《複合材料力學與結構設計》共四篇11章，從複合材料導論、複合材料力學、複合材料結構設計基礎以及複合材料典型產品設計等四個方面系統介紹了複合材料力學與結構設計。主要內容包括：複合材料的構造、特性、套用及發展；單層板的巨觀力學分析，層合板的巨觀力學分析，單層板的細觀力學分析；複合材料連線分析與設計，複合材料結構設計基礎；纖維纏繞壓力容器設計，複合材料貯罐設計，複合材料管道設計，複合材料葉片設計和複合材料冷卻塔設計等。《複合材料力學與結構設計》既可作為高等院校材料專業及相關專業的教材，又可供複合材料行業從事研究、設計、生產與套用部門的工程技術人員參考。
基本介紹
- 書名：複合材料力學與結構設計
- 作者：王耀先
- 出版社：華東理工大學出版社
- 頁數：362頁
- 開本：16
- 品牌：華東理工大學出版社
- 外文名：Mechanics and Structural Design of Composite Materials
- 類型：科技
- 出版日期：2012年9月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787562833628
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《複合材料力學與結構設計》是在參考1991年華東化工學院出版社《複合材料結構設計》和2001年化學工業出版社《複合材料結構設計》的基礎上，根據這些年來複合材料結構設計的發展以及專業教學的實際需要，同時參閱了大量的國內外有關文獻資料和最新科研成果，並結合作者長期從事教學、科研和設計的實踐經驗新編了《複合材料力學與結構設計》。該書的基本特點如下：
1、注重創新能力的訓練和培養，重點闡明經典的基本原理、設計思想以及分析問題與解決問題的方法。使教材在奠定基礎、注重經典、把握方法的同時加大開放性、探索性和拓展性的功能。
2、注重科學性和先進性。在保持核心內容與關鍵方法的同時，書中編纂了比較成熟且能反映本課程發展前沿的內容，介紹了國內外最新科研成就和發展方向，還融入了編者的理論研究成果和設計經驗，各章均有其獨特之處並能自成體系，做到既有比較完整的理論基礎，又力求內容穩定、簡潔實用。
3、強調理論聯繫實際和工程設計能力的訓練，重視實踐能力的培養。在介紹結構設計理論時，從工程設計角度出發，按照最新的先進標準，較詳細地介紹了幾類典型複合材料產品的設計和製造；同時還編寫了較多的例題、習題、思考題和圖表，便於閱讀和練習。
4、內容由淺入深、循序漸進、思路清晰，系統性較強，易於自學。在敘述時從學生已掌握的材料力學基礎知識出發，開拓複合材料力學的基本概念；用各向同性材料結構的分析與設計方法來開拓各向異性複合材料結構的分析與設計；力求力學、設計、材料及其製備的緊密結合。
1、注重創新能力的訓練和培養，重點闡明經典的基本原理、設計思想以及分析問題與解決問題的方法。使教材在奠定基礎、注重經典、把握方法的同時加大開放性、探索性和拓展性的功能。
2、注重科學性和先進性。在保持核心內容與關鍵方法的同時，書中編纂了比較成熟且能反映本課程發展前沿的內容，介紹了國內外最新科研成就和發展方向，還融入了編者的理論研究成果和設計經驗，各章均有其獨特之處並能自成體系，做到既有比較完整的理論基礎，又力求內容穩定、簡潔實用。
3、強調理論聯繫實際和工程設計能力的訓練，重視實踐能力的培養。在介紹結構設計理論時，從工程設計角度出發，按照最新的先進標準，較詳細地介紹了幾類典型複合材料產品的設計和製造；同時還編寫了較多的例題、習題、思考題和圖表，便於閱讀和練習。
