254

§16.4最大水分含量255

§16 5水分扩散系数257

§16.6加速吸湿条件259

§16.7玻璃化转变温度266

参考文献267

§16.8环境循环变化的影响267

第十七章湿热效应268

§ 17.1微观力学方法268

§17.2无量纲温度271

§17.3基体和纤维的特性273

§17.4湿热对单向复合材料的影响274

§17.5湿热对层板的影响276

§17.6结论279

§18.1螺钉连接的一般特性280

第十八章螺钉连接280

§18.2各种参数的影响281

§18.3多钉连接290

§18.4单钉双剪连接的设计方法292

参考文献295

第十九章疲劳特性297

§19.1破坏机理297

§19.2基体破裂297

§19.3分层302

§19.4纤维断裂和界面剥离305

§19.5强度和模量的变化307

§19 6疲劳特性311

§19.7平均应力315

§19.8切口317

§19.9频率318

§19.10环境320

§19.11 韦布尔分布和参数估算324

§19.12疲劳数据库326

§19.13S-N曲线的特征327

§19.14疲劳寿命估算328

§19.15结论332

第二十章切口强度333

§20.1引言333

§20.2控制方程333

§ 20.3切口强度的估算335

§204切口强度数据336

§20.5切口强度的排序法339

§ 20.6带内含物的层板343

参考文献349

§20.7结论349

第二十一章试验方法351

§21.1 拉伸试验351

§21.2压缩试验354

§21.3面内剪切试验355

§21.4弯曲试验357

§21.5层间剪切试验359

§21.6 Ⅰ型断裂韧性试验360

§21.8结论362

§21.7Ⅱ型断裂韧性试验362

第二十二章层间应力364

§22.1层梁的弹性理论解364

§22.2数学公式365

§22.3应力分布368

§22.4应变分布370

§22.5位移分布371

§22.6讨论373

参考文献375

§22.7结论375

第二十三章压力容器376

§23.1 引言376

§ 23.2问题的数学描述377

§23.3爆破压力的估算380

§23.4应力分布382

§ 23.5位移分布384

§ 23.6退化因子（DF）385

§23.7厚壁和薄壁的解386

§23.8一些材料的容器特征388

§23.9有效使用材料的研究390

§23.10多层容器393

§23.11结论399

参考文献400

第二十四章夹芯与加劲板的屈曲401

§24.1 引言401

§24.2构造研究402

§24.3控制方程和使用过程403

§24.4正弦波纹板404

§24.5帽形波纹板405

§24.6复合材料叠层栅格405

§24.7面板的本构定律407

§24.8夹芯板的等效性能407

§24.9各向同性夹芯板的应用408

§24.1 与试验结果的比较409

§24.11复合材料夹芯板的应用412

§24.12结语417

参考文献418

第二十五章GENLAM程序使用指南419

§25.1 GENLAM程序IBM PC版本说明419

§25.2在苹果MACINTOSH微计算机上的423

GENLAM程序423

第二十六章LAMRANK-4程序使用指南429

§26.1 LAMRANK-4程序IBM PC版本说明429

§26.2在苹果MAGINTOSH微计算机上的LAMRANK-4程序433

第二十七章微观-宏观力学传播片分析438

§27.1 引言438

§27.2 Mic-Mac的共同特征439

§27.3EZ11单向复合材料441

§27.4 EZ12面内刚度443

§27.5 EZ13面内残余应变和膨胀系数444

§27.6 EZ14面内单层应力和应变444

§27.7 EZ15层板面内强度445

§27.8 EZ21挠曲刚度447

§27.10 EZ23挠曲强度450

§27.9 EZ22挠曲应力和应变450

§27.11 Mic-Mac/面内452

§27.12 Mic-Mac/容器454

§27.13 Mic-Mac/挠曲455

§27.14 Mic-Mac/梁457

§27.15 Mic-Mac/管道459

§27.16 Mic-Mac/二元的460

§27.17 Mic-Mac/混杂461

§27.18 Mic-Mac/薄壁461

§27.19结论462

第二十八章国际概述464

§28.1英国的概述464

§28.2法国的概述479

§28.3德国的概述479

§28.4 日本的概述479

第二十九章术语汇编480

附录A主要符号表508

附录B单位换算和单层数据521

汉英名词对照索引525