具体描述
本书全面、系统地阐述了复合材料力学基础、宏观力学和细观力学的基本理论、分析方法和结果，并介绍了混杂复合材料，复合材料疲劳、断裂和连接等专题，以及纳米复合材料、生物/仿生复合材料和智能复合材料等现代新型复合材料及其分析方法。内容包括：复合材料概论，各向异性弹性力学基础；单层复合材料的宏观力学分析，复合材料力学性能的实验测定，层合板刚度的宏观力学分析，层合板强度的宏观力学分析，湿热效应，层合平板弯曲、屈曲和振动，若干专题；复合材料的有效性质和均质化方法，单层复合材料的细观力学分析，复合材料的单夹杂问题，复合材料线性有效模量预测的近似方法，复合材料计算研究方法；纳米复合材料、生物/仿生复合材料和智能复合材料等。书中还附有习题和教学实验指导书。
本书可供高等院校力学及相关的理工科专业本科生和研究生作为教材使用，还可供有关科技人员学习参考。
作者简介
沈观林
男，1935年10月生，1953—1957年在清华大学土木系工业与民用建筑专业学习，1957—1959年在清华大学工程力学研究班学习，毕业后在工程力学系任教，清华大学教授。长期从事固体力学、复合材料力学、实验力学教学和科研，获国家教委科技进步二等奖(1993)，参编的《实验应力分析》(1981)、《振动量测与应变电测基础》先后获清华大学优秀教材二等奖，独编《复合材料力学》(1996)，参编《应变电测与传感技术》(1991)、《应变电测与传感器》(1999)等和《复合材料力学》(2006)，参加主编《实验力学》(2010)等专著和教材。曾获清华大学教学成果二等奖(复合材料力学课程)，清华大学实验技术成果二等奖、三等奖多项。先后发表学术论文60余篇。
胡更开
男，1964年10月生，1986年6月毕业于北京工业学院，获理学学士学位，1991年12月在法国巴黎中央工程师大学(ECP)获材料与力学工学博士。现任北京理工大学教授，宇航学院院长，主要从事复合材料设计和波传播调控方向的研究，发表SCI收录学术论文近80篇。曾作为访问教授先后在法国巴黎中央工程师大学(ECP)、法国国立工艺制造工程师大学(ENSAM)、香港科技大学，英国剑桥大学和法国巴黎高等师范大学(Cachan)开展合作研究。2003年获得国家杰出青年基金的资助，2004年获全国优秀教师称号，2006年获第9届中国力学会青年科技奖，2009年享受国家政府津贴。现任第六届教育部科技委数理学部委员，《中国科学：物理、力学、天文卷》副主编，《固体力学学报》副主编，《力学进展》常务编委，《ActaMechanica》、《Int.Appl.Mech.》、《科学通报》、《Acta MectlanicaSinica》等学术期刊编委。
刘彬
男，1972年9月生，1996年7月获清华大学工程力学系工程力学专业学士学位和精密仪器系机械工程专业学士学位，2001年1月获清华大学工程力学系固体力学工科博士学位。现任清华大学教授，航天航空学院副院长，主要从事复合材料力学、多尺度和多物理场计算方法及断裂力学方向的研究，发表SCI收录学术论文近80篇。应邀撰写AmericanScientificPublishers出版的《纳米科技手册》(英文)书章1篇，国际SCI期刊综述文章1篇。参与合著学术专著《力电耦合物理力学计算方法》。曾获中国力学学会青年科技奖、国家自然科学二等奖(第三完成人)、德国洪堡基金会研究奖学金以及入选教育部新世纪优秀人才支持计划。现任国际SCI期刊《InternationalJournal of Plasticity》和《Journal of Com-Dutational and TheoreticalNanoscience》的编委以及《力学学报》编委。
目录信息
第1章 复合材料概论
1.1 复合材料及其种类
1.2 复合材料的构造及制法
1.3 复合材料的力学分析方法
1.4 复合材料的力学性能
1.5 复合材料的各种应用
1.6 复合技术新发展
1.7 新型复合材料
习题
第2章 各向异性弹性力学基础
2.1 各向异性弹性力学基本方程
2.2 各向异性弹性体的应力-应变关系