4、內容由淺入深、循序漸進、思路清晰，系統性較強，易於自學。在敘述時從學生已掌握的材料力學基礎知識出發，開拓複合材料力學的基本概念；用各向同性材料結構的分析與設計方法來開拓各向異性複合材料結構的分析與設計；力求力學、設計、材料及其製備的緊密結合。
圖書目錄
第1篇複合材料導論
第1章複合材料的構造、特性、套用及發展
1.1引言
1.2複合材料的分類
1.3複合材料的構造與特性
1.4複合材料的優點和缺點
1.4.1複合材料的優點
1.4.2複合材料的缺點
1.5複合材料的套用
1.6複合材料的發展
思考題與習題
第2章單層板的巨觀力學分析
2.1單層板的正軸剛度
2.2單層板的偏軸剛度
2.2.1應力轉換和應變轉換
2.2.2單層板的偏軸模量
2.2.3單層板的偏軸柔量
2.2.4單層板的偏軸工程彈性常數
2.3單層板的強度
2.3.1正交各向異性單層板的基本強度
2.3.2最大應力強度準則和最大應變強度準則
2.3.3蔡—希爾（Tsai—Hill）強度準則
2.3.4霍夫曼（Hoffman）強度準則
2.3.5蔡一昊（Tsai—Wu）張量準則
2.3.6單層板強度的計算方法
2.4單層板的三維應力—應變關係
2.4.1各向異性線彈性材料的應力—應變關係
2.4.2單對稱材料的應力—應變關係
2.4.3正交各向異性單層的應力—應變關係
2.4.垂橫觀各向同性單層的應力—應變關係
2.4.5正交各向異性單層的三維工程彈性常數
2.4.6與平面應力狀態的關係
思考題與習題
第3章層合板的巨觀力學分析
3.1引言
3.2對稱層合板的面內剛度
3.2.1 面內力—面內應變的關係
3.2.2對稱層合板的面內工程彈性常數
3.2.3 面內剛度係數的計算
3.2.4幾種典型對稱層合板的面內剛度
3.3一般層合板的剛度
3.3.1經典層合板理論
3.3.2對稱層合板的彎曲剛度係數計算
3.3.3一般層合板的剛度係數計算
3.3.4幾種典型層合板的剛度
3.3.5平行移軸定理
3.4層合板的強度
3.4.1層合板各單層的應力計算與強度校核
3.4.2層合板的強度
3.5層合板的濕熱效應
3.5.1單層板的濕熱變形
3.5.2考慮濕熱應變的單層板應力與應變關係
3.5.3考慮濕熱應變的層合板內力與應變關係
3.5.4層合板的濕熱應變
3.5.5層合板的殘餘應變和殘餘應力
3.5.6 考慮殘餘應力的層合板強度計算
思考題與習題
第4章單層板的細觀力學分析
4.1引言
4.2複合材料的密度和組分材料的含量
4.3單向連續纖維增強複合材料彈性常數的預測
4.3.1串聯模型的彈性常數
4.3.2並聯模型的彈性常數
4.3.3植村—山脅的經驗公式
4.3.4組合模型的彈性常數
4.3.5哈爾平—蔡（Halpin—Tsai）方程
4.3.6蔡—韓（Tsai—Hahn）的修正公式
4.4單向連續纖維增強複合材料基本強度的預測
4.4.1縱向拉伸強度Xt
4.4.2縱向壓縮強度Xc
4.5正交織物複合材料彈性常數和基本強度的預測
4.5.1 正交織物複合材料的彈性常數
4.5.2正交織物複合材料的基本強度
4.6短纖維增強複合材料的細觀力學分析
4.6.1應力傳遞理論
4.6.2單向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.3平面隨機取向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.4空間隨機取向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.5 短切纖維氈增強複合材料的彈性常數和強度
4.7顆粒增強複合材料的彈性常數和強度
4.8濕熱膨脹係數的細觀力學分析
