本書結合作者在復合材料細觀力學領域的研究成果，介紹了表面彈性理論在復合材料反平面問題研究中的應用，著重闡述了各種復合材料反平面問題的表征模型、解析方法和結果討論，揭示了該類納米非均勻材料宏細觀力學行為的尺寸效應和耦合效應等特征。本書共9章，內容分別為：納米夾雜復合材料反平面問題、考慮夾雜形狀時納米復合材料反平面問題、納米塗層夾雜復合材料反平面問題、正交各向異性體中納米缺陷反平面問題、納米孔邊裂紋反平面問題、壓電納米復合材料反平面問題、考慮截面形狀時壓電納米復合材料反平面問題、納米缺陷壓電體反平面問題以及納米孔邊裂紋壓電體反平面問題。
本書可供學習和從事復合材料力學和細觀力學領域的高年級本科生、研究生以及相關科研人員參考。
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目錄
前言
第1章納米夾雜復合材料反平面問題
1.1細觀力學經典模型
1.2引言
1.3納米夾雜復合材料廣義自洽模型
1.4反平面剪切彈性理論基本方程和復變彈性方法求解
1.5納米夾雜復合材料有效反平面剪切模量的封閉解
1.6特殊情形
1.7結果與討論
1.7.1夾雜尺寸的影響
1.7.2夾雜表面性能的影響
1.7.3夾雜剪切模量的影響
1.8本章小結
參考文獻
第2章考慮夾雜形狀時納米復合材料反平面問題
2.1引言
2.2共焦點納米橢圓柱三相模型反平面剪切問題
2.3保角映射和復變彈性理論求解
2.4考慮夾雜形狀時有效反平面剪切模量的封閉解
2.5特殊情形
2.6結果與討論
2.6.1橢圓夾雜尺寸的影響
2.6.2橢圓夾雜形狀比的影響
2.6.3橢圓夾雜體積分數的影響
2.6.4橢圓夾雜模量的影響
2.7本章小結
參考文獻
第3章納米塗層夾雜復合材料反平面問題
3.1引言
3.2納米塗層夾雜復合材料的廣義自洽模型
3.3復變彈性理論分析與解答
3.4納米塗層復合材料有效反平面剪切模量的封閉解
3.5中空納米夾雜填充復合材料有效反平面剪切模量的封閉解
3.6中空納米夾雜復合材料解答的特殊情形
3.7結果與討論
3.7.1塗層壁厚和表面性能的影響
3.7.2塗層彈性模量的影響
3.7.3中空納米夾雜壁厚和表面性能的影響
3.7.4中空納米夾雜彈性模量的影響
3.8本章小結
參考文獻
第4章正交各向異性體中納米缺陷反平面問題
4.1引言
4.2含橢圓形納米缺陷正交各向異性體
4.3正交各向異性體反平面剪切問題的復變彈性求解
4.4應力場封閉解和特殊情形
4.5結果與討論
4.5.1解析解與有限元結果比較
4.5.2橢圓夾雜尺寸的影響
4.5.3基體材料彈性主方向比的影響
4.5.4橢圓夾雜形狀比的影響
4.5.5橢圓夾雜彈性模量的影響
4.5.6基體材料彈性主方向比對孔邊應力場的影響
4.5.7孔洞形狀比對應力場的影響
4.5.8裂紋尺寸對應力強度因子的影響
4.6本章小結
參考文獻
第5章納米孔邊裂紋反平面問題
5.1引言
5.2納米三角形孔邊裂紋模型和控制方程
5.3問題的轉換和基本解
5.4應力場和應力強度因子
5.5應變能釋放率
5.6結果與討論
5.6.1應力強度因子的尺寸依賴效應
5.6.2裂紋長度對應力強度因子的影響
5.6.3表面性能對應力強度因子的影響
5.6.4應變能釋放率隨缺陷尺寸的變化
5.6.5裂紋長度對應變能釋放率的影響
5.7本章小結
參考文獻
第6章壓電納米復合材料反平面問題
6.1引言
6.2壓電納米圓柱三相模型反平面問題和控制方程
6.3力電耦合載荷時復變電彈理論求解
6.4壓電納米復合材料有效電彈模量的矩陣形式封閉解
6.5壓電納米塗層復合材料有效電彈模量的矩陣形式封閉解
6.6結果與討論
6.6.1夾雜半徑的影響
6.6.2夾雜體積分數的影響
6.6.3塗層夾雜尺寸的影響
6.6.4塗層厚度的影響
6.7本章小結
參考文獻
第7章考慮截面形狀時壓電納米復合材料反平面問題
7.1引言
7.2壓電共焦點納米橢圓柱三相模型反平面問題
7.3復變電彈理論矩陣形式解
7.4考慮夾雜形狀時壓電復合材料有效電彈模量的矩陣形式解
7.4.1沿長軸方向的有效電彈常數
7.4.2沿短軸方向的有效電彈常數
7.5結果與討論
7.5.1夾雜尺寸和體積分數的影響
7.5.2夾雜形狀比的影響
7.6本章小結
參考文獻
第8章納米缺陷壓電體反平面問題
8.1引言
8.2納米橢圓孔壓電體反平面問題的復變電彈理論求解
8.3應力場和電位移場解析解
8.4應力和電位移場強因子封閉解
8.5結果與討論
8.5.1橢圓孔邊應力和電位移集中繫數的尺寸效應
8.5.2橢圓孔邊應力和電位移集中繫數的形狀效應
8.5.3裂尖應力和電位移場強因子的尺寸效應
8.5.4應力和電位移場強因子隨機械載荷的變化
8.5.5應力和電位移場強因子隨電載荷的變化
8.6本章小結
參考文獻
第9章納米孔邊裂紋壓電體反平面問題
9.1引言
9.2納米圓孔邊裂紋壓電體反平面問題的復變彈性解
9.3裂紋**電彈場強因子
9.4裂紋**能量釋放率
9.5結果與討論
9.5.1電彈場強因子的尺寸依賴
9.5.2裂紋相對尺寸對電彈場強因子的影響
9.5.3孔洞相對尺寸對能量釋放率的影響
9.5.4機械載荷對能量釋放率的影響
9.5.5電載荷對能量釋放率的影響
9.6本章小結
參考文獻