Principles of Composite Materials Mechanics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Gibson, Ronald F.

出品人:

页数:608

译者:

出版时间:2007-5

价格:$ 120.85

装帧:HRD

isbn号码:9780824753894

丛书系列:

图书标签:

力学
复合材料力学
复合材料
材料力学
固体力学
工程力学
结构力学
碳纤维
玻璃纤维
聚合物基复合材料
复合材料设计

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具体描述

Extensively updated and maintaining the high standard of the popular original, "Principles of Composite Material Mechanics, Second Edition" reflects many of the recent developments in the mechanics of composite materials. It draws on the decades of teaching and research experience of the author and the course material of the senior undergraduate and graduate level classes he has taught. New and up-to-date information throughout the text brings modern engineering students everything they need to advance their knowledge of the evermore common composite materials. The introduction strengthens the book's emphasis on basic principles of mechanics by adding a review of the basic mechanics of materials equations. New appendices cover the derivations of stress equilibrium equations and the strain-displacement relations from elasticity theory. Additional sections address recent applications of composite mechanics to nanocomposites, composite grid structures, and composite sandwich structures. More detailed discussion of elasticity and finite element models have been included along with results from the recent World Wide Failure Exercise. The author takes a phenomenological approach to illustrate linear viscoelastic behavior of composites. Updated information on the nature of fracture and composite testing includes coverage of the finite element implementation of the Virtual Crack Closure technique and new and revised ASTM standard test methods. The author includes updated and expanded material property tables, many more example problems and homework exercises, as well as new reference citings throughout the text. Requiring a solid foundation in materials mechanics, engineering, linear algebra, and differential equations, "Principles of Composite Materials Mechanics, Second Edition" provides the advanced knowledge in composite materials needed by today's materials scientists and engineers.

《复合材料力学原理》并非一本聚焦于复合材料力学各个分支的百科全书式著作，它更侧重于为读者构建一个扎实、清晰的理论基础，使其能够深入理解复合材料在力学行为方面的独特之处。本书致力于揭示复合材料的宏观力学性能如何源于其微观结构的组成与失效机制，强调理解其内在物理原理的重要性，而非简单罗列各种工程应用或复杂的数值模拟技术。本书的出发点是，理解复合材料的关键在于掌握其非均质性和各向异性带来的力学响应。因此，我们首先从基础入手，详细阐述单层（或称基体/增强体）材料的本构关系，以及如何将这些基本单元通过特定的铺层设计和结合方式，组合成具有整体性的复合材料结构。这部分内容将深入探讨经典层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT）的推导过程，解释其假设、适用范围以及由此衍生的各种力学响应，例如板的弯曲、伸展和剪切刚度如何受到各层材料属性和铺层顺序的影响。读者将学习到如何利用 CLT 来预测层合板在不同载荷作用下的应力、应变分布，以及如何通过设计铺层来优化材料的承载能力和变形特性。除了 CLT，本书还将深入探讨更高级的层合板理论，以解决 CLT 在处理厚板效应、剪切变形以及边界条件等问题时的局限性。例如，我们将引入考虑剪切变形的层合板理论，分析厚层合板在剪切载荷下的复杂行为，以及边界效应如何影响层合板的整体力学性能。这些内容将帮助读者理解在不同工程场景下，选择何种理论模型来准确预测复合材料的行为。本书的一个核心关注点是复合材料的损伤力学和失效分析。我们不会停留在仅计算应力应变层面，而是要深入探讨复合材料在载荷作用下可能发生的各种损伤模式，包括基体开裂、纤维断裂、界面脱粘等。本书将介绍常用的失效准则，如最大应力准则、最大应变准则、Tsai-Wu准则等，并分析它们在预测不同铺层和载荷条件下的复合材料失效行为时的优缺点。更重要的是，本书将引导读者理解这些失效模式的物理根源，以及它们如何相互作用，最终导致复合材料结构的整体失效。我们将探讨损伤累积模型，以及如何通过实验和理论相结合的方式来表征和预测复合材料的寿命。在材料选择与设计方面，本书将探讨不同类型增强体（如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等）和基体材料（如环氧树脂、聚酯树脂等）的力学特性，以及它们组合形成的复合材料在性能上的差异。读者将了解如何根据应用需求，选择合适的纤维类型、铺层角度、层数以及纤维体积比，以达到所需的强度、刚度、韧性或轻质化目标。此外，本书还将涉及复合材料在实际应用中可能遇到的其他重要力学问题，例如：层合板的屈曲和稳定性：详细阐述层合板在轴向压缩、剪切或弯曲载荷下的稳定性分析，介绍屈曲载荷的计算方法以及影响层合板稳定性的因素。冲击损伤：探讨复合材料在低速和高速冲击载荷下的损伤机制，以及如何评估和减轻冲击损伤对材料性能的影响。疲劳性能：分析复合材料在循环载荷下的疲劳失效行为，介绍疲劳寿命的预测模型以及提高材料疲劳性能的设计策略。环境因素的影响：讨论温度、湿度等环境因素对复合材料力学性能的影响，以及如何考虑这些因素进行材料设计和可靠性评估。本书强调理论分析与实验验证相结合的重要性。在介绍各种理论模型的同时，也会穿插相关的实验方法和数据分析，帮助读者将理论知识与实际应用联系起来。例如，在讲解层合板理论时，会讨论拉伸试验、弯曲试验、压缩试验等在确定材料参数和验证理论预测中的作用。总而言之，《复合材料力学原理》旨在为读者提供一个全面而深刻的理解框架，使他们能够独立分析和解决与复合材料力学相关的工程问题。本书的重点在于培养读者对复合材料内在力学行为的洞察力，以及运用力学原理进行合理设计和失效分析的能力，而非仅仅停留在应用层面。本书的阅读者将能够更自信地理解和驾驭这一复杂而迷人的材料领域。

