格构增强复合材料夹芯结构

本书从格构增强复合材料的夹芯结构基本概念出发，对格构增强复合材料夹芯梁、板、柱基本构件的受力机理、力学性能、工程设计方法、制造工艺及工程应用进行了全面的论述，并对夹芯结构吸能机理与防撞应用进行了详细的阐述。全书在内容安排及叙述上注重突出系统性、前沿性和实用性，适应工程材料科学的发展要求。本书可作为土木工程、复合材料力学及相关专业高年级本科生、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。

前言
第1章绪论1
1.1复合材料夹芯结构概念1
1.2格构腹板增强复合材料夹芯结构基本概念2
1.3芯材增强型复合材料夹芯结构发展现状4
1.3.1芯材增强型夹芯结构工程应用现状4
1.3.2芯材增强型夹芯结构研究现状6
参考文献15
第2章无腹板增强复合材料夹芯梁受弯性能23
2.1引言23
2.2夹芯梁各组分材性试验24
2.2.1GFRP片材材性试验24
2.2.2PU泡沫材性试验28
2.3无腹板增强夹芯梁受弯试验32
2.3.1试件设计与试验过程32
2.3.2试验结果分析33
2.4无腹板增强夹芯梁理论分析37
2.4.1弹性理论分析37
2.4.2极限承载力分析48
2.5本章小结49
参考文献50
第3章纵向腹板增强复合材料夹芯梁受弯性能51
3.1引言51
3.2纵向腹板增强夹芯梁受弯试验51
3.2.1试件设计与试验过程51
3.2.2试验结果分析53
3.2.3纵向腹板作用分析57
3.3纵向腹板增强夹芯梁理论分析60
3.3.1弹性理论分析60
3.3.2极限承载力分析64
3.4本章小结65
参考文献66
第4章格构增强木芯复合材料梁的弯曲性能试验研究67
4.1引言67
4.2格构增强木芯复合材料梁的弯曲性能试验67
4.2.1试件制作67
4.2.2材性试验71
4.2.3试验设计74
4.2.4R型截面PAW木夹芯梁弯曲试验75
4.2.5S型截面PAW木夹芯梁弯曲试验81
4.2.6R型截面SOP木夹芯梁弯曲试验86
4.2.7S型截面SOP木夹芯梁弯曲试验92
4.3格构增强木芯复合材料梁的弯曲试验性能分析97
4.3.1格构腹板对R型截面PAW木夹芯梁性能的影响97
4.3.2格构腹板对S型截面PAW木夹芯梁性能的影响101
4.3.3格构腹板对R型截面SOP木夹芯梁性能的影响104
4.3.4格构腹板对S型截面SOP木夹芯梁性能的影响107
4.3.5PAW与SOP芯材性能对比分析110
4.4格构增强木芯复合材料梁的理论分析116
4.4.1一阶剪切变形理论116
4.4.2侧面受压等效刚度118
4.4.3平面受压等效刚度123
4.4.4格构增强木芯复合材料梁理论研究125
4.5本章小结131
参考文献132
第5章格构腹板增强木芯复合材料短柱轴压性能试验研究134
5.1引言134
5.2格构腹板增强木芯复合柱的轴压试验134
5.2.1试件概况134
5.2.2材性试验138
5.2.3板材轴压性能试验140
5.2.4泡桐木芯材试件轴压性能试验142
5.2.5南方松芯材试件轴压性能试验148
5.3格构腹板增强木芯复合柱试验结果与分析153
5.3.1纤维增强泡桐木芯材复合柱试验结果153
5.3.2不同参数对泡桐木芯材复合柱的影响158
5.3.3纤维增强南方松芯材复合柱试验结果160
5.3.4不同参数对南方松芯材复合柱的影响164
5.4格构腹板增强木芯复合柱的极限承载力计算方法167
5.4.1纤维增强组合柱极限承载力计算167
5.4.2理论计算结果与试验结果对比175
5.5本章小结176
第6章双向纤维腹板增强复合材料夹芯板受弯性能研究177
6.1引言177
6.2双向纤维腹板增强复合材料夹芯板受弯试验研究177
6.2.1试件设计与制作177
6.2.2夹芯板各组分材性试验178
6.2.3均布加载试验180
6.2.4集中加载试验184
6.3双向纤维腹板增强复合材料夹芯板力学模型研究193
6.3.1基本假设及计算模型193
6.3.2等效刚度的确定194
6.3.3基本微分方程的建立199
6.3.4四边简支条件下矩形板的解203
6.3.5优选挠度简化公式205
6.4本章小结207
参考文献207
第7章格构增强复合材料夹芯梁疲劳性能209
7.1引言209
7.2格构增强复合材料夹芯梁弯曲疲劳试验209
7.2.1试件设计与试验过程209
7.2.2试验结果分析218
7.2.3疲劳性能影响因素分析223
7.3格构增强复合材料夹芯梁疲劳寿命预测225
7.3.1无格构夹芯梁累积损伤模型225
7.3.2格构增强夹芯梁累积损伤模型231
7.3.3基于疲劳累积损伤模型的夹芯结构寿命预测234
7.4本章小结235
参考文献235
第8章空间格构腹板增强泡沬夹芯复合材料吸能特性研究237
8.1引言237
8.2空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料准静态压缩试验237
8.2.1试件设计与试件制备237
8.2.2材性试验240
8.2.3准静态压缩试验研究243
8.2.4试验结果分析256
8.2.5结论273
8.3空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料理论研究274
8.3.1矩形蜂窝等效弹性模量274
8.3.2等六边形蜂窝等效弹性模量276
8.3.3错位矩形蜂窝等效弹性模量278
8.3.4梯形蜂窝等效弹性模量281
8.3.5结论283
8.4空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料数值模拟284
8.4.1有限元模型的建立284
8.4.2有限元模拟结果分析285
8.4.3有限元参数分析291
8.4.4结论293
参考文献293
第9章格构增强泡沬夹芯复合材料圆筒结构侧压吸能研究294
9.1引言294
9.2格构增强泡沫夹芯复合材料圆筒结构侧压吸能试验研究294
9.2.1试件设计与制备294
9.2.2材性试验295
9.2.3准静态侧压吸能试验299
9.2.4试验结果分析311
9.3格构增强泡沫夹芯复合材料圆筒结构理论研究326
9.3.1夹芯层等效弹性模量326
9.3.2层合理论328
9.3.3理论值与试验值对比330
9.4格构增强泡沫夹芯复合材料圆筒结构数值模拟332
9.4.1复合材料失效准则332
9.4.2有限元模型的建立333
9.4.3有限元结果分析336
9.4.4有限元参数分析343
9.5本章小结346
参考文献347