具体描述
內容簡介
《損傷層閤闆殼非綫性分析》是一本關於損傷縴維增強復閤材料層閤闆殼結構與壓電層閤闆殼結構非綫性分析的著作。書中係統介紹瞭該研究領域中的最新成果，提供瞭一套完整的考慮損傷及其演化、幾何非綫性、物理非綫性、壓電效應、橫嚮剪切變形諸因素，研究層閤結構非綫性靜、動力學性能及破壞機理的理論體係和分析手段。全書分為8章，第1～3章為基礎理論部分，主要介紹層閤闆殼結構非綫性彈性分析、黏彈性分析、損傷分析的基礎知識；第4～8章為應用部分，討論具有不同材料屬性和不同損傷模式時層閤闆殼結構和壓電層閤闆殼結構的後屈麯、非綫性自由振動、非綫性動力響應、非綫性動力穩定性、分岔與混沌以及非綫性振動主動控製等問題。
《損傷層閤闆殼非綫性分析》可供從事結構設計的科研人員、工程技術人員以及相關專業的高校教師和研究生參考。
內頁插圖
目錄
前言第1章 層閤闆殼非綫性彈性力學基礎
1.1 層閤中厚闆的非綫性幾何關係
1.2 層閤中厚闆的彈性本構關係
1.3 彈性層閤中厚闆的非綫性運動微分方程
1.4 層閤中厚殼的非綫性幾何關係
1.5 層閤中厚殼的彈性本構關係
1.6 彈性層閤中厚殼的非綫性運動微分方程
參考文獻
第2章 層閤闆殼黏彈性力學基礎
2.1 黏彈性力學行為
2.2 綫黏彈性力學模型
2.3 一維綫黏彈性本構關係
2.4 三維各嚮同性綫黏彈性本構關係
2.5 縴維增強復閤材料的綫黏彈性本構關係
2.6 層閤中厚闆殼的綫黏彈性本構關係
2.7 黏彈性材料的動態力學性質
參考文獻
第3章 層閤闆殼損傷力學基礎
3.1 損傷力學概念
3.2 損傷力學基本原理
3.3 各嚮異性損傷模型
3.4 縴維增強復閤材料的損傷模型
參考文獻
第4章 具損傷彈性與彈塑性層閤闆殼的非綫性分析
4.1 具損傷彈性復閤材料矩形薄闆的後屈麯
4.2 具損傷彈性層閤矩形薄闆的後屈麯
4.3 具損傷彈性層閤矩形薄闆的非綫性動力響應
4.4 低速衝擊下具損傷彈性層閤中厚淺球殼的非綫性動力響應
4.5 具損傷彈塑性層閤矩形薄闆的後屈麯
4.6 具損傷彈塑性層閤矩形薄闆的非綫性動力響應
參考文獻
第5章 具損傷黏彈性層閤闆殼的非綫性分析
5.1 黏彈性層閤中厚矩形闆的蠕變屈麯
5.2 黏彈性層閤中厚圓柱殼的蠕變屈麯
5.3 黏彈性層閤矩形薄闆的動力穩定性
5.4 黏彈性層閤圓柱薄殼的動力穩定性
5.5 具損傷黏彈性層閤中厚圓柱麯闆的非綫性蠕變屈麯
5.6 具損傷黏彈性層閤圓柱薄殼的非綫性蠕變屈麯
5.7 具損傷黏彈性層閤中厚圓柱麯闆的蠕變後屈麯
5.8 具損傷黏彈性層閤中厚矩形闆的非綫性振動
5.9 具損傷黏彈性層閤矩形薄闆的非綫性動力響應
5.10 具損傷黏彈性層閤中厚矩形闆的動態分岔與混沌
參考文獻
第6章 具損傷彈性壓電闆殼與壓電層閤闆殼的非綫性分析
6.1 具損傷彈性壓電矩形薄闆的後屈麯
6.2 具損傷彈性壓電矩形薄闆的非綫性動力響應
6.3 具損傷彈性壓電矩形薄闆的非綫性疲勞失效
6.4 具損傷彈性壓電矩形薄闆的動態分岔與混沌
6.5 具損傷彈性壓電層閤矩形薄闆的非綫性動力響應
6.6 具損傷彈性壓電層閤中厚矩形闆的非綫性動力穩定性
6.7 具損傷彈性壓電層閤中厚矩形闆的非綫性振動與主動控製
6.8 低速衝擊下具損傷彈性壓電層閤中厚淺球殼的非綫性動力響應
參考文獻
第7章 具脫層彈性層閤闆殼與壓電層閤殼的非綫性分析
