材料科学技术著作丛书 复合材料点阵结构力学性能表征
作者：吴林志，熊健，马力 著
出版时间：2015年版
丛编项： 材料科学技术著作丛书
内容简介
复合材料点阵结构的提出和发展源自以下三方面的启示：①自然界中动植物独特的微结构构造和优异的力学性能；②金属点阵结构优异的力学性能；③工程中对结构轻量化和多功能化的迫切需求。作者及其团队近年来一直致力于先进复合材料点阵结构的设计、制备、表征及评价，《复合材料点阵结构力学性能表征》的内容正是作者所在团队近年来的研究成果和学术心得的总结，同时还借鉴了国内外部分具有代表性的研究工作。作者试图系统地介绍先进复合材料点阵结构的制备方法和力学特性，使读者能够全面了解该类结构的特点。本书旨在能抛砖引玉，推动先进复合材料结构的发展，促进超轻复合材料点阵结构的工程应用。
目录
序
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 复合材料点阵结构的研究背景
1.3 复合材料点阵结构的基本概念
1.3.1 复合材料点阵结构的仿生学启示
1.3.2 复合材料点阵结构概念的提出
1.4 本书的结构与内容安排
第2章 复合材料点阵结构的制备技术
2.1 引言
2.2 嵌锁组装成型技术
2.3 纤维丝编织成型技术
2.4 模具热压一次成型技术
2.5 软膜热压一次成型技术
2.6 模具热压二次成型技术
2.6.1 制备工艺流程
2.6.2 微观组织分析
2.7 真空辅助成型技术
2.8 本章小结
第3章 复合材料点阵结构的平压和剪切性能
3.1 引言
3.2 复合材料点阵结构的平压及剪切理论
3.2.1 金字塔点阵结构
3.2.2 四面体点阵结构
3.2.3 Kagome点阵结构
3.3 平压和剪切载荷下复合材料点阵结构的失效机制
3.3.1 杆件欧拉屈曲
3.3.2 杆件分层
3.3.3 节点断裂
3.3.4 面芯脱胶
3.4 本章小结
第4章 复合材料点阵结构的侧压性能
4.1 引言
4.2 复合材料点阵结构极限载荷的理论预报
4.2.1 宏观屈曲
4.2.2 面板皱曲
4.2.3 面板压溃
4.3 复合材料点阵结构的失效机制图
4.4 复合材料点阵结构的侧压试验
4.4.1 试件准备和试验方案
4.4.2 试验结果和讨论
4.5 复合材料点阵结构侧压性能的数值模拟
4.5.1 各种屈曲模式的模拟
4.5.2 面板压溃的模拟
4.6 本章小结
第5章 复合材料点阵结构的弯曲性能
5.1 引言
5.2 复合材料点阵夹芯梁的弯曲刚度
5.2.1 三点弯曲载荷下夹芯梁的挠度
5.2.2 面板薄厚的定义
5.3 复合材料点阵夹芯梁的弯曲强度
5.3.1 受力分析
5.3.2 面板压溃
5.3.3 面板皱曲
5.3.4 芯子压溃
5.3.5 芯子屈曲
5.3.6 节点断裂
5.4 三点弯曲载荷下金字塔点阵结构的优化设计
5.4.1 杆件的倾角设计
5.4.2 杆件的半径设计
5.4.3 面板的厚度设计
5.4.4 夹芯梁的长度设计
5.5 三点弯曲载荷下金字塔点阵结构的试验研究
5.5.1 试验方案
5.5.2 试验结果与讨论
5.6 本章小结
第6章 复合材料点阵结构的扭转特性
6.1 引言
6.2 扭转问题综述
6.3 正交各向异性夹芯结构的扭转解
6.3.1 基于普朗特应力函数的扭转解
6.3.2 材料和几何参数对等效扭转刚度的影响
6.4 复合材料点阵结构的扭转试验和数值分析
6.4.1 试验研究
6.4.2 等效材料模型
6.4.3 实际几何模型
6.4.4 结果与讨论
