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前言页1

第一章 绪论1

1.1 复合材料细观力学研究概况1

1.2 复合材料细观力学的研究任务及研究方法3

1.3 本书内容安排4

前言5

第二章 复合材料的有效性能5

2.1 复合材料的有效弹性模量6

2.2 Eshelby等效夹杂理论8

2.2.1 Eshelby相变问题8

2.2.2 等效夹杂原理12

2.3 复合材料等效弹性模量的自洽理论15

2.4 有效弹性模量的微分法24

2.5 预报有效弹性模量的Mori-Tanaka方法28

2.6 复合材料有效弹性模量的上、下限42

2.6.1 Voigt和Reuss的上、下限42

2.6.2 Hashin和Shtrikman的上、下限44

2.7 复合材料的热膨胀系数预报51

参考文献55

第三章 连续纤维复合材料细观强度理论59

3.1 复合材料中的应力集中60

3.1.1 单根纤维破坏导致的应力集中60

3.1.2 多根纤维破坏导致的应力集中67

3.1.3 应力集中的近似计算方法74

3.1.4 动态应力集中因子81

3.2 单根纤维强度分布83

3.3 纤维束的强度分布86

3.4 单向纤维增强复合材料强度预报97

3.4.1 均匀载荷分担模型100

3.4.2 局部载荷分担模型100

参考文献114

第四章 短纤维复合材料细观强度理论118

4.1 短纤维承载分析118

4.1.1 弹性应力传递119

4.1.2 单向短纤维增强金属基复合材料124

4.1.3 短纤维增强树脂基复合材料126

4.1.4 短纤维增强陶瓷、水泥等材料130

4.1.5 随机方位的短纤维增强复合材料131

4.1.6 纤维之间的相互作用137

4.2 单向增强短纤维复合材料强度模型142

4.3 随机短纤维增强复合材料152

4.4 方位完全随机短纤维复合材料强度问题157

参考文献159

第五章 纤维增强复合材料细观损伤及断裂模型161

5.1 复合材料细观损伤模型161

5.1.1 十字叠层的层合板横向层开裂模型161

5.1.2 复合材料层合板的脱层损伤175

5.2.1 脆性基体稳态开裂应力199

5.2 脆性基体复合材料断裂模型199

5.2.2 确定基体开裂应力的桥联模型215

5.3 复合材料断裂的统计细观力学模型227

参考文献235

第六章 脆性材料增韧增强模型238

6.1 相变增韧模型239

6.2 微裂纹增韧模型247

6.3 偏转增韧250

参考文献250

第七章 复合材料的细观压缩失稳251

7.1 单向复合材料细观压缩失稳研究概况251

7.2 平面弹塑性失稳理论253

7.3 贯穿型失稳及折曲带的形成255

7.4 表面失稳与扩展折曲带259

7.5 压缩失稳模式的缺陷敏感性268

7.6 水平破坏带的扩展271

参考文献271

第八章 压电复合材料的细观力学模型273

8.1 压电材料的基本方程274

8.2 压电介质的Stroh方法277

8.3 含椭圆夹杂压电材料的机电耦合场分析281

8.3.1 椭圆夹杂281

8.3.2 裂纹287

8.4 含椭球形夹杂压电材料的弹性场和电场288

8.5 压电复合材料的有效性能预报296

8.5.1 预报有效电弹性能的Dilute方法和Mori-Tanaka方法297

8.5.2 典型数值结果300

附录A 横观各向同性压电材料的压电方程(x3为极化方向)304

附录B Ni(i=1，2，3)的非零元素(基体横观各向同性压电材料)304

参考文献307

第九章 复合材料细观计算力学310

9.1 有限元方法310

9.2 复合材料损伤破坏过程的Monte-Carlo模拟324

9.3 复合材料断裂过程模拟的格构模型332

参考文献340

10.1 单根纤维强度分布的实验测试技术343

第十章 复合材料细观实验技术343

10.2 纤维与基体界面性能测试技术346

10.2.1 压头顶出方法347

10.2.2 埋藏纤维拨出方法(pull-out)349

10.2.3 单根纤维碎断测量方法351

10.2.4 实验测试方案的合理性研究352

10.3 复合材料层合板层间断裂韧性测定方法354

10.3.1 双悬壁梁(DCB)弯曲实验方法354

10.3.2 单边切口挠曲(ENF)试验方法355

10.3.3 混合型脱层测试方法356

参考文献358