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复合材料结构设计1 z" ]1 S) D+ G
5 L/ E: w; L+ `& o
8 \6 \# v- ]. H) N$ N7 b作者:王耀先编著
2 X: v e- H' W3 A+ T# U页数:270 出版日期:2001年09月第1版
( H* z" u Q2 }+ x* H3 p, B
3 g/ a7 _. L( F' L第1章 绪论; W$ y+ C$ I& I+ [
1.1 复合材料的命名及分类# y( @4 H) w9 D. C8 [% X
1.2 复合材料的构造及特点& Q8 j$ D* r: X7 q
1.3 复合材料的优点和缺点
' U( ]' ?+ S" X) M7 R" p1.3.1 复合材料的优点- I$ {0 f1 c; X* t- P- S. G
1.3.2 复合材料的缺点9 M. D. I1 H9 n0 z8 d' l
1.4 复合材料的应用和发展4 u- r7 J+ z# W' W2 S
第2章 单层板的刚度和强度
/ z/ @6 J& w5 g9 {. l) {2.1 单层板的正轴刚度* @- h2 t0 o% ^- g2 ?% L" F
2.2 单层板的偏轴刚度, e* E5 m2 ]/ |
2.2.1 应力转换和应变转换
2 D' `- Z! U$ M$ `2.2.2 单层板的偏轴模量; c. a) s i$ i
2.2.3 单层板的偏轴柔量
9 k3 k& O: {! J: N/ w) A. A, u2.2.4 单层板的偏轴工程弹性常数9 d0 h5 x* l+ `+ j
2.3 单层板的强度
" Y; w7 J! `3 K, _. |$ U7 y2.3.1 单层板的基本强度, D1 J1 P- _) H0 T! @4 a
2.3.2 最大应力准则和最大应变准则
2 @0 p0 x/ v$ ~9 W8 [/ O2.3.3 蔡-希尔(Tsai-Hill)强度准则和霍夫曼(Hoffman)准则
3 j; p' ^) X4 S8 Q$ J2.3.4 蔡-吴(Tsai-Wu)张量准则- ^, I6 r3 \5 m5 e' P# P8 G
2.3.5 单层板强度的计算方法
1 c7 [1 z% M! e8 `/ P习题
9 E6 \+ b- G8 L/ e第3章 单层板的细观力学& j5 W0 b. F; v8 }. F: _7 N
3.1 引言
8 @" s z; u& D/ G! N3.2 复合材料的密度和组分材料的含量
4 x) n+ o" A6 F3.3 单向连续纤维增强复合材料弹性常数的预测; v6 A W+ \; b% X, v
3.3.1串联模型的弹性常数
[" a9 e" K* S3.3.2 并联模型的弹性常数$ W& x2 O1 V' H5 L ]
3.3.3 植村-山胁的经验公式
& _# E" q2 P& @: q3.3.4 组合模型的弹性常数& G) \: P# t# H2 H+ P
3.3.5 蔡-韩(Tsai-Hahn)的修正公式
) r% W- ]+ G# _+ _& ~% A: i6 r3.3.6 哈尔平-蔡(Halpin-Tsai)的半经验公式" ^/ B- x/ L% `: n9 O
3.4 单向连续纤维增强复合材料单层基本强度的预测5 s* G$ K# M% Z( G" x0 b/ J
3.4.1 纵向拉伸强度Xt6 \! v, k% k- V: i& D% [ w) O
3.4.2 纵向压缩强度Xe
- i, U3 R0 i4 S, f! B3 ^0 U3.5 正文织物复合材料弹性常数和强度的预测
! t( X) I0 u3 U& ^* p0 L. C3.5.1 正交织物复合材料的弹性常数1 V0 v# m2 z8 X) L% b* X# e
3.5.2 正交织物复合材料的强度9 }" t k; J& w7 d( k. _2 y# U
3.6 短纤维增强复合材料的细观力学分析
" d& L6 O) n, [3 `( p& S3.6.1 应力传递理论
& M: O- i2 d; N) w' g3.6.2 单向短纤维复合材料的弹性模量和强度
% U3 E# N. R1 R3.6.3 平面随机取向短纤维增强复合材料的弹性模量和强度
, Y7 }; s% z8 F$ J; K; E3.6.4 空间随机取向短纤维增强复合材料的弹性模量和强度