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目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，那种深邃的蓝色调配上精密的几何图形，立刻就让人感到一种专业和权威的气息。我记得第一次翻开它的时候，就被那种严谨的排版和清晰的图表所吸引。它不像有些教科书那样枯燥乏味，而是巧妙地将复杂的理论以一种易于理解的方式呈现出来。特别是对于那些初次接触复合材料领域的学生来说，这本书无疑提供了一个极佳的入门桥梁。作者在引言部分对于复合材料的**历史演变和基本构成**的介绍，就展现了深厚的学术功底。他们没有停留在表面的概念阐述，而是深入挖掘了材料科学的底层逻辑，让人在阅读后续的力学分析时，总能找到清晰的理论支撑。我特别欣赏它在章节划分上的逻辑性，从宏观到微观，层次分明，每深入一层都会有相应的实例来佐证，这种教学方法极大地降低了学习曲线，让那些原本望而生畏的公式和模型变得触手可及。它真正做到了理论与实践的完美结合，为我们后续的研究打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性体现在其对**高级制造工艺影响**的讨论上，这打破了纯粹理论研究的壁垒。作者花了相当大的篇幅来阐述不同铺层技术，比如热压罐固化过程中的残余应力分布，是如何反过来影响最终结构的力学性能的。这对于我们这些需要将理论成果转化为实际产品的人来说，提供了宝贵的工程洞察力。书中对**试验设计与数据处理**的介绍也非常到位，它清晰地指出了如何设计一个有效的试验来验证理论模型，以及如何从混乱的原始数据中提取出有意义的材料参数。这些内容不是生硬的附加品，而是与前文的理论分析紧密耦合的，形成了一个完整的科研闭环。我个人认为，这本书最可贵的一点是，它教会了读者如何带着“工程师的头脑”去阅读和理解材料力学，而不是仅仅作为一个纯粹的理论物理学家。它的实用价值，远超其作为一本教材的标签。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我发现本书在**非线性分析和损伤力学**方面的章节处理得尤为出色，这部分内容往往是复合材料教材的难点和分水岭。很多教材在此处往往草草收场，但本书却用了大量的篇幅来介绍如何处理实际工程中不可避免的几何非线性和材料本构的复杂性。特别是关于纤维/基体界面行为的探讨，作者引入了先进的数值模拟思想，并结合实际的试验结果进行了交叉验证，这在传统教材中是很少见的。我曾为了一个复杂的冲击载荷问题而困扰多时，正是参考了书中的**动态响应分析**章节，才茅塞顿开。作者不是简单地罗列公式，而是着重讲解了参数选择的物理意义和背后的限制条件，这种“知其然更知其所以然”的教学方式，极大地提升了读者的批判性思维能力。这本书不仅仅是知识的传递，更像是一场高水平的思维训练课，它强迫你不断地质疑和验证你所学的一切。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度着实让人惊叹，它远远超出了我预期的本科教材范畴。我尤其关注了其中关于**层合板的经典理论**那几章，作者对铺层设计和刚度矩阵推导的论述，细致入微，几乎将所有关键步骤都掰开了揉碎了讲解。很多其他资料中一带而过的部分，在这里都被赋予了充分的篇幅和详尽的数学推导，这对于希望进行深入分析的学生来说，简直是如获至宝。我尝试用书中的方法去验证一些已有的实验数据，发现其预测结果与实际观测值高度吻合，这充分证明了所用模型的可靠性和准确性。此外，书中对**失效判据**的讨论也相当全面，从早期的最大应力准则到现代更复杂的交互作用模型，都有深入的探讨和比较。作者的写作风格非常老练，充满了理性而克制的学术魅力，让人在沉浸于复杂的力学世界时，仍能感受到一种被引导的确定感。对于有志于从事结构设计和分析的工程师而言，这本书是案头必备的工具书，其参考价值是无可替代的。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的编排组织和对**特定结构单元**的深入剖析印象深刻。例如，书中对弯曲和扭转的耦合效应，以及针对厚板和薄板的差异化处理，展现了作者处理多尺度问题的能力。它不像一些教材那样将所有结构形式一概而论，而是根据几何特征的显著性，给出了不同的分析侧重点和简化假设的适用范围。我特别欣赏它在讲解**复合材料连接件**（如螺栓连接和胶接）强度分析时的详尽程度，这部分内容在许多专业书籍中常常被简化，但本书却提供了详尽的应力集中模型和疲劳寿命评估方法。这种对“细节决定成败”的关注，体现了作者对实际工程问题的深刻理解。读完这本书，感觉自己仿佛完成了一次高强度的专业马拉松，虽然过程艰辛，但最终获得的对复合材料力学体系的整体把握，是其他任何单一来源都难以比拟的，它构建了一个全面且坚实的知识框架，让人对未来的研究和应用充满信心。

评分☆☆☆☆☆