4.8.1縱向熱膨脹係數α1
4.8.2橫向熱膨脹係數α2
4.8.3縱向濕膨脹係數β1
4.8.4橫向濕膨脹係數β2
思考題與習題
第3篇複合材料結構設計基礎
第5章複合材料連線分析與設計
5.1複合材料連線特點
5.2膠接連線設計
5.2.1膠接連線的破壞形式
5.2.2膠接連線設計基礎
5.2.3搭接接頭的極限承載力分析
5.3機械連線設計
5.3.1機械連線的破壞形式
5.3.2機械連線設計基礎
5.3.3機械連線強度校核
5.3.4機械連線設計和強度校核舉例
思考題與習題
第6章複合材料結構設計基礎
6.1複合材料結構設計過程
6.2原材料的性能及其選擇
6.2.1選材的基本原則
6.2.2增強材料的種類
6.2.3增強材料的選擇
6.2.4樹脂基體
6.2.5耐腐蝕複合材料的樹脂基體
6.2.6樹脂基體的選擇
6.3複合材料成型工藝選擇
6.4複合材料層合板的力學性能
6.5層合板設計
6.5.1層合板設計的一般原則
6.5.2等代設計法
6.5.3準網路設計法
6.5.4層合板排序設計法
6.5.5毯式曲線設計法
6.5.6層合板最佳化設計法
6.6結構設計
6.6.1結構設計的一般原則
6.6.2結構設計應考慮的工藝性要求
6.6.3許用值的確定
6.6.4安全係數的確定
6.7典型結構件設計
6.7.1承拉桿件
6.7.2承壓桿件
6.7.3 承扭桿件
6.7.4承彎桿件
6.7.5板狀構件
6.7.6殼狀構件
6.8複合材料結構形式的分類及其選擇
思考題與習題
第4篇複合材料典型產品設計
第7章纖維纏繞壓力容器設計
7.1引言
7.2網路理論
7.3纖維纏繞內壓容器筒身段的網路理論
……
第5章複合材料連線分析與設計
第6章複合材料結構設計基礎
第7章纖維纏繞壓力容器設計
第8章複合材料貯罐設計
第9章複合材料管道設計
第10章複合材料葉片設計
第11章複合材料冷卻塔設計
附錄A複合材料國家標準目錄彙編
附錄B複合材料管道、貯罐及容器常用標準目錄彙編
參考文獻
第1章複合材料的構造、特性、套用及發展
1.1引言
1.2複合材料的分類
1.3複合材料的構造與特性
1.4複合材料的優點和缺點
1.4.1複合材料的優點
1.4.2複合材料的缺點
1.5複合材料的套用
1.6複合材料的發展
思考題與習題
第2章單層板的巨觀力學分析
2.1單層板的正軸剛度
2.2單層板的偏軸剛度
2.2.1應力轉換和應變轉換
2.2.2單層板的偏軸模量
2.2.3單層板的偏軸柔量
2.2.4單層板的偏軸工程彈性常數
2.3單層板的強度
2.3.1正交各向異性單層板的基本強度
2.3.2最大應力強度準則和最大應變強度準則
2.3.3蔡—希爾（Tsai—Hill）強度準則
2.3.4霍夫曼（Hoffman）強度準則
2.3.5蔡一昊（Tsai—Wu）張量準則
2.3.6單層板強度的計算方法
2.4單層板的三維應力—應變關係
2.4.1各向異性線彈性材料的應力—應變關係
2.4.2單對稱材料的應力—應變關係
2.4.3正交各向異性單層的應力—應變關係
2.4.垂橫觀各向同性單層的應力—應變關係
2.4.5正交各向異性單層的三維工程彈性常數
2.4.6與平面應力狀態的關係
思考題與習題
第3章層合板的巨觀力學分析
3.1引言
3.2對稱層合板的面內剛度
3.2.1 面內力—面內應變的關係
3.2.2對稱層合板的面內工程彈性常數
3.2.3 面內剛度係數的計算
3.2.4幾種典型對稱層合板的面內剛度
3.3一般層合板的剛度
3.3.1經典層合板理論
3.3.2對稱層合板的彎曲剛度係數計算
3.3.3一般層合板的剛度係數計算
3.3.4幾種典型層合板的剛度
3.3.5平行移軸定理
