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木材複合材料力學行為機理研究

  • 作者：王巍|責編:任鋒娟//袁星星
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030588135
  • 出版日期：2023/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：227
人民幣：RMB 148 元      售價：元
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內容大鋼
    本書論述了木材的宏觀、微觀構造及其力學性質，根據其天然的早晚材與過渡材的年輪結構運用複合材料層合板理論進行力學分析，明確木材宏觀力學屬性。同時對木材微觀結構進行通用單胞模型分析，確定其微觀生長輪軸在向荷載作用下的層間剛度。基於複合材料細觀結構周期性假設，進一步構建木纖維單胞模型細觀結構幾何模型，進行強度失效微觀力學分析，預測木材細觀力學有效彈性模量，從而運用ANSYS進行木材宏觀分層失效模擬計算，獲得木材纖維增強複合材料結構的宏觀、細觀一體化分析方法。該方法在木材結構分析中能夠在獲得宏觀應力、應變場的同時，獲得細觀應力、應變場，可用於複雜細觀結構特徵的複合材料結構分析，也能用於涉及材料非線性的複合材料結構分析。
    本書可作為林業工程、管理科學與工程等相關專業的研究生、技術人員與管理者的參考書，也可供相關從業人員學習與參考。
作者介紹
王巍|責編:任鋒娟//袁星星
目錄
第1章  木材力學性質與性能
  1.1  木材力學基本理論
    1.1.1  木材的應力與應變
    1.1.2  木材的彈性與塑性
    1.1.3  木材的黏彈性
  1.2  木材宏觀力學性質
    1.2.1  木材宏觀結構
    1.2.2  木材宏觀力學分析
  1.3  木材微觀力學性質
    1.3.1  木材微觀結構
    1.3.2  木材微觀力學分析
  1.4  本章小結
第2章  木材複合材料力學行為研究
  2.1  木質複合材料
    2.1.1  木材複合材料屬性
    2.1.2  木質複合材料力學性能分析方法
  2.2  木材複合材料彈性力學
    2.2.1  木材的正交原理
    2.2.2  木材的彈性係數
  2.3  單向與多向複合材料力學分析
    2.3.1  單向複合材料分析
    2.3.2  多向複合材料力學分析
  2.4  木材複合材料應力與應變分析
    2.4.1  正交各向異性材料的應力-應變關係
    2.4.2  正交各向異性材料的工程彈性係數
    2.4.3  複合材料單層板主軸方向的應力-應變關係
    2.4.4  複合材料單層板偏軸方向的應力-應變關係
  2.5  本章小結
第3章  木材複合材料層合板理論
  3.1  層合板剛度分析
    3.1.1  層合板的概念
    3.1.2  層合板的標記
    3.1.3  經典層合板理論
    3.1.4  層合板的剛度基本假設
    3.1.5  對稱層合板的剛度分析
    3.1.6  典型非對稱層合板的剛度
  3.2  層合板的應力分析
    3.2.1  層合板的應變與應力
    3.2.2  層間應力與分層破壞
  3.3  層合板的強度分析
    3.3.1  層合板的應力與強度分析
    3.3.2  層合板最終破壞強度
  3.4  層合板的彈性分析
    3.4.1  正交各向異性材料單層材料剛度
    3.4.2  木材彎曲對結構剛度的影響
    3.4.3  木材生長輪層間結構剛度
    3.4.4  木材層合板結構強度分析
    3.4.5  層合板的工程彈性常數
  3.5  本章小結
第4章  通用單胞模型及有限元方法

  4.1  通用單胞模型
    4.1.1  GMC的基本理論
    4.1.2  二維GMC
    4.1.3  三維GMC
    4.1.4  弱界面黏合GMC
    4.1.5  複合材料參數化隨機細觀單胞模型
  4.2  有限元方法
    4.2.1  有限元法理論基礎
    4.2.2  有限元法計算步驟
    4.2.3  平面結構問題的有限單元法
    4.2.4  等參元
    4.2.5  空間問題的有限單元法
    4.2.6  軸對稱旋轉單元有限元方法
  4.3  本章小結
第5章  木材複合材料宏細觀力學行為研究
  5.1  基於複合材料理論的木材宏觀結構建模
    5.1.1  單層生長輪單元的模型
    5.1.2  單層生長輪模型單元的選取
    5.1.3  生長輪實體模型的網格劃分
    5.1.4  生長輪軸向荷載作用下的層間剛度
  5.2  木材纖維增強單元細觀結構建模
    5.2.1  纖維增強單元本構方程和邊界條件的建立
    5.2.2  代表體積單元幾何模型的有限元計算
  5.3  木材細觀力學有效彈性模量的有限元預測
    5.3.1  木纖維的邊界形變約束條件的確定
    5.3.2  木纖維RVE細觀結構幾何模型
    5.3.3  木纖維RVE細觀結構有限元模型模擬
    5.3.4  木纖維RVE增強單元缺陷問題
  5.4  木材宏觀結構分層失效機理模型
    5.4.1  層合結構層間線性黏彈本構方程
    5.4.2  層合結構黏彈性有限元控制方程
    5.4.3  分層失效模擬計算
    5.4.4  木材宏觀結構強度失效
    5.4.5  木材宏觀層間分層失效修正模型
  5.5  本章小結
參考文獻

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