《复合材料结构设计基础》PPT课件 张娜 上海应用技术大学

 
课件内容： 
课程介绍 
了解课程的基本情况、授课教师以及课程目标。 
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复合材料基本概况 
让学生了解复合材料的分类、发展及区别于单一材料的结构设计特点，理解复合材料力学各向异性对材料结构设计的影响。 
1.1复合材料定义与分类 
1.2复合材料的发展 
1.3复合材料结构设计的特点 
单层板的刚度与强度 
掌握单层板的柔量矩阵、模量矩阵的推导过程，理解各向异性的特点；理解偏轴-正轴转换公式的由来，掌握正轴-偏轴转换矩阵的运用；理解正轴、偏轴刚度的表示方法及工程弹性常数的物理意义；掌握如何利用测不准原理去判断复合材料工程弹性常数正确与否；掌握单层板的强度失效准则，并理解其优缺点；掌握强度比校核单层板。 
2.1单层的正轴刚度 
2.1.1单层板的正轴刚度推导 
2.1.2单层的正轴刚度表示方式 
2.2单层板的偏轴刚度 
2.2.1单层的偏轴应力-应变转换 
2.2.2单层的偏轴模量 
2.2.3单层的偏轴柔量 
2.2.4单层的偏轴工程弹性常数 
2.3单层板的强度 
2.3.1-2.3.4单层的基本强度及失效准则 
2.3.5强度比计算失效 
层合板的刚度与强度 
掌握经典层合板理论的内涵，掌握层合板的基本表示方法；理解对称层合板的面内力-应变关系、弯曲力矩和曲率的关系的由来；掌握几种典型层合板的刚度计算；理解层合板是单层本连续性法则的运用；掌握最先一层失效强度的定义及计算方法；理解层合板的工程弹性常数的基本物理意义。 
3.1对称层合板的面内刚度 
3.1.1层合板的表示法 
3.1.2面内力与面内应变关系 
3.1.3-3.1.4对称层合板的面内工程弹性常数及刚度系数 
3.1.5几种典型层合板的面内刚度 
3.1.6对称层合板的面内刚度的转换 
3.2对称层合板的弯曲刚度 
3.2.1对称层合板的弯曲力矩与曲率关系式 
3.2.2弯曲工程弹性常数 
3.2.3弯曲刚度系数计算 
3.3一般层合板的刚度 
3.3.1一般层合板的内力-应变关系 
3.3.2一般层合板的工程弹性常数 
3.3.3一般层合板的刚度系数计算 
3.3.4两种非对称层合板的刚度 
3.3.5平行轴定理 
3.4层合板的强度及计算案例 
复合材料结构分析基本问题 
理解复合材料力学弹性力学、工程力学、材料力学为基础；掌握弹性力学基础的三个基本假设；理解复合材料结构分析基本问题；理解复合材料在受到单一力作用下的结构分析。 
4.0弹性力学基础 
4.1复合材料结构分析基本问题 
4.2-4.3复合材料受拉直杆分析 
4.4纯剪作用下复合材料构件分析 
复合材料连接 
理解复合材料连接对复合材料整体结构设计的影响；掌握复合材料接头效率；理解复合材料胶接连接、机械连接的优缺点以及选择依据；学会胶接连接设计和机械连接设计的基本内容。 
5.1复合材料连接方式 
5.2胶接连接 
5.2.1胶接连接分析 
5.2.2胶接连接设计 
5.3机械连接 
5.3.1机械连接分析 
5.3.2机械连接设计 
复合材料结构设计基础 
掌握单层板弹性常数的推导和计算过程；理解各向异性在单层板弹性常数、基本强度预测与计算过程中的应用；理解复合材料结构设计是材料设计、结构设计、工艺设计一体化；掌握铺层基本原则以及注意事项。 
6.1概述（结构设计内容） 
6.2材料设计 
6.3单层板细观力学分析 
6.3.1-6.3.2假设及相含量 
6.3.3单层板弹性常数预测 
6.3.4单层板基本强度的预测