復(fù)合材料是一大類新型材料，其強(qiáng)度高、剛度大、質(zhì)量輕，并具有抗疲勞、減振、耐高溫、可設(shè)計等一系列優(yōu)點(diǎn)，近50年來，在航空、航天、能源、交通，建筑、機(jī)械、信息、生物、醫(yī)學(xué)和體育等工程和領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。隨著各種新型復(fù)合材料的開發(fā)和應(yīng)用，復(fù)合材料力學(xué)已形成獨(dú)立的學(xué)科體系并蓬勃發(fā)展，國內(nèi)外不少高等院校已將“復(fù)合材料力學(xué)”列為力學(xué)及相關(guān)理工科專業(yè)本科生和研究生的必修和選修課程。
作者多年來先后給工程力學(xué)、機(jī)械、材料、土建等專業(yè)本科生以及工程力學(xué)專業(yè)研究生開設(shè)“復(fù)合材料力學(xué)”必修和選修課程。筆者編著的“復(fù)合材料力學(xué)”教材1996年出版，曾經(jīng)為國內(nèi)很多高等院校教學(xué)使用。2006年又新編“復(fù)合材料力學(xué)”教材，出版后得到國內(nèi)多所高等院校教學(xué)使用和有關(guān)科技人員學(xué)習(xí)參考�，F(xiàn)在編著第2版供教學(xué)和科研人員使用，其中增加了復(fù)合材料新技術(shù)，新應(yīng)用和多種現(xiàn)代新型復(fù)合材料及其力學(xué)分析等內(nèi)容。
本書第2版分為4篇17章，第1篇復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)，第2篇復(fù)合材料宏觀力學(xué)，第3篇復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)，第4篇現(xiàn)代新型復(fù)合材料。其中第1章～第9章和第11章由沈觀林編寫，第10章、第12章和第13章由胡更開編寫，第14章、第16章由劉彬編寫，第15章由胡更開、劉彬編寫，第17章由沈觀林、劉彬編寫，此外，雷海軍和王禾翎參加部分編寫工作，沈觀林對全書進(jìn)行統(tǒng)稿。限于作者水平和經(jīng)驗，書中定有錯誤和欠缺之處，敬請讀者批評指正。
作者
2013年5月
沈觀林男，1935年10月生，1953—1957年在清華大學(xué)土木系工業(yè)與民用建筑專業(yè)學(xué)習(xí)，1957—1959年在清華大學(xué)工程力學(xué)研究班學(xué)習(xí)，畢業(yè)后在工程力學(xué)系任教，清華大學(xué)教授。長期從事固體力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、實驗力學(xué)教學(xué)和科研，獲國家教委科技進(jìn)步二等獎(1993)，參編的《實驗應(yīng)力分析》(1981)、《振動量測與應(yīng)變電測基礎(chǔ)》先后獲清華大學(xué)優(yōu)秀教材二等獎，獨(dú)編《復(fù)合材料力學(xué)》(1996)，參編《應(yīng)變電測與傳感技術(shù)》(1991)、《應(yīng)變電測與傳感器》(1999)等和《復(fù)合材料力學(xué)》(2006)，參加主編《實驗力學(xué)》(2010)等專著和教材。曾獲清華大學(xué)教學(xué)成果二等獎(復(fù)合材料力學(xué)課程)，清華大學(xué)實驗技術(shù)成果二等獎、三等獎多項。先后發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。
胡更開男，1964年10月生，1986年6月畢業(yè)于北京工業(yè)學(xué)院，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1991年12月在法國巴黎中央工程師大學(xué)(ECP)獲材料與力學(xué)工學(xué)博士�，F(xiàn)任北京理工大學(xué)教授，
沈觀林男，1935年10月生，1953—1957年在清華大學(xué)土木系工業(yè)與民用建筑專業(yè)學(xué)習(xí)，1957—1959年在清華大學(xué)工程力學(xué)研究班學(xué)習(xí)，畢業(yè)后在工程力學(xué)系任教，清華大學(xué)教授。長期從事固體力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、實驗力學(xué)教學(xué)和科研，獲國家教委科技進(jìn)步二等獎(1993)，參編的《實驗應(yīng)力分析》(1981)、《振動量測與應(yīng)變電測基礎(chǔ)》先后獲清華大學(xué)優(yōu)秀教材二等獎，獨(dú)編《復(fù)合材料力學(xué)》(1996)，參編《應(yīng)變電測與傳感技術(shù)》(1991)、《應(yīng)變電測與傳感器》(1999)等和《復(fù)合材料力學(xué)》(2006)，參加主編《實驗力學(xué)》(2010)等專著和教材。曾獲清華大學(xué)教學(xué)成果二等獎(復(fù)合材料力學(xué)課程)，清華大學(xué)實驗技術(shù)成果二等獎、三等獎多項。先后發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。