2.3 正交各向异性材料的工程弹性常数
习题
第2篇 复合材料宏观力学
第3章 单层复合材料的宏观力学分析
3.1 平面应力下单层复合材料的应力-应变关系
3.2 单层材料任意方向的应力-应变关系
3.3 单层复合材料的强度
3.4 正交各向异性单层材料的强度理论
习题
第4章 复合材料力学性能的实验测定
4.1 纤维和基体的力学性能测定
4.2 单层板基本力学性能的实验测定
4.3 其他力学性能实验
教学实验指导书
实验1 单层复合材料弹性常数测定
实验2 单层复合材料拉伸、剪切强度测定
实验3 单层复合材料压缩性能测定
实验4 单层复合材料弯曲性能测定
实验5 单层复合材料层间剪切强度测定
实验6 复合材料冲压式剪切强度测定
实验7 复合材料冲击韧性测定
第5章 层合板刚度的宏观力学分析
5.1 引言
5.2 层合板的刚度和柔度
5.3 几种典型层合板的刚度计算
5.4 层合板刚度的理论和实验比较
习题
第6章 层合板强度的宏观力学分析
6.1 层合板强度概述
6.2 层合板的应力分析
6.3 层合板的强度分析
6.4 层合板的层间应力分析
习题
第7章 湿热效应
7.1 单层板的湿热变形
7.2 考虑湿热变形的单层板应力-应变关系
7.3 考虑湿热变形的层合板刚度关系
7.4 考虑湿热变形的层合板应力和强度分析
习题
第8章 层合平板的弯曲、屈曲与振动
8.1 引言
8.2 层合平板的弯曲
8.3 层合平板的屈曲
8.4 层合平板的振动
8.5 层合板中耦合影响的简单讨论
习题
第9章 若干专题
9.1 混杂复合材料及其力学分析
9.2 金属基复合材料和陶瓷基复合材料
9.3 纳米复合材料简介
9.4 复合材料的疲劳
9.5 复合材料的损伤和断裂
9.6 复合材料的蠕变
9.7 复合材料的连接
9.8 横向剪切的影响
第3篇 复合材料细观力学
第10章 复合材料的有效性质和均质化方法
10.1 引言
10.2 尺度和代表单元的概念
10.3 细观过渡方法
第11章 单层复合材料的细观力学分析
11.1 引言
11.2 刚度的材料力学分析方法
11.3 强度的材料力学分析方法
11.4 短纤维复合材料的细观力学分析
11.5 热膨胀的力学分析
11.6 刚度的弹性力学分析方法
习题
第12章 复合材料的单夹杂问题
12.1 弹性问题的-般解
12.2 椭球型夹杂问题
12.3 本征应变问题
12.4 夹杂的能量
习题
第13章 复合材料线性有效模量预测的近似方法
13.1 引言
13.2 宏观整体坐标系和局部坐标系
13.3 稀疏方法
13.4 Mori-Tanaka方法
13.5 自洽方法
13.6 微分法
13.7 广义自洽方法
13.8 Voigt和IReuss界限
13.9 复合材料有效热膨胀系数
第14章 复合材料计算研究方法
14.1 引言
14.2 等效性能计算中的代表体积单元选取与生成
14.3 载荷与边界条件的施加
14.4 计算分析方法
第4篇 现代新型复合材料
第15章 纳米复合材料
15.1 引言
15.2 表界面效应及描述方法
15.3 纳米复合材料有效性质
第16章 生物
16.1 引言
16.2 生物
16.3 生物
16.4 仿生复合材料的应用
第17章 智能复合材料
17.1 智能复合材料概述
17.2 智能复合材料的种类及其应用
17.3 几种基本组成材料的多场耦合行为
17.4 力电磁耦合介质的等效性能
17.5 层状磁电复合材料的剪滞模型
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
说实话，我这本书买回来主要目的是想了解一下在极端温度和高湿度环境下，先进复合材料的长期服役性能评估方法。这本书在这方面的论述，可以说是一次非常及时的“充电”。我发现它对蠕变、疲劳和环境耦合效应的讨论相当深入。特别是关于非线性力学行为的建模部分，作者没有满足于线性的弹性假设，而是引入了更符合实际工况的本构关系，这一点非常值得称赞。我印象最深的是它对损伤容限设计理念的阐述，书中反复强调了从设计源头控制缺陷的重要性，而不是寄希望于后期的检测和修补。这种前瞻性的设计哲学，对我后续的项目规划产生了深远的影响。不过，如果能再增加一些关于智能复合材料传感器集成技术的内容，那就更完美了，但即便如此，它在传统复合材料力学领域的基础深度和广度，也已经远远超出了我的预期。