& ~* Z. @( W" k! L% F8 r; `3.6.5 短切纤维毡增强复合材料的弹性常数和强度的预测! w3 B0 X2 x; @' A; \+ e3 ^& q
3.7 颗粒增强复合材料的弹性模量和强度, G6 {6 S7 h! j: K5 B2 C
3.8 湿、热膨胀系数的细观力学分析/ |) n# I0 E* B! _* G
3.8.1 纵向热膨胀系数α1
( N0 Z3 A' u2 H( m3.8.3 纵向湿膨胀系数β1: t1 Y4 @1 F( J) n( z+ E" e
3.8.2 横向热膨胀系数α2+ f! l: g; Q) t: E& R, I2 {8 q
3.8.4 横向湿膨胀系数β2$ V. S: `; h: I" k4 b
习题
0 ~0 [' S. T' Z' q1 G$ h4 g第4章 层合板的刚度与强度5 x1 G/ f7 \* H% H6 L, \+ ^
4.1 引言
0 t7 j: ]. `' P+ k4 @0 O$ \4.2 对称层合板的面内刚度0 } L) O, q* z: L3 A
4.2.1 面内力-面内应变的关系
/ ~6 V1 P: Q/ E5 P5 Z4.2.2 对称层合板的面内工程弹性常数
0 t- a1 A& ?; g$ J6 r3 N4.2.3 面内刚度系数的计算% E. h& A& w+ f* O
4.2.4 几种典型对称层合板的面内刚度
9 G3 l0 }3 m6 D+ i3 l4.3.1 一般层合板的内力-应变关系(经典层合板理论)
; c! _# E) v- h7 |9 Z8 h0 _* p2 Y4.3 一般层合板的刚度
$ v9 }3 m* L% ?" J8 ~8 |4.3.2 对称层合板的弯曲刚度系数计算! E3 g3 t$ K9 l& {& b7 ^
4.3.3 一般层合板的刚度系数计算3 R: h8 d- _9 x$ l8 V
4.3.4 几种典型层合板的刚度
0 B% V5 B. y0 r1 h4.3.5 平行移轴定理
' R g; M! C) U- ?5 `4.4 层合板的强度$ T5 c$ R. W& F' A
4.4.1 层合板各单层的应力计算及强度校核
. B. Z& T5 B1 ]6 y$ h3 D4.4.2 层合板的强度; P( H' N. Y# Y$ M ^3 o
4.5 湿热效应
2 Z7 i/ s/ B$ C) T8 o. l4.5.1 单层板的湿热变形
2 ~1 h# x5 i1 M8 m/ }. l- |% E4.5.2 考虑湿热应变的单层板应力与应变关系. _. n" ^& v8 X! \) m
4.5.4 层合板的湿热应变
+ J2 Y& ^+ f5 ]. e1 M4.5.3 考虑湿热应变的层合板内力与应变关系
5 J' A0 G3 q1 H1 ]: \8 {0 b- n& a4.5.5 层合板的残余应变和残余应力# e5 K b4 A( |4 Z- y7 g# P/ ^0 ]
4.5.6 考虑残余应力的层合板强度计算' e2 a0 o0 r8 |' K$ W8 u5 x& i! K
习题$ W7 ~: P: @# z
第5章 复合材料连接设计4 x L; ^* ^* t0 d7 `7 X
5.1 机械连接设计
8 z/ H. [4 O& j1 ^5 F( \5.1.1 机械连接的破坏形式! `* b. C$ N! b0 P- T# X: N% j
5.1.2 机械连接设计的一般要求
: C0 ^5 j. q& f3 O8 W) j' P1 Z5.1.3 机械连接强度校核! Q( D( }# J7 H! F% B1 s
5.1.4 机械连接设计和强度校核举例
* n8 J w( f1 B' p! n5.2.1 胶接接头基本破坏形式, P, W9 D9 Q& y- _% {/ b+ F
5.2 胶接连接设计4 N6 s$ `8 ?, Z: Z4 ^# Q3 ~
5.2.2 胶接连接设计的一般要求) x1 \5 A9 p9 [
5.2.3 搭接接头的极限承载力分析
0 w4 E5 c& P8 |2 \$ M第6章 复合材料结构设计基础) n" y/ _' T. @/ b
6.1 复合材料结构设计过程
J! ~! ? {4 C$ A4 V0 X7 J6.2 材料设计
& z- N0 a9 c& a$ {0 i6.2.1 原材料的性能及其选择8 a4 r4 G7 J( U$ g
6.2.2 复合材料成型工艺选择
' }9 h1 b4 [% n% w8 z6.2.3 复合材料的力学性能
