复合材料板壳力学解析理论

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出版者:国防工业出版社
作者:张承宗
出品人:
页数:342
译者:
出版时间:2009-12
价格:50.00元
装帧:
isbn号码:9787118064322
丛书系列:
图书标签:
  • 复合材料
  • 板壳结构
  • 力学
  • 解析理论
  • 有限元
  • 结构力学
  • 材料力学
  • 工程力学
  • 航空航天
  • 结构工程
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具体描述

《复合材料板壳力学解析理论(英文版)》Due to the lack of the mathematical analytical tools, analytical studies on the mechanical response of composite plate and shell were difficult to be performed. A new type complex series method (NCSM)for solving the boundary value or eigenvalue problem of a system of partial deferential equations with constant coefficients is presented. The underdetermined functions of the governing equations are assumed in the complex series form.Substitution of the complex series into a system of the governing equations leads to characteristic root and the solutions in real series form. In the book,NCSM is applied to analyze the bending/vibration/buckling problems of rectangular, skew and circular laminated plate with symmetric and skew-sym-metric angle-ply using Classical Plate theory (CPT) and these analytical solutions are presented. General analytical solutions for the bending/vibration/buckling problems of rectangular/skew anisotropic plate using first-order shear deformation theory (FSDT) by NCSM are presented in the book. NCSM is also suggested to study the bending/vibration/buckling problems of generally laminated rectangular and skew plates using CPT and FSDT and some general analytical solutions are obtained. The analytical solutions on linear mechanical response of composite cylindrical shell using FSDT and CVI" with arbitrary laminations are obtained by NCSM. Some numerical resuits indicate the validity of NCSM. The effectiveness of the new technique is determined. NCSM is suggested to be one general method of solving for the boundary valt/e or eigenvalue problem of a system of partial deferential equations with constant coefficients. As an example, NCSM is also applied to analyze the problem for steady-state temperature in anisotropic rectangular,skew and circular domain and these general analytical solutions are also presented. There are three objectives of this book. Firstly, the fundamental concepts of NCSM is described. Secondly ,the method is used to find the general solutions in series form for the mechanical behaviors of plate and shell concerning a number of structure parameters. Thirdly, some numerical results are presented as evaluation for researchers to use in checking numerical solutions.

This book can be used as textbook or reference for senior or graduate students, for faculty members in engineering mechanics and applied mathematics.

《复合材料板壳力学解析理论》是一部深入探讨复合材料板壳结构力学行为的学术著作。本书系统梳理了复合材料板壳分析的经典理论与前沿进展,旨在为研究人员、工程师和相关专业学生提供一套严谨、全面的理论框架与分析工具。 全书围绕复合材料板壳的力学性能、变形规律、强度预测和失效分析等核心问题展开。首先,图书详尽阐述了复合材料的基本概念,包括其组成、微观结构、宏观力学性能表征以及各向异性特性。在此基础上,重点介绍了用于描述复合材料板壳行为的多种经典理论,如经典层合板理论(CLPT)、一阶剪切变形理论(FSDT)以及更高阶的剪切变形理论(HSDT)。书中不仅会详细推导这些理论的控制方程,还会深入分析其各自的适用范围、优缺点以及在不同工程问题中的应用潜力。 接着,图书将重点聚焦于复合材料板壳的线弹性力学分析。这部分内容会涵盖板壳的应力、应变分析方法,包括应力函数的应用、能量原理(如虚功原理、最小势能原理)在板壳问题求解中的应用。针对各种典型载荷条件(如均布载荷、集中载荷、热载荷)和边界条件(如简支、固定、自由),图书会提供详细的解析解推导过程,并探讨求解策略,例如采用级数解法、积分变换法等。 随后,图书将进一步深入探讨非线性力学行为。这包括几何非线性(大挠度效应)和材料非线性(屈服、断裂)对复合材料板壳力学性能的影响。书中会介绍相应的非线性理论模型和求解方法,分析屈曲、后屈曲行为以及在复杂应力状态下的材料失效模式。 针对复合材料特有的层合结构,本书会深入分析不同铺层方式、层间耦合效应以及界面行为对整体力学性能的影响。还会探讨复合材料板壳在动力学载荷作用下的响应,如振动特性、模态分析以及瞬态响应,这对于航空航天、汽车等领域的应用至关重要。 此外,图书还将涉及复合材料板壳的稳定性问题。分析不同几何形状、边界条件以及载荷作用下的临界屈曲载荷,并探讨影响稳定性的关键因素。 本书的价值在于其理论的系统性、推导的严谨性以及内容的全面性。它不仅能够帮助读者建立扎实的理论基础,理解复合材料板壳行为的内在机理,更能提供一套可用于解决实际工程问题的分析方法。全书在阐述理论的同时,也会结合一定的算例,以增强理论的直观性和可操作性。 本书内容涵盖: 复合材料基础理论: 材料组成、微观与宏观力学性能、各向异性、层合板概念。 经典板壳理论: CLPT、FSDT、HSDT的原理、方程推导与比较。 线弹性力学分析: 梁、板、壳的应力应变关系,控制方程,载荷与边界条件下的解析解。 能量原理在板壳分析中的应用: 虚功原理、最小势能原理及其在求解中的应用。 求解方法: 级数解法、积分变换法、有限差分法初步探讨。 非线性力学: 几何非线性、材料非线性、大挠度理论、屈曲与后屈曲分析。 动力学分析: 振动理论、模态分析、瞬态响应。 铺层设计与性能影响: 层间耦合、界面力学、不同铺层对力学行为的影响。 稳定性分析: 屈曲理论、临界载荷计算、影响稳定性因素。 复合材料板壳失效模式: 层间脱粘、基体开裂、纤维断裂等。 本书适合材料力学、结构力学、航空航天工程、机械工程、土木工程等相关专业的本科高年级学生、研究生以及从事复合材料结构设计、分析与研究的工程师和科研人员。它将是理解和掌握复合材料板壳力学解析理论的重要参考。

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