第1篇复合材料导论

第1章复合材料的构造、特性、应用及发展

1.1引言

1.2复合材料的分类

1.3复合材料的构造与特性

1.4复合材料的优点和缺点

1.4.1复合材料的优点

1.4.2复合材料的缺点

1.5复合材料的应用

1.6复合材料的发展

思考题与习题

第2章单层板的宏观力学分析

2.1单层板的正轴刚度

2.2单层板的偏轴刚度

2.2.1应力转换和应变转换

2.2.2单层板的偏轴模量

2.2.3单层板的偏轴柔量

2.2.4单层板的偏轴工程弹性常数

2.3单层板的强度

2.3.1正交各向异性单层板的基本强度

2.3.2最大应力强度准则和最大应变强度准则

2.3.3蔡—希尔（Tsai—Hill）强度准则

2.3.4霍夫曼（Hoffman）强度准则

2.3.5蔡一昊（Tsai—Wu）张量准则

2.3.6单层板强度的计算方法

2.4单层板的三维应力—应变关系

2.4.1各向异性线弹性材料的应力—应变关系

2.4.2单对称材料的应力—应变关系

2.4.3正交各向异性单层的应力—应变关系

2.4.垂横观各向同性单层的应力—应变关系

2.4.5正交各向异性单层的三维工程弹性常数

2.4.6与平面应力状态的关系

思考题与习题

第3章层合板的宏观力学分析

3.1引言

3.2对称层合板的面内刚度

3.2.1 面内力—面内应变的关系

3.2.2对称层合板的面内工程弹性常数

3.2.3 面内刚度系数的计算

3.2.4几种典型对称层合板的面内刚度

3.3一般层合板的刚度

3.3.1经典层合板理论

3.3.2对称层合板的弯曲刚度系数计算

3.3.3一般层合板的刚度系数计算

3.3.4几种典型层合板的刚度

3.3.5平行移轴定理

3.4层合板的强度

3.4.1层合板各单层的应力计算与强度校核

3.4.2层合板的强度

3.5层合板的湿热效应

3.5.1单层板的湿热变形

3.5.2考虑湿热应变的单层板应力与应变关系

3.5.3考虑湿热应变的层合板内力与应变关系

3.5.4层合板的湿热应变

3.5.5层合板的残余应变和残余应力

3.5.6 考虑残余应力的层合板强度计算

思考题与习题

第4章单层板的细观力学分析

4.1引言

4.2复合材料的密度和组分材料的含量

4.3单向连续纤维增强复合材料弹性常数的预测

4.3.1串联模型的弹性常数

4.3.2并联模型的弹性常数

4.3.3植村—山胁的经验公式

4.3.4组合模型的弹性常数

4.3.5哈尔平—蔡（Halpin—Tsai）方程

4.3.6蔡—韩（Tsai—Hahn）的修正公式

4.4单向连续纤维增强复合材料基本强度的预测

4.4.1纵向拉伸强度Xt

4.4.2纵向压缩强度Xc

4.5正交织物复合材料弹性常数和基本强度的预测

4.5.1 正交织物复合材料的弹性常数

4.5.2正交织物复合材料的基本强度

4.6短纤维增强复合材料的细观力学分析

4.6.1应力传递理论

4.6.2单向短纤维增强复合材料的弹性常数和强度

4.6.3平面随机取向短纤维增强复合材料的弹性常数和强度

4.6.4空间随机取向短纤维增强复合材料的弹性常数和强度

4.6.5 短切纤维毡增强复合材料的弹性常数和强度

4.7颗粒增强复合材料的弹性常数和强度

4.8湿热膨胀系数的细观力学分析

4.8.1纵向热膨胀系数α1

4.8.2横向热膨胀系数α2

4.8.3纵向湿膨胀系数β1

4.8.4横向湿膨胀系数β2

思考题与习题

第3篇复合材料结构设计基础

第5章复合材料连接分析与设计

5.1复合材料连接特点

5.2胶接连接设计

5.2.1胶接连接的破坏形式

5.2.2胶接连接设计基础

5.2.3搭接接头的极限承载力分析

5.3机械连接设计

5.3.1机械连接的破坏形式

5.3.2机械连接设计基础

5.3.3机械连接强度校核

5.3.4机械连接设计和强度校核举例

思考题与习题

第6章复合材料结构设计基础

6.1复合材料结构设计过程

6.2原材料的性能及其选择

6.2.1选材的基本原则

6.2.2增强材料的种类

6.2.3增强材料的选择

6.2.4树脂基体

6.2.5耐腐蚀复合材料的树脂基体

6.2.6树脂基体的选择

6.3复合材料成型工艺选择

6.4复合材料层合板的力学性能

6.5层合板设计

6.5.1层合板设计的一般原则

6.5.2等代设计法

6.5.3准网络设计法

6.5.4层合板排序设计法

6.5.5毯式曲线设计法

6.5.6层合板优化设计法

6.6结构设计

6.6.1结构设计的一般原则

6.6.2结构设计应考虑的工艺性要求

6.6.3许用值的确定

6.6.4安全系数的确定

6.7典型结构件设计

6.7.1承拉杆件

6.7.2承压杆件

6.7.3 承扭杆件

6.7.4承弯杆件

6.7.5板状构件

6.7.6壳状构件

6.8复合材料结构形式的分类及其选择

思考题与习题

第4篇复合材料典型产品设计

第7章纤维缠绕压力容器设计

7.1引言

7.2网络理论

7.3纤维缠绕内压容器筒身段的网络理论

……

第5章复合材料连接分析与设计

第6章复合材料结构设计基础

第7章纤维缠绕压力容器设计

第8章复合材料贮罐设计

第9章复合材料管道设计

第10章复合材料叶片设计

第11章复合材料冷却塔设计

附录A复合材料国家标准目录汇编

附录B复合材料管道、贮罐及容器常用标准目录汇编

参考文献2100433B