news
新闻中心
复合材料的力学分析(复合材料的力学性能)
复合材料结构力学与结构设计内容简介
首先,复合材料结构力学部分以层压材料为研究起点,采用各向异性弹性力学作为核心分析手段,辅以有限元素法、有限差分法和能量变分法等多角度方法,从基本的结构件出发,探讨复合材料在不同铺层形式下的弯曲、屈曲问题,内容逐步深入,注重基础理论的讲解。
第1章,复合材料结构分析,涵盖了各向异性体弹性力学的基本方程,弹性对称性的典型情况,以及一般解法的探讨。第2章,聚焦于复合材料梁的分析,包括层压梁、板梁和薄壁梁的特性与设计原理。第3章详细阐述了层压薄板的弯曲、屈曲问题,以及通过有限元方法进行的分析,包括一般层压板和夹芯板的弯曲情况。
第九章复合材料的结构设计主要内容复合材料结构设计的概念和基础复合材料的设计过程复合材料设计的举例复合材料的结构设计基础(教材P8-9)复合材料本身是非均质、各向异性材料,因此,复合材料力学在经典非均质各向异性弹性力学基础上得到迅速发展。复合材料不仅是材料,更确切的说是结构。
本书划分为两个主要部分:旋翼系统篇和机体结构篇。旋翼系统篇着重于旋翼桨叶,通过丰富的实例,详尽阐述复合材料桨叶、桨毂和尾桨的结构设计原理、设计方法,包括其固化成型工艺、性能验证试验以及使用寿命评估等相关知识。
首先,该书以复合材料概述为起点,为读者揭示了复合材料的基本概念和特性。接着,它详细探讨了变形体几何分析和基本守恒原理,这是理解复合材料力学行为的基础。随后,书中介绍了线弹性各向异性弹性力学的本构方程,这是描述复合材料材料性能的关键数学工具。
单层材料设计:这一层次关注的是由基体和增强材料组合而成的单层复合材料的力学性能。它涉及到组分材料的性质、相的排列以及界面区域的特性的综合考量。 结构层合设计:在更高层次,设计重点转向由多层单层材料构成的层合体的力学性能。
复合材料力学的研究内容
1、当前,复合材料力学的研究工作主要集中在纤维增强复合材料多向层板壳结构的改进和应用上。这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的,因此叫作多向层材料结构。单向层材料中沿纤维的方向称为纵向;而在单向层材料子面内垂直于纤维的方向称为横向。纵向和横向统称为主轴方向。
2、复合材料力学博士的研究方向包括以下几个方面:复合材料力学性能评估:复合材料具有复杂的微观结构,其力学行为的研究通常需要综合考虑多个因素。一些研究方向包括复合材料的强度、刚度、疲劳寿命、断裂韧性等力学性能的评估。复合材料成型和制造过程的优化:制造过程对复合材料性能有重要影响。
3、首先,该书以复合材料概述为起点,为读者揭示了复合材料的基本概念和特性。接着,它详细探讨了变形体几何分析和基本守恒原理,这是理解复合材料力学行为的基础。随后,书中介绍了线弹性各向异性弹性力学的本构方程,这是描述复合材料材料性能的关键数学工具。
4、第2章,聚焦于复合材料梁的分析,包括层压梁、板梁和薄壁梁的特性与设计原理。第3章详细阐述了层压薄板的弯曲、屈曲问题,以及通过有限元方法进行的分析,包括一般层压板和夹芯板的弯曲情况。第4章深入研究了复合材料层压壳的力学特性,包括内力与变形的关系,以及圆柱壳的弯曲问题和有限元分析。
5、这部分内容包括层压板与层压构件设计、连接设计、以及耐久性与损伤容限设计等关键环节。全书的编排设计循序渐进,旨在使读者易于理解和掌握。无论是高等院校的本科生还是研究生,或是从事复合材料飞机结构设计与分析的工程技术人员和研究人员,都能从中受益。此书不仅适合教学,也适合作为专业参考资源。
6、复合材料力学是固体力学的一个新兴分支,它研究由两种或多种不同性能的材料,在宏观尺度上组成的多相固体材料,即复合材料的力学问题。复合材料具有明显的非均匀性和各向异性性质,这是复合材料力学的重要特点。
复合材料力学的介绍
1、复合材料力学是固体力学的一个新兴分支,它研究由两种或多种不同性能的材料,在宏观尺度上组成的多相固体材料,即复合材料的力学问题。复合材料具有明显的非均匀性和各向异性性质,这是复合材料力学的重要特点。
2、《复合材料力学基础》是一本深入浅出的教材,专为高等学校力学及相关专业的本科生和研究生设计。它系统地讲解了复合材料领域的基础理论和分析方法,旨在帮助学生们理解复合材料的运作原理。首先,该书以复合材料概述为起点,为读者揭示了复合材料的基本概念和特性。
3、碳素基体主要用于碳纤维增强碳基体复合材料;抗拉强度100MPa以上,模量50GPa。构造及工艺 复合材料一般分为单层复合材料(单层板)、层叠复合材料(层合板)和短纤维复合材料等。有关其力学性能和分析方法,后文会介绍。
4、复合材料的构造多样,包括单层复合、层叠复合和短纤维复合,每一种构造都对应特定的力学性能和分析方法。成型工艺如手糊、缠绕和预制体法,为材料的精确成型提供了多种途径。然而,复合材料的性能分散性大,质量控制是个挑战,且成本相对较高。