夹层复合材料结构与失效机制

本书主要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区域、皱折与局部失稳问题，及夹层结构的脱胶分析测试方法。

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
8.1 皱曲
8.1.1 Hoff和Maulners方程
8.1.2 Plantema方程
8.1.3 Alien方程
8.1.4 Winkler弹性基础法
8.1.5 举例与皱曲方程比较
8.2 蜂窝夹层结构芯格内屈曲
8.2.1 Norris方程
8.2.2 Fokker凹陷方程
第9章 面／芯脱黏的断裂力学分析
9.1 线弹性断裂力学概念
9.1.1 有限元裂纹闭合方法
9.2 裂纹弯折分析
9.2.1 泡沫夹层双悬臂梁(DCB)试样的裂纹扩展路径
9.3 面／芯界面失效的内聚区模型
9.4 夹层梁中面／芯脱黏的能量释放率表达式
第10章 脱黏断裂试样分析
10.1 引言
10.2 脱黏试样
10.3 双悬臂梁试样
10.3.1 裂纹偏转分析
10.4 倾斜夹层脱黏(TSD)试样
10.4.1 混合断裂模式分析
10.5 含裂纹的夹层梁试样
10.6 单悬臂梁(SCB)试样
10.7 夹层梁三点弯曲试样
10.8 混合模式弯曲试样
10.8.1 解析解与有限元分析
10.9 双悬臂梁-非均匀弯矩(DCB-UBM)试样
第ll章 含脱黏夹层板断裂试验
11.1 双悬臂梁(DCB)试验
11.2 斜脱黏(TSD)试验
11.3 含裂纹的夹层梁(CSB)试验
11.4 单悬臂梁(SCB)试验
lI.5 夹层梁三点弯曲(TPSB)试验
11.6 混合模态弯曲(MMB)试验
11.7 双悬臂梁-不均匀弯矩(DCB-UBM)试验
11.7.1 双悬臂梁-不均匀弯矩(DCB-UBM)试验结果
第12章 面／芯脱黏屈曲和扩展
12.1 引言
12.2 宽板／梁中的面／芯脱黏屈曲
12.2.1 渐进展开式
12.2.2 前屈曲状态O(ξ0)
12.2.3 (一阶)屈曲方程
12.3 宽板／梁中面／芯脱黏的初始后屈曲
12.3.1 二阶方程，O(ξ2)
12.3.2 三阶方程，O(ξ3)
12.3.3 变形分析
12.4 面／芯脱黏屈曲及其扩展试验研究
12.4.1 夹层柱试验
12.4.2 夹层板试验
附录A 正轴与偏轴复合材料单元应力一应变关系
A.1 正轴系统
A.2 偏轴系统
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