7.1 具脫層彈性層閤中厚圓闆的後屈麯
7.2 具脫層彈性層閤中厚圓闆的非綫性振動
7.3 具脫層彈性層閤圓柱薄殼的後屈麯
7.4 具脫層彈性層閤圓柱薄殼的非綫性振動
7.5 具脫層彈性層閤圓柱薄殼的非綫性動力響應
7.6 軸嚮荷載作用下具脫層彈性層閤圓柱薄殼的脫層擴展
7.7 徑嚮荷載作用下具脫層彈性層閤圓柱薄殼的脫層擴展
7.8 具脫層壓電層閤圓柱薄殼的疲勞脫層擴展
參考文獻
第8章 具界麵損傷彈性層閤闆殼與壓電層閤闆的非綫性分析
8.1 具界麵損傷彈性層閤矩形扁殼的非綫性力學模型
8.2 具界麵損傷彈性層閤梁的層間應力
8.3 具界麵損傷彈性層閤矩形闆的層問應力
8.4 具界麵損傷彈性層閤矩形扁殼的層間應力
8.5 具界麵損傷彈性層閤矩形闆的非綫性動力響應
8.6 具界麵損傷彈性壓電層閤矩形闆的非綫性力學模型
8.7 具界麵損傷彈性壓電材料矩形闆的層間應力與電勢分布
8.8 具界麵損傷壓電層閤矩形闆的非綫性動力響應
8.9 具界麵損傷壓電層閤矩形闆的非綫性振動
8.10 具界麵損傷壓電層閤矩形闆的非綫性振動主動控製
參考文獻
附錄
前言/序言
隨著科學技術和國民經濟的發展，縴維增強復閤材料層閤結構的損傷問題已引起學術界和工程界的廣泛重視。層閤結構具有非均勻性、多組分性、分層性和各嚮異性等特點，在微細觀尺度上，它們是組分材料的復閤，結構特徵明顯，在宏觀尺度上，它們又是復閤材料的進一步復閤，因此，它們在加工和使用過程中極易齣現損傷。損傷將使其力學性能劣化、壽命降低，因此，對層閤結構力學性能和破壞機理的研究，離不開對其損傷過程的分析。層閤結構的損傷呈現多尺度、多階段、多模式的特點，相對於各嚮同性材料和一般均質各嚮異性材料而言，對其損傷及損傷演化機製的研究要復雜和睏難得多。因此，根據縴維增強復閤材料與層閤結構的真實狀態（缺陷的存在和發展），對其力學性能和破壞機理進行研究，既是固體力學基礎理論發展的必然趨勢，也是工程應用的急切需求。本書在連續介質損傷力學的框架下，考慮幾何非綫性、物理非綫性、壓電效應和橫嚮剪切變形等因素的影響，討論損傷層閤闆殼與壓電層閤闆殼的非綫性靜、動力學性能，振動主動控製及破壞機理問題。所述內容涉及復閤材料力學、非綫性闆殼力學、損傷力學、彈塑性力學、黏彈性力學、壓電彈性力學和非綫性動力學等基礎理論，體現瞭固體力學和材料科學、非綫性科學的交叉與融閤。
本書是作者與所其帶研究生十餘年在損傷層閤闆殼結構非綫性問題研究中所得成果的係統總結，主要內容取材於在國際重要學術期刊和國內核心期刊上發錶的學術論文。全書分為8章。第1～3章為基礎理論部分，主要介紹層閤闆殼結構非綫性彈性分析、黏彈性分析和損傷分析的基礎知識，彈性、彈塑性、黏彈性各嚮異性損傷模型，疲勞各嚮異性損傷模型，以及相應縴維增強復閤材料的損傷模型。第4～8章為應用部分，主要介紹具損傷層閤闆殼和壓電層閤闆殼的後屈麯、非綫性自由振動、非綫性動力響應、非綫性動力穩定性、分岔與混沌以及非綫性振動主動控製等問題。本書力求在學術上開拓和創新的同時，注重基本概念、基本原理和基本方法的建立，且闡述清晰、體係嚴謹，沿著結構非綫性幾何關係一單層損傷本構關係-結構整體損傷本構關係一非綫性靜力平衡（或運動）微分方程與相應定解條件-損傷演化方程-求解方法的思路，為具損傷層閤結構和壓電層閤結構的非綫性研究提供瞭-套完整的理論體係和分析手段。
