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複合材料微觀力學

作者：編者:張超//陳楊|責編:宋無汗
出版社：科學
ISBN：9787030852533

出版日期：2026/06/01
裝幀：平裝
頁數：259

人民幣：RMB 135 元售價：元

內容大鋼

本書系統闡述複合材料微觀力學的基礎理論與經典模型。全書以彈性力學與多尺度力學理論為基礎，深入講解混合法則、Chamis模型、Eshelby夾雜理論、自洽模型、Mori-Tanaka模型等經典微觀力學方法；進一步介紹單向纖維增強複合材料的同心圓柱模型和廣義自洽模型、橋聯模型與廣義單胞法，以及面向短纖維增強聚合物基複合材料和紡織複合材料的專用性能預測方法；最後引入基於有限元的數值分析技術，並概述複合材料熱彈性與非線性行為的微觀力學理論。全書結構清晰、體系完整，既注重理論基礎的系統性，也兼顧不同材料體系的覆蓋廣度，具備較強的理論普適性與教學適用性。
本書可作為力學、材料科學與工程、航空宇航科學與技術、低空技術與工程等相關專業研究生和高年級本科生的教材，也可供相關領域科研人員與工程師參考。

作者介紹

編者:張超//陳楊|責編:宋無汗

前言
第1章  緒論
  1.1  複合材料的基本概念
  1.2  複合材料的力學特性
  1.3  複合材料的應用現狀
  1.4  本書內容的構成
  參考文獻
第2章  複合材料力學理論基礎
  2.1  控制方程
    2.1.1  平衡方程
    2.1.2  應變協調方程
    2.1.3  本構方程
  2.2  材料的各向異性
    2.2.1  坐標變換
    2.2.2  正交各向異性
    2.2.3  橫觀各向同性
  2.3  多尺度與均勻化
    2.3.1  多尺度簡介
    2.3.2  多尺度力學
    2.3.3  均勻化
  2.4  變數的體積平均
    2.4.1  平均場變數
    2.4.2  均勻邊界條件
  參考文獻
第3章  複合材料微觀力學理論
  3.1  混合法則
  3.2  Chamis模型
  3.3  Eshelby夾雜理論
    3.3.1  格林函數
    3.3.2  Eshelby夾雜問題
    3.3.3  等效夾雜理論
  3.4  自洽模型
  3.5  Mori-Tanaka模型
  3.6  有效模量的上限和下限
  3.7  模型對比
  參考文獻
第4章  同心圓柱模型和廣義自洽模型
  4.1  獨立彈性常數
  4.2  同心圓柱模型
  4.3  廣義自洽模型
  參考文獻
第5章  橋聯理論
  5.1  橋聯方程
    5.1.1  基本方程
    5.1.2  橋聯矩陣
  5.2  橋聯模型
    5.2.1  橋聯矩陣的特徵
    5.2.2  展開係數的確定
    5.2.3  平面內的應力公式
    5.2.4  單向複合材料的彈性性能

  5.3  基體中的應力集中
    5.3.1  應力集中係數
    5.3.2  橫向壓縮破壞面
    5.3.3  橫向拉伸、壓縮和剪切應力集中係數
    5.3.4  軸向剪切應力集中係數
    5.3.5  橫向雙軸載荷下的應力集中係數
    5.3.6  軸向拉伸和壓縮應力集中係數
    5.3.7  基體的真實應力
  參考文獻
第6章  廣義單胞法
  6.1  非連續纖維複合材料的廣義單胞法
    6.1.1  應變分析
    6.1.2  應力分析
    6.1.3  本構方程
  6.2  連續纖維複合材料的廣義單胞法
  6.3  應用示例
  參考文獻
第7章  短纖維增強複合材料微觀力學模型
  7.1  纖維的取向
    7.1.1  SFRPC的纖維取向
    7.1.2  纖維取向的測量
    7.1.3  纖維取向分佈的概率
  7.2  SFRPC的彈性模量
    7.2.1  纖維單向分佈的SFRPC
    7.2.2  纖維半隨機分佈的SFRPC
    7.2.3  任意方向上SFRPC的彈性模量
    7.2.4  纖維隨機分佈的SFRPC
  參考文獻
第8章  紡織複合材料微觀力學模型
  8.1  紡織複合材料的幾何結構
    8.1.1  機織物的幾何結構
    8.1.2  編織物的幾何結構
    8.1.3  針織物的幾何結構
  8.2  紡織複合材料的有效剛度
    8.2.1  馬賽克模型
    8.2.2  纖維起伏模型
    8.2.3  橋接模型
    8.2.4  體積平均法
    8.2.5  子單元法
  參考文獻
第9章  複合材料有效性能的數值表徵方法
  9.1  單胞和代表性體積單元
    9.1.1  單胞
    9.1.2  代表性體積單元
  9.2  周期性邊界條件
    9.2.1  針對平行六面體代表性體積單元
    9.2.2  針對多邊形代表性體積單元
    9.2.3  周期性網格
  9.3  複合材料有效彈性常數的計算
    9.3.1  針對周期性邊界條件

    9.3.2  針對位移或面力邊界條件
  參考文獻
第10章  非線性彈性微觀力學模型
  10.1  複合材料熱彈性理論
    10.1.1  熱彈性理論基礎
    10.1.2  有效熱傳導係數
    10.1.3  有效熱膨脹係數
    10.1.4  有效比熱係數
  10.2  複合材料黏彈性理論
    10.2.1  黏彈性理論基礎
    10.2.2  複合材料的有效黏彈性性能
  10.3  複合材料塑性理論
    10.3.1  塑性理論基礎
    10.3.2  多孔介質的塑性問題
    10.3.3  纖維增強複合材料的塑性問題
  參考文獻

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