纖維金屬層板作為一種超混雜復(fù)合材料，綜合了傳統(tǒng)纖維復(fù)合材料和金屬材料的特點，具有高的比強度和比剛度，并兼具優(yōu)異的抗沖擊和耐疲勞性能，是航空航天、軌道交通及汽車等領(lǐng)域備受青睞的先進復(fù)合材料。本書共8章，詳細(xì)介紹了作者團隊近年來在纖維金屬層板失效理論及應(yīng)用性能方面的研究結(jié)果；重點闡述了纖維金屬層板在不同承載條件下的失效行為特征及界面、殘余應(yīng)力對其損傷產(chǎn)生的影響；同時，聚焦乏燃料貯存、汽車吸能結(jié)構(gòu)、高速列車蒙皮等方面的應(yīng)用，詳述了該類材料的應(yīng)用性能。
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目錄
前言
第1章 纖維金屬層板的力學(xué)分析 1
1.1 纖維金屬層板細(xì)觀力學(xué)分析 1
1.1.1 剛度的材料力學(xué)分析方法 1
1.1.2 強度的材料力學(xué)分析方法 7
1.2 纖維金屬層板宏觀力學(xué)分析 11
參考文獻 24
第2章 殘余應(yīng)力對纖維金屬層板力學(xué)性能與失效行為的影響 25
2.1 纖維金屬層板殘余應(yīng)力的測試方法及分布特征 25
2.1.1 殘余應(yīng)力測試方法 25
2.1.2 固化過程的殘余應(yīng)力演變特征 29
2.1.3 噴丸成形過程的殘余應(yīng)力特征 39
2.2 固化殘余應(yīng)力對纖維金屬層板力學(xué)性能與失效行為的影響 45
2.2.1 層間性能 46
2.2.2 基本力學(xué)性能 49
2.3 噴丸殘余應(yīng)力對纖維金屬層板力學(xué)性能與失效行為的影響 54
2.3.1 層間性能 54
2.3.2 基本力學(xué)性能 55
2.3.3 疲勞性能 57
參考文獻 58
第3章 纖維金屬層板的I型斷裂韌性研究與失效分析 61
3.1 纖維金屬層板在雙懸臂梁條件下的斷裂韌性及失效行為 61
3.1.1 雙懸臂梁法I型層間斷裂韌性試驗方法 61
3.1.2 雙懸臂梁法I型層間斷裂韌性及失效行為 63
3.1.3 雙懸臂梁法I型層間斷裂韌性的理論預(yù)測 70
3.2 纖維金屬層板在單懸臂梁條件下的斷裂韌性及失效行為 77
3.2.1 單懸臂梁法I型層間斷裂韌性試驗方法 78
3.2.2 單懸臂梁法I型層間斷裂韌性試驗的有效性驗證 80
3.2.3 GLARE層板單懸臂梁法I型層間斷裂韌性及失效行為研究 82
參考文獻 88
第4章 纖維金屬層板的界面增強方法與失效機制 90
4.1 膠黏劑含量對纖維金屬層板界面特性和力學(xué)性能的影響 90
4.1.1 試驗方法 90
4.1.2 層間性能及失效行為 91
4.1.3 力學(xué)性能及失效行為 93
4.2 多壁碳納米管對纖維金屬層板界面特性和力學(xué)性能的影響 95
4.2.1 試驗方法 96
4.2.2 MWCNTs對聚酰亞胺/鈦界面的增強作用 96
4.2.3 MWCNTs對TiGr層板力學(xué)性能及失效行為的影響 103
4.3 等離子處理對纖維金屬層板界面特性和力學(xué)性能的影響 112
4.3.1 試驗方法 112
4.3.2 等離子處理后的表面特性 113
4.3.3 等離子表面處理對Al/GF/PP層板層間性能及力學(xué)性能的影響 116
4.3.4 不同表面處理工藝對Al/GF/PP層板層間性能及力學(xué)性能的影響 119
參考文獻 120
第5章 熱塑性基體纖維金屬層板溫?zé)釛l件下的基本力學(xué)性能與動態(tài)應(yīng)變
時效行為 122
5.1 Al/GF/PP層板溫?zé)釛l件下的基本力學(xué)性能研究 122
5.1.1 拉伸性能 122
5.1.2 彎曲性能 127
5.1.3 剪切性能 130
5.2 Al/GF/PA層板的動態(tài)應(yīng)變時效行為 132
5.2.1 應(yīng)力–應(yīng)變曲線與鋸齒狀塑性流動現(xiàn)象 132
5.2.2 特征量隨應(yīng)變速率與試驗溫度的演化 135
5.2.3 纖維金屬層板動態(tài)應(yīng)變時效的機制分析 140
參考文獻 142
第6章 纖維金屬層板超混雜復(fù)合管的吸能特性與失效行為 144
6.1 纖維金屬復(fù)合管的成形方法 145
6.1.1 纖維金屬復(fù)合管的成形工藝 145
6.1.2 纖維金屬復(fù)合管的成形質(zhì)量分析與層間性能表征 150
6.2 纖維金屬復(fù)合管在準(zhǔn)靜態(tài)壓潰條件下的性能特性與失效行為 153
6.2.1 試驗方法與有限元模型的建立 154
6.2.2 吸能性能 155
6.2.3 變形及失效模式 156
6.2.4 吸能機制 164
6.3 纖維金屬復(fù)合管在多角度沖擊條件下的性能特性與失效行為 171
6.3.1 有限元模型的建立 171
6.3.2 變形及失效模式 172
6.3.3 吸能性能 175
6.3.4 吸能機制 179
參考文獻 180
第7章 乏燃料貯存用纖維金屬層板的設(shè)計及應(yīng)用性能.182
7.1 AA6061/B4C/CF/PI復(fù)合層板的設(shè)計、制備及性能研究 182
7.1.1 AA6061/B4C/CF/PI復(fù)合層板結(jié)構(gòu)設(shè)計 182
7.1.2 AA6061/B4C/CF/PI復(fù)合層板的制備及力學(xué)性能 183
7.2 AA6061/B4C/CF/PI復(fù)合層板的中子屏蔽性能研究 193
7.2.1 中子屏蔽試驗與MCNP模擬 193
7.2.2 中子屏蔽性能 197
7.2.3 MCNP數(shù)值模擬結(jié)果分析 202
7.3 AA6061/B4C/CF/PI復(fù)合層板的輻照損傷效應(yīng)研究 204
7.3.1 60Co-γ輻照損傷效應(yīng) 204
7.3.2 氦離子(He+)輻照損傷效應(yīng) 213
參考文獻 219
第8章 纖維金屬層板夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計與應(yīng)用性能研究 222
8.1 纖維金屬層板夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計及制備方法 222
8.2 纖維金屬層板夾層結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能及失效行為225
8.2.1 層間性能 225
8.2.2 彎曲性能 227
8.2.3 沖擊性能 236
8.3 纖維金屬層板夾層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用性能 258
8.3.1 基于氣動效應(yīng)的強度分析 258
8.3.2 隔聲性能 263
8.3.3 隔熱性能 266
參考文獻 269
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