航空固体材料和结构力学

　　本书系统阐述了航空领域固体材料结构力学的基本理论，重点介绍了航空领域中铝基/碳基复合材料的物理性质，以及分级准则在航空材料领域的应用。完整阐述了应力、应变、强度行为准则和分级准则基本理论，并应用有限元方法、能量最小化方法实现对问题的求解。充分展示了航空结构尺度范围的影响，解决了塑性极限的问题，提出了强度分级准则。

　　滕英元，教授。主要研究方向：飞行器设计及力学静动力分析，航空工程结构及力学行为研究。主持承担辽宁省教育厅基金、沈阳航空航天大学博士启动基金、沈阳航空航天大学与乌克兰合作“小卫星项目”，并承担结构静动力计算分析，中航航空基金。以 作者或通讯作者共发表论文10余篇，其中SCI期刊收录4篇。主编《工程力学》（高等教育出版社）教材一部。

第0章 引言
第1章 应力
1.1 应力的概念
1.1.1 外力
1.1.2 内力
1.1.3 正应力、切应力
1.2 应力矢量的性质
1.2.1 边界条件
1.2.2 内力的斜矩
1.2.3 相互作用
1.2.4 柯西互等定理
1.3 应力矩阵
1.3.1 符号表示
1.3.2 应力张量的不变量
1.3.3 应力张量与应力矢量之间的关系
1.3.4 主应力和主方向
1.4 平衡方程
1.5 莫尔圆
第2章 应变
2.1 应变的概念
2.1.1 位移矢量
2.1.2 单位应变
2.1.3 角应变
2.2 应变矩阵
2.2.1 应变矩阵的定义
2.2.2 主应变和主方向
2.2.3 体积膨胀
2.2.4 应变张量的不变量
2.2.5 相容性条件
2.3 应变测量:应变仪
第3章 本构关系法则
3.1 几个定义
3.2 拉伸试验
3.2.1 脆性材料
3.2.2 韧性材料
3.2.3 特殊情况
3.3 剪切试验
3.3.1 脆性材料
3.3.2 韧性材料
3.4 一般规则
3.4.1 线性弹性
3.5 各向异性材料:复合材料的例子
3.5.1 弹性
3.6 热弹性力学
第4章 求解方法
4.1 解的评估
4.2 位移法
4.3 应力法
4.4 有限元方法
第5章 功能原理:有限元法原理
5.1 功能原理
5.1.1 假设
5.1.2 应变能
5.1.3 外力功
5.1.4 应变能
5.1.5 能量最小化:里兹法
5.2 有限元方法
5.2.1 有限元方法的一般原理
5.2.2 三节点三角形单元的例子
5.3 应用:采用Catia 进行三角形板有限元分析
第6章 航空结构分级准则
6.1 引言
6.2 分级准则的试验测定
6.3 正应力或主应力准则:脆性材料
6.4 应力或最大剪切能准则:延展性材料
6.4.1 特雷斯卡准则
6.4.2 冯·米寒斯准则
6.4.3 韧性材料的断裂
6.5 最大摩擦剪切准则:脆性材料的压缩
6.6 各向异性准则:复合材料的例子
第7章 塑性
7.1 引言
7.2 可塑性失稳:颈缩,真实应力和真实应变
7.3 塑性本构关系:兰贝格·奥斯古德定理(Ramberg-Osgood)定律
7.4 弹塑性计算实例:开孔受拉板
第8章 航空结构材料的物理特性
8.1 引言
8.2 铝2024
8.3 碳/环氧树脂复合材料T300/914
8.4 聚合物
第9章 练习题
9.1 应变花应力分析(罗赛特分析)
9.2 纯剪切
9.3 弹性固体的压缩
9.4 重力坝
9.5 剪切模量
9.6 复合材料的模量
9.7 圆轴扭转
9.8 塑性压缩
9.9 双向材料梁的拉伸
9.10 梁的热膨胀
9.11 切应力作用下的单元体
9.12 受压球形罐
9.13 塑性弯曲
9.14 径向拉伸圆盘
9.15 弯曲梁:里兹法求解
9.16 开孔板的应力集中
9.17 弯曲梁
第10章 练习题解答
10.1 应变花应力分析(罗赛特分析)
10.2 纯剪切
10.3 弹性体的压缩
10.4 重力坝
10.5 剪切模量
10.6 复合材料的模量
10.7 圆柱扭转
10.8 塑性压缩
10.9 双层材料梁的拉伸
10.10 梁的热膨胀
10.11 切应力作用下的立方体
10.12 球形压力储气罐
10.13 塑性弯曲
10.14 径向拉伸圆盘
10.15 弯曲梁:里兹法求解
10.16 开孔板的应力集中
10.17 弯曲梁
附录:解析公式
A1 笛卡儿坐标下的解析公式
A2 柱坐标下的解析公式
A3 球坐标下的解析公式
参考文献