6.5 本章小结
第7章 复合材料点阵结构的屈曲特性
7.1 引言
7.2 Allen模型
7.3 复合材料点阵结构的临界屈曲载荷
7.3.1 等效参数
7.3.2 平衡方程
7.3.3 多种边界条件下的临界屈曲载荷
7.4 复合材料点阵芯子等效方法的合理性验证
7.4.1 等效芯子所储存的应变能
7.4.2 离散杆件所储存的应变能
7.4.3 应变能比较
7.5 结果与讨论
7.5.1 与Allen模型的比较
7.5.2 与试验结果的比较
7.5.3 不同位移假设下的临界屈曲载荷
7.6 本章小结
第8章 复合材料点阵结构的振动特性
8.1 引言
8.2 夹芯结构振动特性的理论研究
8.2.1 基于“折线”模型的夹芯结构振动特性
8.2.2 基于改进“折线”模型的夹芯结构振动特性
8.2.3 三种不同位移模型的比较
8.3 复合材料点阵结构振动特性的数值分析
8.4 材料性能和几何参数对点阵夹芯结构固有频率的影响
8.5 局部损伤对复合材料点阵结构振动特性的影响
8.5.1 试件制备
8.5.2 试验方法
8.5.3 试验与数值结果的比较
8.5.4 缺陷敏感性分析
8.6 本章小结
第9章 复合材料点阵结构的低速及高速冲击响应
9.1 引言
9.2 试验方法
9.3 复合材料金字塔点阵结构的低速冲击试验
9.3.1 复合材料金字塔点阵结构的冲击失效机制
9.3.2 复合材料金字塔点阵结构的冲击响应
9.3.3 热暴露对金字塔点阵结构能量吸收特性的影响
9.3.4 热暴露对金字塔点阵结构最大冲击载荷的影响
9.4 复合材料金字塔点阵结构冲击后剩余压缩强度的试验研究
9.4.I侧压失效机制
9.4.2 冲击后的剩余压缩强度
9.5 复合材料点阵结构的高速撞击响应
9.5.1 试验原理及设备
9.5.2 碳纤维层合板和金字塔点阵结构的破坏模式
9.6 本章小结
第10章 多层级复合材料点阵结构的力学性能
10.1 引言
10.2 拉一拉混合型多层级复合材料点阵结构
10.2.1 结构概念及制备方法
10.2.2 理论分析与破坏机制图
10.2.3 试验验证
10.2.4 优化与结构效率评价
lO.3 拉一弯混合型多层级复合材料点阵结构
10.3.1 结构概念与制备方法
10.3.2 面外压缩响应
10.3.3 理论分析
10.3.4 优化与结构效率评价
10.4 本章小结
第11章 复合材料增强型点阵结构的力学性能
11.1 引言
11.2 结构设计与制备
11.2.1 波纹板的制备
11.2.2 电火花切割法
11.2.3 激光切割法
11.3 增强型点阵结构的平压及剪切理论
11.3.1 斜杆增强型点阵结构的平压模量及强度
11.3.2 斜杆增强型点阵结构的剪切模量及强度
11.4 增强型点阵结构的平压及剪切试验
11.4.1 增强型点阵结构的平压试验
11.4.2 增强型点阵结构的剪切试验
11.5 几何参数对增强型点阵结构力学性能的影响
11.6 复合材料点阵结构剪切强度的比较
11.7 本章小结
第12章 复合材料点阵曲面壳及圆柱壳的力学性能
12.1 引言
12.2 复合材料金字塔点阵曲面壳的弯曲行为
12.2.1 嵌片和嵌锁组装
12.2.2 曲面壳的设计与制备
12.2.3 弯曲性能的理论研究
12.2.4 弯曲性能的试验研究
12.2.5 弯曲性能的数值模拟
12.3 复合材料金字塔点阵圆柱壳的轴压行为
12.3.1 结构设计与制备
12.3.2 轴向压缩性能的理论研究
12.3.3 轴向压缩性能的试验研究
12.4 本章小结
参考文献
