先进复合材料连接结构分析方法
作者：赵丽滨，徐吉峰 著
出版时间： 2015年版
丛编项： 工业和信息化部“十二五”规划专著
内容简介
先进复合材料在航空航天中的应用日趋广泛，其连接结构的强度是结构安全性的核心问题之一。《先进复合材料连接结构分析方法》基于国内外先进复合材料连接结构分析基础及作者在该领域的研究成果和经验总结，结合理论和实践系统地阐述了复合材料的基本概念、复合材料结构分析的理论基础和有限元分析技术、先进复合材料机械连接和胶接连接的基本知识和强度预测的典型分析方法，以及典型分析方法的应用实例和试验验证。
《先进复合材料连接结构分析方法》可作为航空、航天专业、力学专业研究生的教科书，也可供飞机结构设计和强度专业的教师和工程技术人员参考。
目录
第一篇 先进复合材料结构分析基础
第1章复合材料基本概念
1.1复合材料的定义
1.2复合材料的分类
1.3复合材料的性能特点
1.4复合材料结构的力学性能特点
参考文献
第2章单层板弹性力学基础
2.1各向异性体弹性力学基本方程
2.2平面应力与平面应变
2.3单层板的弹性特征
2.4单层板的工程常数
参考文献
第3章层压板弹性力学基础
3.1经典层压板理论
3.2层压板铺层应力分析
3.3典型层压板刚度特征
参考文献
第4章强度理论
4.1本位强度
4.2就地强度
4.3复合材料结构强度特点
4.4强度比
4.5层间强度
4.6典型失效准则
4.7层间失效准则
参考文献
第5章复合材料结构有限元分析技术基础
5.1复合材料结构基本分析方法
5.2基于ABAQUS软件的有限元模型基本单元
5.2.1基本单元
5.2.2单元相关知识
5.3材料本构参数设置
5.3.1二维材料模型本构参数设置方法
5.3.2三维材料模型本构参数设置方法
5.4复杂复合材料结构载荷、强度和失效模式综合显示方法
5.5基于ABAQUS软件的二次开发功能
参考文献
第二篇 先进复合材料机械连接分析方法
第6章复合材料机械连接概论
6.1机械连接形式及典型失效模式
6.2机械连接分析的主要内容
6.3BOJCAS计划简介
参考文献
第7章钉载分配分析方法
7.1概述
7.2钉载分配的刚度法
7.2.1单排钉连接
7.2.2多排单列钉连接
7.2.3规则的多排多列钉连接
7.3钉载分配计算的有限元方法
7.3.1传统的二维有限元模型
7.3.2新二维有限元模型
7.3.3三维有限元模型
参考文献
第8章机械连接应力分析方法
8.1概述
8.2解析法
8.3有限元法
参考文献
第9章机械连接静强度预测方法
9.1概述
9.2强度包线方法
9.2.1复合材料应力集中减缩系数及应力集中减缓因子
9.2.2经典强度包线方法
9.2.3应力集中减缓因子修正方法
9.2.4强度系数修正方法
9.2.5钉载均布修正方法
9.2.6基于旁路载荷影响的修正方法
9.3特征尺寸方法
9.3.1特征尺寸方法研究进展
9.3.2经典特征曲线方法
9.3.3特征曲线方法的修正研究
9.4渐进损伤方法
9.4.1复合材料机械连接中渐进损伤方法研究现状
9.4.2渐进损伤方法四要素
9.4.3渐进损伤方法预测流程
参考文献
第10章典型机械连接分析方法应用实例
10.1典型螺栓连接静强度试验
10.1.1试验件
10.1.2试验过程
10.1.3静强度试验结果
10.2钉载分配计算
10.2.1直接刚度法计算钉载分配
10.2.2有限元法计算钉载分配
10.2.3直接刚度法与有限元法计算结果的比较
10.3螺栓连接的应力分析
10.3.1解析法计算孔边应力分布
10.3.2有限元法计算孔边应力分布
10.3.3孔边应力分布曲线
10.3.4紧固件对孔边应力的影响研究
10.4基于强度包线方法的强度预测
10.4.1经典强度包线方法
10.4.2钉载均布修正方法
10.4.3应力集中减缓因子修正方法
10.4.4基于旁路载荷影响修正方法
10.5基于特征尺寸方法的强度预测
10.5.1经典特征曲线方法
10.5.2基于关键层的特征曲线方法
10.5.3三参数特征曲线方法
10.6基于渐进损伤方法的强度预测
10.6.1复合材料开孔板的渐进损伤分析
10.6.2单钉连接渐进损伤分析
10.6.3多钉连接渐进损伤分析
参考文献
第三篇先进复合材料胶接连接分析方法
第11章复合材料胶接连接概论
11.1胶接连接的特点、基本形式及典型失效模式
11.2胶接连接分析方法研究现状
11.2.1国外相关研究计划
11.2.2平面胶接连接
11.2.3非平面胶接连接
参考文献
第12章胶接连接应力分析方法
12.1理论分析方法
12.1.1复合材料单搭接胶接接头应力分析方法
12.1.2复合材料双搭接胶接接头应力分析方法
12.2有限元分析方法
参考文献
第13章胶接连接静强度预测方法
13.1概述
13.2基于弹塑性力学的传统强度预测方法
13.2.1应力/应变极值方法
13.2.2等效应力方法
13.2.3胶层的失效准则
13.3基于损伤力学的方法
13.3.1传统的损伤力学分析方法
13.3.2损伤区域理论
13.3.3渐进损伤方法
13.4基于断裂力学的方法
13.4.1弹塑性的断裂力学预测方法
13.4.2虚拟裂纹闭合技术
13.5基于损伤断裂力学的方法
13.5.1内聚力模型
13.5.2内聚力模型的分层萌生及分层扩展准则
13.5.3基于双线性本构的内聚力模型基本参数
参考文献
第14章典型胶接连接分析方法应用实例
14.1典型复合材料π胶接接头静强度试验
14.1.1试验件
14.1.2拉伸试验
14.1.3弯曲试验
14.2拉伸载荷下复合材料π胶接接头的渐进损伤模型研究
14.2.1复合材料π胶接接头渐进损伤模型
14.2.2复合材料π胶接接头强度预测
14.2.3修正最大应力准则的验证研究
14.3拉伸载荷下复合材料π胶接接头的失效机理及承载/传载特性
14.3.1失效机理及破坏过程
14.3.2应力分布及传载路径
14.4弯曲载荷下复合材料π胶接接头的失效
14.5典型复合材料π胶接接头结构参数影响
14.6基于内聚力模型的分层扩展模拟
14.6.1典型分层扩展试验
14.6.2内聚力模型的参数模型
14.6.3分层扩展模拟及参数模型验证
参考文献
附录A各向同性材料孔边弹性应力集中系数
A.1各向同性材料受载孔挤压弹性应力集中系数
A.2各向同性材料开孔拉伸弹性应力集中系数
参考文献
附录B紧固件强度校核
B.1螺栓抗拉强度校核
B.2螺栓抗剪强度校核
B.3螺栓挤压强度校核
B.4拉剪同时作用下螺栓强度校核
B.5螺纹强度校核
参考文献
