本書通過試驗、理論和數(shù)值模擬等方法系統(tǒng)地介紹了航空復合材料結(jié)構(gòu)的濕熱性能,主要內(nèi)容包括:復合材料吸濕試驗方法、復合材料濕熱作用機理及濕熱應力、復合材料層合板吸濕性能及吸濕后力學性能、復合材料加筋板吸濕性能及吸濕后力學性能,以及復合材料循環(huán)濕熱性能等內(nèi)容。
本書可作為從事航空工程、材料工程、機械工程等領(lǐng)域的高年級本科生、研究生的相關(guān)課程教材,也可為從事相關(guān)專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員提供參考。
第1章 緒論
1.1 復合材料的定義及分類
1.2 復合材料的應用
1.2.1 復合材料在軍用飛機上的應用
1.2.2 復合材料在民用飛機上的應用
1.3 復合材料濕熱性能的研究現(xiàn)狀和研究意義
1.3.1 研究現(xiàn)狀
1.3.2 研究意義
1.4 主要內(nèi)容
1.4.1 研究對象
1.4.2 研究章節(jié)
參考文獻
第2章 復合材料吸濕試驗方法
2.1 加速吸濕原理
2.2 常用加速吸濕試驗方法
2.2.1 吸濕方法
2.2.2 吸濕試驗
2.3 吸濕平衡的定義
2.4 影響吸濕量的因素
2.4.1 濕度
2.4.2 溫度
2.4.3 應力
參考文獻
第3章 濕熱環(huán)境對復合材料的作用機理及濕熱應力
3.1 環(huán)境外因?qū)秃喜牧蠞駸嵝阅艿淖饔脵C理
3.1.1 濕度
3.1.2 溫度
3.1.3 應力
3.2 材料內(nèi)因?qū)秃喜牧蠞駸嵝阅艿淖饔脵C理
3.2.1 纖維
3.2.2 基體
3.2.3 雜質(zhì)
3.2.4 界而
3.2.5 空隙
3.3 濕熱應力的計算及測試
3.3.1 濕熱應力的產(chǎn)生
3.3.2 濕熱應力理論計算模型
3.3.3 濕熱應力的有限元模型
3.3.4 典型濕熱應力的測試方法
參考文獻
第4章 復合材料層合板吸濕性能
4.1 典型復合材料吸濕模型
4.1.1 Fick吸濕模型(Fick第2定律)
4.1.2 I~angmuir吸濕模型
4.1.3 蒸氣邊界條件模型
4.2 復合材料層合板吸濕性能
4.2.1 濕熱(空氣)環(huán)境下的復合材料吸濕性能
4.2.2 水浴環(huán)境下的復合材料吸濕性能
4.3 吸濕過程中復合材料的微觀損傷演化
4.4 不同材料的吸濕性能
參考文獻
第5章 濕熱環(huán)境對復合材料層合板性能的影響
5.1 濕熱環(huán)境對復合材料物理性能的影響
5.2 濕熱環(huán)境對復合材料靜力性能的影響
5.2.1 靜力拉伸性能
5.2.2 靜力壓縮性能
5.2.3 層間剪切性能
5.2.4 靜力破壞形貌
5.3 濕熱環(huán)境對復合材料疲勞性能的影響
5.3.1 疲勞試驗條件
5.3.2 疲勞壽命和s一Ⅳ曲線
5.3.3 疲勞過程中的剛度退化
5.3.4 疲勞過程中的微觀損傷演化
5.3.5 疲勞破壞模式
5.4 濕熱環(huán)境對復合材料疲勞可靠性壽命的影響
5.4.1 疲勞壽命分布
5.4.2 疲勞可靠性壽命下降規(guī)律
參考文獻
第6章 復合材料加筋板吸濕性能
6.1 復合材料加筋板吸濕試驗
6.l.1 70℃/85%RH濕熱環(huán)境
6.1.2 70℃/水浴濕熱環(huán)境
6.2 復合材料加筋板階段吸濕模型
6.3 復合材料加筋板吸濕行為肴隈元分析
6.3.1 有限元模型
6.3.2 吸濕量變化曲線
6.3.3 吸濕量分布特征
參考文獻
第7章 濕熱環(huán)境對復合材料加筋板壓縮性能的影響
7.1 試驗條件
7.1.1 復合材料加筋板壓縮試驗件
7.1.2 試驗設備及試驗方法
7.1.3 試驗數(shù)據(jù)測量
7.1.4 復合材料加筋板濕熱環(huán)境壓縮試驗步驟
7.2 濕熱環(huán)境影響下復合材料加筋板壓縮性能變化規(guī)律
7.2.1 載荷一應變曲線的變化
7.2.2 屈曲載荷和破壞載荷及屈曲應變和破壞應變的變化
7.2.3 屈曲模態(tài)的變化
7.2.4 壓縮量一載荷曲線的變化
7.2.5 破壞模式的變化
7.3 濕熱環(huán)境影響下復合材料加筋板壓縮性能有限元分析
7.3.1 分析方法
7.3.2 有限元模型
7.3.3 吸濕平衡加筋板壓縮性能有限元分析
7.3.4 基于吸濕梯度特征的加筋板性能分析方法
參考文獻
第8章 濕熱環(huán)境對復合材料加筋板剪切性能的影響
8.1 試驗條件
8.1.1 復合材料加筋板剪切試驗件
8.1.2 試驗設備及試驗方法
8.1.3 試驗數(shù)據(jù)測量
8.1.4 復合材料加筋板環(huán)境剪切試驗步驟
8.2 濕熱環(huán)境影響下復合材料加筋板剪切性能的變化規(guī)律
8.2.1 載荷一應變曲線的變化規(guī)律
8.2.2 屈曲模態(tài)
8.2.3 試驗現(xiàn)象及破壞模式
8.2.4 屈曲載荷和破壞載荷
8.3 復合材料加筋板剪切性能有限元分析
8.3.1 有限元模型
8.3.2 有限元分析結(jié)果及對比
參考文獻
第9章 循環(huán)濕熱條件對復合材料力學性能的影響
9.1 循環(huán)濕熱試驗
9.1.1 設計思路
9.1.2 試驗件材料
9.1.3 試驗過程
9.2 吸濕一脫濕行為
9.2.1 吸濕環(huán)節(jié)吸濕量變化規(guī)律
9.2.2 脫濕環(huán)節(jié)吸濕量變化規(guī)律
9.2.3 吸濕一脫濕參數(shù)變化規(guī)律
9.2.4 吸濕一脫濕方程
9.2.5 吸濕一脫濕曲線
9.3 界面的損傷機理及演化規(guī)律
9.4 層間剪切強度變化規(guī)律
9.5 循環(huán)濕熱條件下復合材料的特征損傷
參考文獻