: }2 w% @8 g1 h! W- z, X5 N; Y6.2.4 层合板设计
( ~# K. p% G6 ?6.3 结构设计
* O1 K5 ]- F! g7 K! {6.3.1 结构设计的一般原则
( Y5 E; {0 ~. ?4 N% L9 c6.3.2 结构设计应考虑的工艺性要求4 W3 E! ~0 q* _% E7 R/ C& W6 W6 ?' Z
6.3.3 许用值与安全系数) }8 I+ t+ A8 Z+ f% \; `4 ~8 [; q
6.3.4 典型结构件设计
% t6 d7 ^: L# T; h( s6.3.5 复合材料结构形式的分类及其选择- X l7 N# P( a* O y
第7章 复合材料贮罐设计9 a+ p8 U! _) O. y
7.1 引言* N" Q! y+ r' E$ _
7.1.1 复合材料贮罐的特点
$ F' Z. a; D2 m( a% }7.1.2 复合材料贮罐的制作工艺方法8 {" l1 B/ c2 ]7 ?7 ]3 I1 ^
7.1.3 复合材料在贮罐中的应用形式' L1 j) n' q, ~" |+ {5 x
7.2 层合结构设计
4 O y* N! P0 e ~- e6 {) f, A7.2.1 贮罐罐壁的层合结构
& f' x* [* u- q8 L% h& d$ x7 n7.2.2 层合结构设计
* y$ R" Z) c* p& h( z* Q' B6 |7.2.3 层合结构的厚度计算8 n; I- ?7 x! T _8 O0 u, D9 l
7.3 卧式贮罐设计
+ K- ^' K' I7 x0 x7.3.1 鞍座设计
" P: A3 }* v: J- a7.3.2 卧式贮罐受力分析
( T8 M# Y2 }5 u/ A& h7.3.3 贮罐筒体强度设计与校核
1 U1 j' ^+ U5 W0 W7.3.4 封头设计
4 |# u# U, F1 Q7.3.5 设计实例8 z4 ?' @4 J7 X% h% D
7.4 立式贮罐设计
1 B- i) Z3 K- d0 ]9 Q5 d7.4.1 立式贮罐内力分析, @, N& ~$ u7 |$ B+ m
7.4.2 立式贮罐的罐项和罐底" Q9 y5 t' S& i9 t: F4 t
7.4.3 立式贮罐支座7 t% P, u2 b9 O+ L1 s3 m5 o
7.5 拼装式复合材料贮罐1 N9 _: R4 z$ x2 ~" N
7.6.1 贮罐的开孔与补强$ o2 l# }0 h+ i& y7 D+ J
7.6 贮罐的零部件设计7 n2 U8 I& ~& J. j- F( Q
7.6.2 进出口管和入孔
/ _; ]4 S" s5 w3 I% v7.7 复合材料贮罐的制造6 s6 _7 r' V$ V. Q" b; d" i F8 p, A
7.7.1 原材料的选择
( ^- U6 o( @5 A- v# ^7.7.2 贮罐的制造
+ V" _7 a+ N& L) q5 W第8章 纤维缠绕内压容器设计
2 ^+ E7 q# r E2 K; h8.1 概述
4 w. a2 Q! t* ]5 G5 Z7 f8.2 网络理论
/ R/ ]% [( |4 m7 d" |$ a8.3 纤维缠绕内压容器筒身段的网络理论
* s. _( M9 u6 o! x! e8 l& @) C8.3.1 单螺旋缠绕筒身段
* {6 }. h! p% ]9 s5 j$ Y8.3.2 双螺旋缠绕筒身段
4 \6 V }$ a6 O) ^* U8 P7 o8.4.1 封头段的基本方程3 U! C" M4 |3 n4 o! }( j1 ?% P" t
8.4 纤维缠绕内压容器封头段的网络理论
9 H) b" P8 _; R% _8.4.2 等应力封头# j- I+ O" F7 l, b. l! L
8.4.3 平面缠绕封头) ]* [& E4 J6 L' p' y
8.4.4 封头形式的选择及封头补强2 O' {4 C6 ]' C/ ?' W6 \1 a% N
8.5 纤维缠绕内压容器设计实例* e/ s$ W. Q- V# P+ @
第9章 复合材料管道设计
f/ t- p- B$ t! H# J/ h% D9.1 概述! F! A' ?) X$ v" C7 y
9.2 地上压力管道设计% v; c# }( F6 U
9.2.1 管道壁厚的计算
6 X T% b ?* A1 f9.2.2 管道跨度计算! }$ D$ R7 Z1 z7 r# o8 W
9.3.1 地下管载荷计算
