复合材料力学(第2版)

本书较系统地介绍了复合材料力学的基础理论和分析计算方法，同时兼顾力学性能和复合材料/结构的试验评价、近似分析以及优化设计方法，并简要介绍了若干重要的专题。本次修订在第1版基础上增加了复合材料结构的有限元分析（第10章），并对原书中的疏漏之处进行了完善。本书除具备注重基础、突出重点、简明实用等特点外，还融入了作者多年教学经验，适用范围较宽。全书针对各知识点编有示范性例题，并配有丰富的习题以及参考解答，以引导读者进行有针对性的练习，加深对基本理论和方法的认识，改变常见的面对具体问题难以下手的状况，提升学习效果。本书可作为普通高等学校力学、材料、航空航天、土木、船海等专业本科生或研究生教材，也可作为相关科技人员的参考书。

本书系统介绍复合材料力学基础理论，以及相关的分析计算方法，同时兼顾力学性能的试验评价和复合材料/结构设计方法。具体内容包括：单向复合材料的刚度和强度分析，层合板的刚度和强度分析、残余应力、弯曲和屈曲，若干强度专题，复合材料的优化设计，复合材料结构的有限元分析，等等。除了针对各知识点编有精选例题，全书还配有习题和习题参考解答，以帮助学生加深对基本理论和方法的理解，亦为教学和自学提供便利。此外，为方便教学，本书还提供了课件，可用微信APP扫描各章章首二维码获取。本书内容精练，注重基础，难易适中，适合用作普通高等院校力学及相关理工科专业本科生和研究生教材，也可作为相关科技人员的参考书。

第1章复合材料概述(1)
1.1复合材料的基本概念(1)
1.2复合材料的种类(2)
1.3复合材料的构造及制法(3)
1.4复合材料的增强相和基体相(7)
1.5常用的增强纤维(8)
1.6常用的高分子基体材料(10)
1.7复合材料的性能和应用(11)
习题(17)
第2章单向复合材料的刚度分析(18)
2.1正交各向异性材料的应力应变关系(18)
2.2单向复合材料任意方向的应力应变关系(21)
2.3拉剪耦合效应(25)
2.4工程弹性常数及其变换(27)
2.5弹性常数取值范围的限制条件(30)
2.6单层板弹性性能的分析和预测(30)
习题(37)
第3章单向复合材料的强度准则(40)
3.1正交各向异性材料的强度指标(40)
3.2强度准则(41)
3.3正剪切和负剪切(47)
3.4强度准则的选取原则(49)
3.5单向复合材料力学性能的试验测定(49)
3.6复合材料单层板强度分析的细观力学方法(55)
3.7短纤维复合材料的载荷传递理论(58)
习题(61)
第4章层合板的刚度分析(63)
4.1薄板变形假设(63)
4.2层合板本构关系的推导(64)
4.3反对称层合板与拉弯耦合(66)
4.4对称层合板(69)
4.5层合板的主轴(73)
4.6准各向同性板(73)
4.7层合板的工程弹性常数(74)
4.8层合板的柔度计算(80)
习题(83)
第5章层合板的强度分析和计算方法(85)
5.1层合板的应力与强度分析(85)
5.2层合板的破坏形态(86)
5.3首层破坏强度(87)
5.4最终层破坏强度(92)
5.5预测层合板极限强度的其他方法(99)
5.6层间应力与分层破坏(100)
习题(103)
第6章层合板残余应力分析(104)
6.1单层板的残余热应力及热膨胀系数(104)
6.2层合板考虑热变形的本构方程(105)
6.3正交层合板的热应力和热变形(109)
6.4层合板残余应力计算和强度分析(111)
6.5吸湿变形与热变形的相似性(115)
习题(120)
第7章层合板的弯曲和屈曲(121)
7.1弯曲基本方程(121)
7.2弯曲变形求解方法(122)
7.3减小板的弯曲变形的方法(128)
7.4层合板的屈曲(129)
7.5层合梁的分析计算(133)
习题(135)
第8章若干强度专题(137)
8.1复合材料与断裂力学(137)
8.2各向异性板的线弹性断裂力学(138)
8.3层间断裂(143)
8.4层间疲劳裂纹扩展(146)
8.5层合板的其他破坏形式(148)
8.6带孔层合板的应力和强度分析(149)
8.7复合材料的连接(153)
习题(155)
第9章复合材料的优化设计(156)
9.1材料与结构的优化设计(156)
9.2夹心梁单元模型(157)
9.3面内加载层合板的刚度设计(158)
9.4面内加载层合板的最大强度设计(161)
9.5层合板弯曲刚度设计(163)
9.6最大屈曲强度设计(165)
习题(166)
第10章复合材料结构的有限元分析(167)
10.1有限元法(167)
10.2复合材料结构有限元分析步骤(167)
10.3复合材料结构的变形和应力分析(169)
10.4复合材料结构强度分析(170)
10.5复合材料结构应力集中问题(173)
习题(175)
附录A各向异性材料三维弹性理论(176)
A.1应力应变关系(176)
A.2具有一个弹性对称平面的材料(177)
A.3正交各向异性(178)
A.4横观各向同性(178)
A.5各向同性(179)
A.6正交各向异性材料的工程弹性常数(180)
A.7面外剪切变形(181)
附录B部分习题解答(184)
参考文献(219)