胡更開男，1964年10月生，1986年6月畢業(yè)于北京工業(yè)學(xué)院，獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，1991年12月在法國巴黎中央工程師大學(xué)(ECP)獲材料與力學(xué)工學(xué)博士�，F(xiàn)任北京理工大學(xué)教授，宇航學(xué)院院長，主要從事復(fù)合材料設(shè)計和波傳播調(diào)控方向的研究，發(fā)表SCI收錄學(xué)術(shù)論文近80篇。曾作為訪問教授先后在法國巴黎中央工程師大學(xué)(ECP)、法國國立工藝制造工程師大學(xué)(ENSAM)、香港科技大學(xué)，英國劍橋大學(xué)和法國巴黎高等師范大學(xué)(Cachan)開展合作研究。2003年獲得國家杰出青年基金的資助，2004年獲全國優(yōu)秀教師稱號，2006年獲第9屆中國力學(xué)會青年科技獎，2009年享受國家政府津貼�，F(xiàn)任第六屆教育部科技委數(shù)理學(xué)部委員，《中國科學(xué)：物理、力學(xué)、天文卷》副主編，《固體力學(xué)學(xué)報》副主編，《力學(xué)進(jìn)展》常務(wù)編委，《ActaMechanica》、《Int.Appl.Mech.》、《科學(xué)通報》、《Acta MectlanicaSinica》等學(xué)術(shù)期刊編委。
劉男，1972年9月生，1996年7月獲清華大學(xué)工程力學(xué)系工程力學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位和精密儀器系機(jī)械工程專業(yè)學(xué)士學(xué)位，2001年1月獲清華大學(xué)工程力學(xué)系固體力學(xué)工科博士學(xué)位�，F(xiàn)任清華大學(xué)教授，航天航空學(xué)院副院長，主要從事復(fù)合材料力學(xué)、多尺度和多物理場計算方法及斷裂力學(xué)方向的研究，發(fā)表SCI收錄學(xué)術(shù)論文近80篇。應(yīng)邀撰寫AmericanScientificPublishers出版的《納米科技手冊》(英文)書章1篇，國際SCI期刊綜述文章1篇。參與合著學(xué)術(shù)專著《力電耦合物理力學(xué)計算方法》。曾獲中國力學(xué)學(xué)會青年科技獎、國家自然科學(xué)二等獎(第三完成人)、德國洪堡基金會研究獎學(xué)金以及入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃�，F(xiàn)任國際SCI期刊《InternationalJournal of Plasticity》和《Journal of Com-Dutational and TheoreticalNanoscience》的編委以及《力學(xué)學(xué)報》編委。
第1篇 復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)
第1章 復(fù)合材料概論
1.1 復(fù)合材料及其種類
1.2 復(fù)合材料的構(gòu)造及制法
1.3 復(fù)合材料的力學(xué)分析方法
1.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.5 復(fù)合材料的各種應(yīng)用
1.6 復(fù)合技術(shù)新發(fā)展
1.7 新型復(fù)合材料
習(xí)題
第2章 各向異性彈性力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 各向異性彈性力學(xué)基本方程
2.2 各向異性彈性體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
2.3 正交各向異性材料的工程彈性常數(shù)
習(xí)題
第1篇 復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)
第1章 復(fù)合材料概論
1.1 復(fù)合材料及其種類
1.2 復(fù)合材料的構(gòu)造及制法
1.3 復(fù)合材料的力學(xué)分析方法
1.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.5 復(fù)合材料的各種應(yīng)用
1.6 復(fù)合技術(shù)新發(fā)展
1.7 新型復(fù)合材料
習(xí)題
第2章 各向異性彈性力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 各向異性彈性力學(xué)基本方程
2.2 各向異性彈性體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
