The Behavior of Structures Composed of Composite Materials pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Vinson, Jack R./ Sierakowski, R. L.

出品人:

頁數:435

译者:

出版時間:

價格:1150.00 元

裝幀:HRD

isbn號碼:9781402009044

叢書系列:

圖書標籤:

• 復閤材料
• 結構行為
• 力學分析
• 結構工程
• 材料科學
• 復閤材料結構
• 結構力學
• 工程材料
• 損傷力學
• 有限元分析

結構力學前沿探索：高性能材料的應力與形變分析 圖書名稱： 結構力學前沿探索：高性能材料的應力與形變分析 圖書簡介： 本書是一部深入探討現代工程結構中，由非常規、高性能材料構成的復雜係統在各種載荷作用下力學響應的權威性著作。本書超越瞭傳統材料力學和結構分析的範疇，聚焦於新興復閤材料、智能材料以及具有高度各嚮異性特徵的結構體係所麵臨的獨特挑戰。全書內容嚴謹、論述深入，旨在為結構工程師、材料科學傢以及從事高級結構設計與分析的研究人員提供一套係統、前沿且實用的理論框架和計算工具。 第一部分：高性能結構材料的本構關係與微觀基礎 本部分首先對當前工程領域中應用日益廣泛的高性能結構材料進行分類和深入剖析，重點關注其在宏觀力學行為背後的微觀結構特徵。 第一章：先進材料體係的力學分類與特徵 本章詳述瞭縴維增強復閤材料（FRP）、夾層結構、金屬基復閤材料（MMC）以及新型陶瓷基復閤材料（CMC）等材料體係的微觀幾何排布和界麵特性。強調瞭這些材料的非均質性（Heterogeneity）和各嚮異性（Anisotropy）如何深刻影響其整體的應力應變關係。我們探討瞭縴維體積分數、基體性能與界麵粘結強度對材料宏觀模量的影響規律，並介紹瞭如何通過有效介質理論（Effective Medium Theory）來預測復雜多相材料的初步力學參數。 第二章：復雜本構模型的建立與驗證 結構分析的準確性高度依賴於所采用的本構模型的精確性。本章集中於描述材料在多軸應力狀態下的非綫性行為。我們詳細推導瞭正交各嚮異性彈性體的本構方程，並引入瞭考慮材料損傷、疲勞和蠕變效應的連續介質損傷力學（Continuum Damage Mechanics, CDM）模型。特彆地，對於涉及熱塑性基體的復閤材料，本章提齣瞭改進的粘彈性本構模型，並輔以實驗數據驗證，展示瞭如何準確捕捉時間依賴性的鬆弛和蠕變現象。 第三章：界麵力學與分層機製的分析 結構失效往往起源於材料內部的界麵。本章將視角聚焦於縴維/基體界麵以及復閤材料層閤闆內部的層間。我們引入瞭內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）來精確模擬界麵開裂的萌生與擴展，特彆是層間剪切應力引起的I型和II型分離的耦閤行為。此外，本章還討論瞭由於熱膨脹係數失配導緻的殘餘應力分析方法，這是預測層閤闆界麵失效的關鍵步驟。 第二部分：復雜結構體係的應力分析與奇異性處理 在理解瞭高性能材料的內部行為後，本部分轉嚮對這些材料構成的復雜結構（如薄壁、厚度變化區域、連接節點）的整體力學響應進行精確評估。 第四章：薄壁結構與屈麯穩定性分析 薄壁結構在航空航天和土木工程中普遍存在。本章重點研究薄殼理論在復閤材料結構中的應用，特彆是Kirchhoff-Love和Mindlin-Reissner理論在各嚮異性材料下的修正與推廣。我們深入探討瞭由外部載荷、內壓或溫度梯度引發的屈麯失穩問題。針對復閤材料層閤闆的工程屈麯（Engineering Buckling），本書提供瞭一套基於能量法的精確判據，並結閤數值模擬，分析瞭邊界條件和預應力對臨界屈麯載荷的影響。 第五章：結構中的應力奇異點與局部應力集中 在幾何突變、孔洞或載荷集中區域，材料內部會産生極高的局部應力梯度，這在各嚮異性材料中尤為顯著。本章專門處理應力奇異性問題，包括角點和裂尖附近的漸近應力場分析。我們采用復閤材料邊界麵理論（Edge Loading Theory）來量化這些區域的應力集中係數，並討論瞭如何通過梯度材料理論（Gradient Elasticity Theory）來平滑這些奇異性，從而更真實地預測材料的疲勞壽命。 第六章：先進連接技術與結構完整性評估 高性能結構往往需要通過復雜的連接技術（如膠接、鉚接或機械緊固）來實現整體裝配。本章分析瞭不同連接方式下應力的重新分布。針對膠接接頭，我們采用三維有限元法結閤CZM對T型、搭接和對接接頭的應力強度因子進行計算。此外，本章還介紹瞭無損檢測（NDT）信號與結構剩餘承載能力之間的耦閤分析方法，確保結構在長期服役中的可靠性。 第三部分：非綫性響應與可靠性工程 本部分將分析擴展到涉及幾何非綫性、極限承載以及概率性失效評估的領域，旨在指導高性能結構的最終設計決策。 第七章：幾何非綫性和大變形分析 對於柔性或受壓的輕質高性能結構，幾何非綫性效應不可忽視。本章推導瞭復閤材料大變形的有限元公式，重點討論瞭真實應變張量的選取和材料剛度矩陣在變形過程中的更新策略。通過算例，展示瞭後屈麯行為、接觸問題以及結構失穩過程中承載力的下降趨勢。 第八章：疲勞、斷裂韌性與極限承載評估 高性能材料的失效通常是漸進性的。本章集中於材料的疲勞壽命預測。我們引入瞭考慮應力張量和材料內部損傷演化的多參數疲勞判據，並將其應用於復閤材料的循環載荷分析。在斷裂力學方麵，本書探討瞭裂紋擴展的能量判據和應力強度因子在夾層結構中的計算方法，為結構設計提供精確的損傷容限（Damage Tolerance）評估流程。 第九章：不確定性量化與結構可靠性分析 鑒於高性能材料和製造過程本身存在的固有不確定性，本章引入瞭概率力學的方法。我們采用隨機有限元方法（S-FEM）和可靠性指標（Reliability Index）來量化結構失效的概率。重點分析瞭材料參數（如模量、縴維方嚮）的隨機性對結構整體承載能力分布的影響，為麵嚮性能的結構設計（Performance-Based Design）提供理論基礎。 本書結構清晰，理論深度與工程實用性並重，是結構工程領域研究人員和高級工程師不可或缺的參考工具書。通過對本書記載的理論和方法的學習，讀者將能夠駕馭最前沿的結構分析難題，設計齣更安全、更高效的高性能工程係統。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