作者之所以能在層閤結構非綫性靜、動力學研究領域中不斷探討、持續前行，要特彆感謝國傢自然科學基金委員會長期的項目資助。同時，十分感謝中國科學院科學齣版基金對本書齣版的資助。
用户评价
初見《損傷層閤闆殼非綫性分析》一書，我腦海中便勾勒齣它可能承載的知識圖景。層閤闆，顧名思義，是由多層材料粘閤而成，其獨特的結構賦予瞭它優異的性能，但同時也帶來瞭復雜的失效機理。這本書的標題直指核心問題——“損傷”的産生及其對“非綫性”行為的影響。我推測，書中很可能會從層閤闆的微觀結構入手，詳細介紹不同鋪層角度、材料組閤對整體力學性能的協同作用，以及在受到載荷作用時，各層之間的應力分布和相互影響。當損傷齣現時，比如微裂紋的萌生和擴展，或者層間的粘結失效，這種原本被視為剛體的結構，其力學響應必然會發生顯著變化，從綫性的彈性行為轉變為復雜的非綫性行為。因此，“非綫性分析”將是本書的重中之重。我期待書中能夠深入剖析導緻非綫性的關鍵因素，例如材料的本構關係是否隨應變而改變，邊界條件是否發生位移，以及損傷纍積如何影響結構的剛度和承載能力。此外，我對書中將采用何種數學模型和數值方法來解決這些非綫性問題感到特彆好奇。是會介紹一些經典的非綫性動力學方程，還是側重於現代的數值模擬技術，如有限元法、邊界元法等？這些方法的原理、優勢以及在實際應用中的局限性，都可能在書中得到詳細的闡述。這本書對於我來說，不僅僅是技術層麵的知識，更是一種對材料力學領域前沿研究的探索，它可能為我理解復雜結構在極端條件下的錶現提供全新的視角。
评分《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名，讓我聯想到的是那些精密的工程計算和細緻入微的材料科學研究。我平時涉獵的領域更偏嚮於藝術和人文，但對於那些能夠將抽象科學理論轉化為實際應用的書籍，我總是抱有極大的興趣。層閤闆，這種由不同材料層精心構建的結構，其力學行為本身就比單一材料復雜得多。而“損傷”，更是揭示瞭材料在承受外界作用時，內部不可避免的微觀或宏觀缺陷。這本書似乎就是要深入探究，這些損傷是如何産生、如何發展，並最終如何影響層閤闆的整體性能。而“非綫性分析”，則意味著它將超越簡單的綫性疊加原理，去揭示材料在受力過程中那些更加微妙、更加復雜的響應。我猜測，書中可能會涉及一些復雜的數學公式和算法，用來描述材料在塑性變形、大變形、疲勞等情況下的行為。我尤其好奇，書中會如何解釋這些抽象的數學概念，以及如何將其與實際的工程問題聯係起來。例如，它是否會通過具體的案例，展示如何通過非綫性分析來預測航空發動機葉片在高溫高壓下的變形，或者橋梁結構在承受重載時的應力分布。對於我這樣一個非工程背景的讀者來說，理解這些內容可能會是一次挑戰，但我相信，一本優秀的科普性學術著作，定會在嚴謹的科學基礎上，融入清晰的邏輯和生動的闡述，讓我也能感受到其中蘊含的智慧和力量。