/ d+ Q+ e' d2 B& |! f* D9.3 地下埋设管道设计6 C9 {* W$ |& q4 S4 H5 ~. M' b
9.3.2 地下玻璃钢管的压力校核
0 U: m! L- i! ^" S8 T9.3.3 地下玻璃钢管的弯曲强度和刚度校核
- ?1 ~+ N- B- V3 }( E3 ~) [! \9.3.4 组合载荷1 _1 y" ]% _9 t" N( S) i/ L) `7 [
9.3.5 地下玻璃钢管的稳定性校核8 O/ l; ~: y3 g7 _& v) L1 @
9.3.6 地下玻璃钢管的轴向应力
9 ]. K. q# U0 j/ Z' |$ P1 U3 k H9.3.7 设计计算实例' R3 x6 C3 {. ^2 k; ^8 {
9.4 玻璃钢管的制造! {9 X* S+ J# W9 A |
9.5 复合材料管道连接
, f3 v$ X2 D1 V9 ?: Y4 A第10章 复合材料叶片设计
8 z3 c' S& c h' f# V: B o5 r0 R/ J- B10.1 复合材料叶片的应用及特点
4 [4 L& `2 g z. k( ?- W10.2.2 叶片纵剖面的结构形式2 {- P) x: O" Z" T; o- [% j& G7 [
10.2.3 叶片横剖面的结构形式
$ i" f! ?; Q6 X/ r' b" z/ E0 x10.2 复合材料叶片的结构设计$ s/ f4 _$ r- B( D: {
10.2.1 复合材料叶片的外形
% N# j( x* a& V) k10.2.4 铺层设计
8 I7 _$ C' w/ Z! j' ]7 Y7 p10.2.5 叶根设计
( \( S3 {1 j. _! Q d% t10.3 复合材料叶片的强度和刚度计算
9 z8 h5 `0 E) J [8 q" g s0 o10.3.1 叶片的强度计算. ?7 W5 |3 f1 U/ E2 _
10.3.2 叶片的刚度计算6 D! P; D& q+ h" n
10.4 复合材料叶片的工艺设计
+ }, p* W; q: h# `: v10.4.1 原材料的选择
4 B% l X* n7 V: x10.4.3 叶片成型工艺$ Y* r) P) r! F+ d: K) A
10.4.2 叶片成型模具# ?' F+ H! o/ ]( x
10.5 复合材料叶片的试验工作
% X4 {. G5 a1 x% d0 C5 r; I. E" Q第11章 冷却塔设计
0 f1 N3 t$ ~! ~11.1 概述$ F! R C7 l% k: m1 a9 ~, ]6 K
11.2 冷却塔构造设计5 N f: f ]( a" _* A
11.2.1 空气分配装置
, V5 A+ O4 ?' q) K2 G, M11.2.2 淋水填料
4 u3 J" m; c. h3 R6 q11.2.3 布水系统
9 G$ e6 g. k$ P3 g' n Y! m6 |11.2.4 收水器
* ~( Y% i' E3 z7 r1 h# G11.2.5 通风设备6 H. H% n, Y& d& g: L) a
11.2.6 塔体* ]) i- G5 t* \
11.3 冷却塔热力计算
1 ^. n! U& l1 ]8 Y! p1 e, L$ i' n11.4 玻璃钢冷却塔塔体结构设计% A7 | @8 X( R
11.4.1上塔体薄膜应力的计算
5 L5 h4 j0 n$ k. t# u0 ?7 D; w11.4.2下塔体计算
9 t" C9 S0 u3 c. {; b- K11.4.3 安全系数, `) v) h0 T! H7 G3 B
11.5 玻璃钢冷却塔塔体成型工艺设计 M3 M2 A$ @: P: h& T5 h2 s* B
11.5.1 模具制作2 _9 [) a @+ }4 ~
11.5.2 冷却塔塔体手糊成型工艺8 d( N0 t2 J# A
附录A 有关复合材料国家标准目录汇编
" P3 c+ \+ K- S _% u. ]附录B 玻璃钢管道、贮罐及容器常用标准目录汇编
! N9 V1 j5 k. w" n9 C1 K标准代号说明
1 p/ y; L* B m1 F基本参考文献
1 S9 S9 f7 b( r/ K9 P+ B( E: z* K$ ]$ x. T
[ 本帖最后由 云动风清 于 2009-4-20 21:14 编辑 ] |
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