2.3 正交各向異性材料的工程彈性常數(shù)
習(xí)題
第2篇 復(fù)合材料宏觀力學(xué)
第3章 單層復(fù)合材料的宏觀力學(xué)分析
3.1 平面應(yīng)力下單層復(fù)合材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
3.2 單層材料任意方向的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
3.3 單層復(fù)合材料的強(qiáng)度
3.4 正交各向異性單層材料的強(qiáng)度理論
習(xí)題
第4章 復(fù)合材料力學(xué)性能的實驗測定
4.1 纖維和基體的力學(xué)性能測定
4.2 單層板基本力學(xué)性能的實驗測定
4.3 其他力學(xué)性能實驗
教學(xué)實驗指導(dǎo)書
實驗1 單層復(fù)合材料彈性常數(shù)測定
實驗2 單層復(fù)合材料拉伸、剪切強(qiáng)度測定
實驗3 單層復(fù)合材料壓縮性能測定
實驗4 單層復(fù)合材料彎曲性能測定
實驗5 單層復(fù)合材料層間剪切強(qiáng)度測定
實驗6 復(fù)合材料沖壓式剪切強(qiáng)度測定
實驗7 復(fù)合材料沖擊韌性測定
第5章 層合板剛度的宏觀力學(xué)分析
5.1 引言
5.2 層合板的剛度和柔度
5.3 幾種典型層合板的剛度計算
5.4 層合板剛度的理論和實驗比較
習(xí)題
第6章 層合板強(qiáng)度的宏觀力學(xué)分析
6.1 層合板強(qiáng)度概述
6.2 層合板的應(yīng)力分析
6.3 層合板的強(qiáng)度分析
6.4 層合板的層間應(yīng)力分析
習(xí)題
第7章 濕熱效應(yīng)
7.1 單層板的濕熱變形
7.2 考慮濕熱變形的單層板應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系
7.3 考慮濕熱變形的層合板剛度關(guān)系
7.4 考慮濕熱變形的層合板應(yīng)力和強(qiáng)度分析
習(xí)題
第8章 層合平板的彎曲、屈曲與振動
8.1 引言
8.2 層合平板的彎曲
8.3 層合平板的屈曲
8.4 層合平板的振動
8.5 層合板中耦合影響的簡單討論
習(xí)題
第9章 若干專題
9.1 混雜復(fù)合材料及其力學(xué)分析
9.2 金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料
9.3 納米復(fù)合材料簡介
9.4 復(fù)合材料的疲勞
9.5 復(fù)合材料的損傷和斷裂
9.6 復(fù)合材料的蠕變
9.7 復(fù)合材料的連接
9.8 橫向剪切的影響
第3篇 復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)
第10章 復(fù)合材料的有效性質(zhì)和均質(zhì)化方法
10.1 引言
10.2 尺度和代表單元的概念
10.3 細(xì)觀過渡方法
第11章 單層復(fù)合材料的細(xì)觀力學(xué)分析
11.1 引言
11.2 剛度的材料力學(xué)分析方法
11.3 強(qiáng)度的材料力學(xué)分析方法
11.4 短纖維復(fù)合材料的細(xì)觀力學(xué)分析
11.5 熱膨脹的力學(xué)分析
11.6 剛度的彈性力學(xué)分析方法
習(xí)題
第12章 復(fù)合材料的單夾雜問題
12.1 彈性問題的-般解
12.2 橢球型夾雜問題
12.3 本征應(yīng)變問題
12.4 夾雜的能量
習(xí)題
第13章 復(fù)合材料線性有效模量預(yù)測的近似方法
13.1 引言
13.2 宏觀整體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)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 廣義自洽方法
13.8 Voigt和IReuss界限
13.9 復(fù)合材料有效熱膨脹系數(shù)
第14章 復(fù)合材料計算研究方法
14.1 引言
14.2 等效性能計算中的代表體積單元選取與生成
14.3 載荷與邊界條件的施加
14.4 計算分析方法
第4篇 現(xiàn)代新型復(fù)合材料
第15章 納米復(fù)合材料
15.1 引言
15.2 表界面效應(yīng)及描述方法
15.3 納米復(fù)合材料有效性質(zhì)
第16章 生物
16.1 引言
16.2 生物
16.3 生物
16.4 仿生復(fù)合材料的應(yīng)用
第17章 智能復(fù)合材料
17.1 智能復(fù)合材料概述
17.2 智能復(fù)合材料的種類及其應(yīng)用
17.3 幾種基本組成材料的多場耦合行為
17.4 力電磁耦合介質(zhì)的等效性能
17.5 層狀磁電復(fù)合材料的剪滯模型
參考文獻(xiàn)
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