评分我最近偶然翻到一本題為《損傷層閤闆殼非綫性分析》的書，雖然我平日裏主要關注的領域是古典文學，但這本書的標題卻意外地勾起瞭我的好奇心。層閤闆，這個詞匯本身就帶著一種結構上的復雜性和精巧感，而“損傷”和“非綫性分析”則預示著這本書深入探討的是材料在受到外部擾動或內在缺陷時，其行為的復雜變化以及如何對其進行數學上的精確描述。我開始想象，這本書的作者，定是一位對工程力學有著深刻洞察的學者。他/她是如何將抽象的理論概念，轉化為讀者可以理解的文字和圖錶呢？書中是否會涉及到一些實際工程案例，比如航空航天領域的關鍵結構，或者建築工程中的特殊構件，來佐證這些理論的實用性？非綫性分析，這個詞本身就意味著問題不再是簡單的綫性疊加，而是涉及到更為復雜的數學模型和求解方法。我很好奇，這本書會采用何種數學工具來處理這些非綫性問題，是經典的微分方程，還是現代的數值模擬技術？對於我這樣非專業讀者來說，理解這些復雜的數學推導可能會是一大挑戰，但我相信，一本好的科普性學術著作，一定會在保證嚴謹性的同時，盡可能地降低閱讀門檻。我尤其期待書中能有清晰的插圖或示意圖，用直觀的方式展示損傷的形成過程，以及非綫性行為的特點。也許，書中還會探討一些先進的檢測技術，如何通過無損檢測等手段來評估層閤闆的損傷程度，並將其納入分析模型中。總而言之，這本書雖然超齣瞭我平時的閱讀範圍，但其主題的深度和廣度，以及對實際工程應用的潛在聯係，都讓我對其內容充滿瞭期待，希望能從中窺探到工程科學領域的一角奧秘。
评分《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名，讓我眼前浮現齣的是一幅精密的工程藍圖，以及數據流動的屏幕。我雖然不是工程領域的專業人士，但我一直對那些能夠解釋復雜現象的科學理論充滿好奇。層閤闆，這種由多層材料精心組閤而成的結構，本身就蘊含著豐富的力學知識。而“損傷”，則預示著材料在承受應力、應變過程中可能齣現的各種缺陷，這些缺陷的齣現，必然會對其原有的力學性能産生影響。“非綫性分析”，更是揭示瞭這本書將深入探討的重點：當材料受到的載荷達到一定程度，或者損傷纍積到一定程度時，其變形和應力之間的關係不再是簡單的綫性關係，而是變得更加復雜和難以預測。我猜測，書中會詳細介紹損傷的類型、損傷的演化過程，以及這些損傷如何改變層閤闆的本構關係。同時，我也非常好奇，書中將如何運用數學工具來描述和分析這些非綫性行為。是會涉及一些復雜的微分方程和積分方程，還是會側重於現代的數值模擬技術，比如有限元方法（FEM）？我期待書中能夠提供一些直觀的圖示和計算實例，幫助我理解損傷如何在層閤闆內部傳播，以及非綫性效應如何影響結構的整體強度和穩定性。這本書對我來說，就像是一本通往工程科學前沿的導覽手冊，它將帶領我領略材料在極端條件下的智慧和韌性。
评分當我看到《損傷層閤闆殼非綫性分析》這一書名時，我立刻感覺到這本書的專業性和前沿性。我本身並非該領域的專傢，但對工程力學和材料科學中的一些挑戰性問題一直抱有濃厚的興趣。層閤闆，作為一種在現代工程中越來越重要的材料，其設計和分析的復雜性不言而喻。“損傷”和“非綫性分析”這兩個關鍵詞，則直接點齣瞭該書的核心關注點。我推測，本書會係統地介紹層閤闆在各種載荷和環境作用下可能齣現的損傷類型，例如微裂紋、分層、脫膠等，並深入探討這些損傷的形成機理。更重要的是，書中將分析這些損傷如何導緻層閤闆結構的力學行為從綫性關係轉變為非綫性關係，這意味著結構的響應不再是簡單的比例關係，而是與載荷的大小、變形的程度以及損傷的纍積程度密切相關。我非常期待書中能夠詳細闡述用於進行這種非綫性分析的數學模型和數值方法，例如有限元分析（FEA）等，以及如何有效地應用這些工具來預測結構的承載能力、穩定性和失效模式。同時，我也希望書中能夠提供一些實際工程案例，展示如何將損傷與非綫性分析的理論應用於提高工程結構的可靠性和安全性，例如在航空航天、汽車製造或土木工程等領域。這本書對我而言，將是一次深入瞭解材料力學前沿研究的絕佳機會。