3.4層合板的強度
3.4.1層合板各單層的應力計算與強度校核
3.4.2層合板的強度
3.5層合板的濕熱效應
3.5.1單層板的濕熱變形
3.5.2考慮濕熱應變的單層板應力與應變關係
3.5.3考慮濕熱應變的層合板內力與應變關係
3.5.4層合板的濕熱應變
3.5.5層合板的殘餘應變和殘餘應力
3.5.6 考慮殘餘應力的層合板強度計算
思考題與習題
第4章單層板的細觀力學分析
4.1引言
4.2複合材料的密度和組分材料的含量
4.3單向連續纖維增強複合材料彈性常數的預測
4.3.1串聯模型的彈性常數
4.3.2並聯模型的彈性常數
4.3.3植村—山脅的經驗公式
4.3.4組合模型的彈性常數
4.3.5哈爾平—蔡（Halpin—Tsai）方程
4.3.6蔡—韓（Tsai—Hahn）的修正公式
4.4單向連續纖維增強複合材料基本強度的預測
4.4.1縱向拉伸強度Xt
4.4.2縱向壓縮強度Xc
4.5正交織物複合材料彈性常數和基本強度的預測
4.5.1 正交織物複合材料的彈性常數
4.5.2正交織物複合材料的基本強度
4.6短纖維增強複合材料的細觀力學分析
4.6.1應力傳遞理論
4.6.2單向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.3平面隨機取向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.4空間隨機取向短纖維增強複合材料的彈性常數和強度
4.6.5 短切纖維氈增強複合材料的彈性常數和強度
4.7顆粒增強複合材料的彈性常數和強度
4.8濕熱膨脹係數的細觀力學分析
4.8.1縱向熱膨脹係數α1
4.8.2橫向熱膨脹係數α2
4.8.3縱向濕膨脹係數β1
4.8.4橫向濕膨脹係數β2
思考題與習題
第3篇複合材料結構設計基礎
第5章複合材料連線分析與設計
5.1複合材料連線特點
5.2膠接連線設計
5.2.1膠接連線的破壞形式
5.2.2膠接連線設計基礎
5.2.3搭接接頭的極限承載力分析
5.3機械連線設計
5.3.1機械連線的破壞形式
5.3.2機械連線設計基礎
5.3.3機械連線強度校核
5.3.4機械連線設計和強度校核舉例
思考題與習題
第6章複合材料結構設計基礎
6.1複合材料結構設計過程
6.2原材料的性能及其選擇
6.2.1選材的基本原則
6.2.2增強材料的種類
6.2.3增強材料的選擇
6.2.4樹脂基體
6.2.5耐腐蝕複合材料的樹脂基體
6.2.6樹脂基體的選擇
6.3複合材料成型工藝選擇
6.4複合材料層合板的力學性能
6.5層合板設計
6.5.1層合板設計的一般原則
6.5.2等代設計法
6.5.3準網路設計法
6.5.4層合板排序設計法
6.5.5毯式曲線設計法
6.5.6層合板最佳化設計法
6.6結構設計
6.6.1結構設計的一般原則
6.6.2結構設計應考慮的工藝性要求
6.6.3許用值的確定
6.6.4安全係數的確定
6.7典型結構件設計
6.7.1承拉桿件
6.7.2承壓桿件
6.7.3 承扭桿件
6.7.4承彎桿件
6.7.5板狀構件
6.7.6殼狀構件
6.8複合材料結構形式的分類及其選擇
思考題與習題
第4篇複合材料典型產品設計
第7章纖維纏繞壓力容器設計
7.1引言
7.2網路理論
7.3纖維纏繞內壓容器筒身段的網路理論
……
第5章複合材料連線分析與設計
第6章複合材料結構設計基礎
第7章纖維纏繞壓力容器設計
第8章複合材料貯罐設計
第9章複合材料管道設計
第10章複合材料葉片設計
第11章複合材料冷卻塔設計
附錄A複合材料國家標準目錄彙編
附錄B複合材料管道、貯罐及容器常用標準目錄彙編
參考文獻