评分这本书的封面设计很有现代感，那种深蓝配上银灰色的线条，一下子就让人觉得专业而又严谨。我买这本书主要是因为我对高性能结构材料很感兴趣，特别是在航空航天领域，新材料的研发直接决定了飞行的安全性和效率。拿到手翻阅了一下，发现它对材料的微观结构和宏观力学性能之间的关联阐述得非常透彻。特别是关于纤维增强复合材料的铺层设计，书中给出了大量的工程实例和详细的计算步骤，这对于我们工程设计人员来说简直是太实用了。我尤其欣赏作者在讲解剪切变形和层间应力集中问题时的那种深入骨髓的分析，不是那种浮于表面的描述，而是真正走到了问题的核心。它不是那种让你读起来昏昏欲睡的教科书，相反，它像一位经验丰富的导师，在你需要的时候，会非常清晰地把复杂的理论用最直观的方式呈现出来，让你豁然开朗。这种对知识的系统性梳理和精准的表达，使得即便是初次接触这方面内容的研究生也能快速上手，找到解决实际问题的切入点。
评分我对材料的冲击响应和断裂韧性机理特别关注，这也是我购买这本书的主要动机之一。这本书在这部分的论述，简直是教科书级别的典范。它没有回避复合材料固有的各向异性带来的复杂性，而是坦然地、系统地拆解了这些难题。书中用大量的篇幅讲解了准静态拉伸和冲击载荷下，基体开裂、纤维拔出和脱粘等一系列微观损伤的演化过程，并且辅以清晰的微观形貌示意图。我发现，很多我之前在阅读其他文献中感到困惑的现象，在这本书中得到了统一的解释框架。作者对能量吸收机制的分析非常到位，特别是关于冲击载荷下层间增强措施的有效性对比，数据翔实，结论可靠。读完这部分内容，我对如何设计更具抗冲击能力的结构有了全新的认识。
评分这本书的阅读体验，更像是一次学术上的深度漫游。我欣赏它在理论深度之外，对实际工程案例的关照。例如，书中探讨了大型结构如风力发电机叶片在长期风载荷作用下的疲劳累积损伤模型，这涉及到大量的随机过程理论和概率统计。作者将这些高深的数学工具，巧妙地融入到复合材料的服役可靠性评估中，使得原本抽象的理论变得触手可及。每一次翻阅，我都会发现一些新的启发点，不仅仅局限于力学计算本身，更多的是关于材料选择和制造工艺之间的权衡艺术。这本书不仅仅是知识的积累，更是一种思维方式的塑造，它引导读者去追求更全面、更具鲁棒性的工程解决方案。对于任何想在先进结构领域深耕的人来说，这本书无疑是一份沉甸甸的财富。
评分作为一名工作了十多年的结构工程师，我坦白说，很少有技术书籍能让我有“相见恨晚”的感觉。这本书的排版清晰，图表制作精良，这是阅读体验上的一个加分项。但更重要的是其内容的逻辑性和层次感。它从最基本的单层板的本构关系讲起，逐步过渡到复杂的多层结构分析，直至最终的失效模式预测，整个体系构建得非常严密，如同艺术品般精妙。我特别喜欢它在推导过程中对基本假设的严格性考量，没有为了简化而牺牲准确性，这在工程应用中至关重要。它教会我的不只是如何计算，更是如何“思考”材料的受力状态。在处理一个复杂的应力集中问题时，我运用了书中介绍的边界层理论近似解法，结果与有限元模拟的结果高度吻合，这极大地增强了我对理论指导实践的信心。
评分不像教材，更像专著。 很适合手册翻阅，有些部分写的太简略，有的部分符号定义讲的不很清楚，开卷考试时候发现了这些问题。 希望多加一些基本假设的讲解。数学推导其实没必要那么详细。
评分内容比较多比较详细
评分内容比较多比较详细
评分不像教材，更像专著。 很适合手册翻阅，有些部分写的太简略，有的部分符号定义讲的不很清楚，开卷考试时候发现了这些问题。 希望多加一些基本假设的讲解。数学推导其实没必要那么详细。
评分不像教材，更像专著。 很适合手册翻阅，有些部分写的太简略，有的部分符号定义讲的不很清楚，开卷考试时候发现了这些问题。 希望多加一些基本假设的讲解。数学推导其实没必要那么详细。