评分當我看到《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名時，我立即聯想到的是那些在高科技領域中至關重要的工程結構。我雖然不是直接從事這些領域的專傢，但我一直對材料科學和結構力學中的復雜問題感到著迷。層閤闆，這種由不同材料層巧妙結閤而成的結構，本身就擁有著獨特的力學性能。而“損傷”這個詞，則揭示瞭材料在長期使用或遭受外力時，內部可能産生的各種微觀或宏觀缺陷。書中很可能就是圍繞著這些損傷的産生、發展及其對材料性能的影響展開論述。而“非綫性分析”則意味著，本書將深入探討層閤闆在超越彈性極限後的行為，以及這些損傷如何導緻其力學響應不再是簡單的綫性關係。我非常期待書中能夠詳細介紹各種損傷模式，例如縴維斷裂、基體開裂、分層以及界麵脫粘等，並分析它們是如何在不同載荷條件下發生的。同時，我也好奇書中會如何構建數學模型來描述這些非綫性行為，以及會采用哪些數值方法來求解這些模型，從而預測層閤闆在復雜載荷下的承載能力和失效機製。我希望書中能包含一些實際工程應用的案例，比如在航空航天、汽車工業或能源領域，如何利用損傷與非綫性分析來提高結構的設計水平和安全性。這本書對我來說，將是一次學習材料力學前沿知識的寶貴機會。
评分當我注意到《損傷層閤闆殼非綫性分析》這本書時，我立刻被其標題所吸引。我一直對工程結構中材料的復雜行為以及它們如何應對各種挑戰感到著迷。層閤闆，作為一種廣泛應用於高科技領域的先進復閤材料，其獨特的結構特點和力學性能，本身就充滿瞭研究的價值。而“損傷”和“非綫性分析”，則進一步揭示瞭這本書將要探討的核心內容——材料在受到各種因素影響後，其行為不再是簡單的綫性關係，而是呈現齣復雜多變的響應。我猜測，書中會詳細介紹層閤闆在不同類型的載荷下，如拉伸、壓縮、彎麯、扭轉等，損傷的萌生、發展以及最終導緻結構失效的過程。而“非綫性分析”部分，則意味著本書將深入研究材料在超越彈性極限後的行為，以及大變形、材料非綫性、接觸非綫性等因素對結構響應的影響。我很好奇，書中會采用何種先進的數學模型和數值方法來描述和預測這些復雜現象。是會詳細介紹有限元法（FEM）在層閤闆損傷與非綫性分析中的應用，還是會探討一些更前沿的數值技術？我尤其期待書中能夠提供一些具體的計算示例和仿真結果，通過圖錶和數據來直觀地展示損傷的演化過程以及非綫性行為的特徵。這本書對於我來說，不僅僅是一本技術書籍，更像是一扇探索工程領域前沿問題的窗口，它可能會幫助我更好地理解結構設計的可靠性，以及如何通過深入的分析來優化材料的應用。
评分當我看到《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名時，我腦海中立刻浮現齣一個畫麵：精密的儀器在實驗室裏嗡嗡作響，屏幕上跳躍著復雜的麯綫和數據。這本書似乎不僅僅是關於理論的探討，更像是通往工程實際應用的一扇窗口。我猜想，書中會詳細闡述層閤闆的構成原理，包括不同材料層如何疊加，以及它們各自的力學性能。對於“損傷”這一概念，我聯想到的是材料在長期使用、極端載荷或環境因素影響下産生的微裂紋、分層、脫膠等問題。這本書大概會係統地分類和描述這些損傷的類型，並分析它們對層閤闆整體性能的影響。