复合材料夹层结构理论设计与应用

内容简介

作者围绕我国工程建设的重大需求以及节能减排的基本国策，以绿色建筑和建筑工业化为立足点，提出采用高强纤维增强复合材料与轻质泡沫、轻木等芯材相结合，通过结构创新组合体系，最大限度地发挥和利用复合材料与芯材的潜质，以低成本的玻璃纤维、泡沫、轻木等基础材料通过体系创新制备复合材料夹层结构构件，代替了传统的高能耗、资源消耗型的混凝土结构与钢结构。全书共分八章，主要内容包括：绪论；结构性能与分析；冲击性能；疲劳性能；界面断裂力学；热力学性能；结构设计；工程应用。

本书可作为结构工程及复合材料工程专业的研究生的基础教材和力学、机械专业相应课程的教学参考书，也可作为复合材料夹层结构技术人员、管理人员进行工程设计、生产制造和开发应用的参考书。 2100433B

《夹层复合材料结构与失效机制》系统介绍了复合材料夹层结构面板与芯子的性能表征方法、夹层板的经典与一阶剪切变形理论、夹层梁的一阶剪切分析、夹层结构的弹性解与高阶夹层板理论，并详细介绍了夹层柱与宽板的整体屈曲、皱折与局部失稳问题，及夹层结构脱黏的断裂力学分析与测试方法。

《夹层复合材料结构与失效机制》可供从事夹层复合材料结构设计、力学表征、检测与失效分析的科研人员、制造工程师参考，也可供相关专业的高校教师、研究生和本科生阅读

蜂窝夹层结构是指在两个薄蒙皮之间，夹上轻质芯材的一种层合复合材料 。

第1章 绪论

1．1 夹层梁的弯曲刚度

1．2 面板与芯子的应力

1．3 局部失效

1．4 面板和芯子材料

第2章 面板和芯子的力学性能表征

2．1 面板的力学性能

2．1．1 各向同性面板

2．1．2 复合材料面板

2．2 芯子的力学性能

2．2．1 拉伸试验

2．2．2 压缩试验

2．2．3 剪切试验

第3章 夹层板经典与一阶剪切变形分析

3．1 经典层合板理论分析

3．1．1 层合板命名法

3．1．2 形变运动学

3．1．3 层合板内的应力

3．1．4 内力与力矩

3．1．5 层合板的有效工程弹性常数

3．2 夹层板的一阶剪切变形分析

3．2．1 夹层板单元本构方程的另一种形式

3．2．2 平衡方程

3．2．3 矩形板的边界条件

3．3 横向载荷作用下的夹层板分析

3．4 夹层板扭转试验分析

3．4．1 经典层合板理论分析

3．4．2 有限元分析

3．5 夹层板测试

3．5．1 夹层板的压缩

3．5．2 板扭转试验

第4章 夹层梁的一阶剪切分析

4．1 夹层梁分析

4．2 夹层梁的三点弯曲

4．3 夹层梁弯曲刚度简化分析

4．3．1 无轴向力作用的弯曲

4．4 夹层梁三点弯曲试验

4．4．1 夹层梁的弯曲与芯子的剪切刚度测量

4．4．2 芯子剪切强度与面板压缩强度测量

第5章 夹层结构的弹性解

5．1 具有正交各向异性面板和芯子的矩形夹层板

5．1．1 负判别式D

5．1．2 正判别式D

5．1．3 各向同性层

5．1．4 举例

5．2 含正交各向异性层的夹层柱壳

5．2．1 正交各向异性夹层管在内压和（或）外压作用下的广义平面应变

5．2．2 轴向载荷作用下的正交各向异性夹层柱壳

5．2．3 夹层壳理论表达式

5．2．4 夹层轴的扭转

第6章 高阶夹层板理论

6．1 基本假设

6．2 高阶夹层板理论（HSAPT）

6．3 扩展高阶夹层板理论（EHSAPT）

6．4 简支夹层梁中的应用

6．5 其他高阶夹层板理论

第7章 夹层柱和夹层宽板的整体屈曲

7．1 Engesser法

7．2 Haringx法

7．3 Allen公式

7．3．1 薄面板

7．3．2 厚面板

7．4 Bazant和Cedolin公式

7．5 Huang和Kardomateas剪切修正公式

7．6 整体屈曲公式的比较

7．7 简单支撑夹层板的一阶剪切变形屈曲分析

7．8 夹层板压缩试验

7．8．1 夹层板屈曲载荷的试验测量

7．8．2 破坏荷载分析

第8章 皱曲与局部失稳

第9章 面/芯脱黏的断裂力学分析

第10章 脱黏断裂试样分析

第11章 含脱黏夹层板断裂试验

第12章 面/芯脱黏屈曲和扩展

附录A 正轴与偏轴复合材料单元应力一应变关系

附录B 夹层板柔度矩阵计算

附录C 索思韦尔法（Southwell Method）

参考文献2100433B