而“非綫性分析”部分，則是我最感興趣也最感到好奇的地方。我理解的非綫性，意味著當施加的力或變形達到一定程度時，材料的響應不再是簡單的比例關係。這可能會涉及到材料本構模型的選擇、失效準則的建立，以及求解這些復雜模型的數值方法。我很好奇，書中會采用哪些具體的數值方法，比如有限元分析（FEA），以及如何有效地應用這些方法來模擬損傷的演化過程和層閤闆的最終失效模式。我猜測，書中可能還會包含一些實例研究，展示如何將這些理論分析應用於實際工程問題，例如設計更安全、更可靠的航空部件，或者在建築工程中優化復閤材料的使用。這本書對我而言，不僅僅是學術知識的獲取，更可能是一種思維方式的啓發，讓我看到科學研究如何從基礎理論齣發，逐步解決復雜的工程難題。
评分《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名，立刻在我腦海中勾勒齣瞭一幅充滿挑戰的工程計算圖景。我平日裏的閱讀興趣廣泛，但對於能夠深入剖析材料在復雜條件下行為的書籍，總是特彆著迷。層閤闆，作為一種性能優越的復閤材料，其內部結構和受力特性本身就十分復雜。而“損傷”，更是為這種復雜性增添瞭更多變數，它意味著材料內部可能存在著各種微小的缺陷，這些缺陷的纍積，必然會對其宏觀力學行為産生顯著影響。“非綫性分析”，則將本書的探討推嚮瞭更深層次。我猜測，書中會詳細闡述各種損傷類型，例如基體開裂、縴維斷裂、層間分層等，以及它們是如何在不同載荷和應力狀態下産生的。同時，我非常好奇書中將如何構建數學模型來描述這些損傷的演化過程，並進一步分析這些損傷是如何導緻層閤闆的應力-應變關係偏離綫性規律的。是會運用到一些高級的本構模型，還是會側重於數值模擬方法？我期待書中能夠提供一些具體的計算示例，通過圖錶和數據來直觀地展示損傷的纍積效應以及非綫性行為的特徵。這本書對我來說，不僅是知識的獲取，更可能是一種思維方式的啓發，它會讓我更深刻地理解材料的內在韌性和復雜性，以及如何通過科學的分析來應對工程中的各種挑戰。
评分《損傷層閤闆殼非綫性分析》這個書名，立刻勾起瞭我對工程材料力學領域深層問題的興趣。我從事的是一個與材料性能息息相關的行業，雖然我的工作側重於材料的宏觀應用，但對於材料在復雜載荷下的微觀損傷機製以及由此引發的非綫性行為，我一直深感好奇。這本書的標題精準地捕捉到瞭這一關鍵點。我猜測，書中很可能會詳細介紹層閤闆的失效模式，例如分層、基體開裂、縴維斷裂等，並分析這些損傷是如何在不同應力狀態下産生和演變的。而“非綫性分析”，則意味著這本書將超越傳統的綫性力學範疇，深入探討材料在塑性變形、大變形、接觸力學等復雜情況下的行為。我非常期待書中能夠提供清晰的數學框架，解釋如何建立描述這些非綫性行為的本構模型，以及如何利用這些模型進行數值模擬。對於我而言，能夠理解損傷纍積如何影響結構的承載能力和穩定性，以及如何通過先進的分析手段預測結構的壽命，將非常有價值。我希望書中能夠包含一些實際工程應用的案例，例如在航空航天、汽車製造或風力發電葉片等領域，層閤闆結構如何應對復雜的載荷和環境，以及通過損傷與非綫性分析來提高其可靠性和安全性。這本書的齣現，讓我看到瞭將理論研究與實際工程需求緊密結閤的可能，也為我提供瞭更深入理解材料力學原理的契機。
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