Mechanical Behavior of Woven Fabrics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Paul & Co Pub Consortium

作者:Trompette, Philippe

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:

价格:0.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9781905209958

丛书系列:

图书标签:

Woven Fabrics
Mechanical Properties
Textile Engineering
Material Science
Fabric Mechanics
Deformation
Stress-Strain
Finite Element Analysis
Computational Modeling
Textile Testing

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具体描述

材料科学与工程前沿：先进复合材料的力学响应与结构设计图书简介本书深入探讨了当代材料科学与工程领域中，先进复合材料在复杂载荷条件下的力学行为、本构关系建模以及结构设计优化等核心议题。本书旨在为研究生、研究人员以及资深工程师提供一个全面、深入且前沿的知识框架，以应对高性能结构对材料力学性能日益严苛的要求。第一部分：复合材料基础与微观结构表征本书首先回顾了经典复合材料理论的基础，侧重于理解多相材料体系的有效性能预测方法。我们超越了简单的层合板理论，引入了先进的随机复合材料模型（Stochastic Composite Models），用于描述纤维或填料在基体中非均匀分布对宏观力学性能的影响。详细阐述了纳米复合材料的界面科学。重点分析了界面层在决定材料整体韧性、疲劳寿命和环境稳定性中的关键作用。通过引入先进的微观尺度成像技术（如同步辐射CT扫描、高分辨电子显微镜），我们展示了如何定量表征孔隙率梯度、微裂纹萌生与扩展的初始条件。特别辟出一章讨论了智能复合材料。内容涵盖了形状记忆聚合物（SMPs）和压电材料集成到结构中的力学耦合效应，及其在自修复和结构健康监测（SHM）中的应用潜力。第二部分：非线性力学行为与本构关系本部分是本书的核心，着重于超越线性弹性范围的材料行为分析。 1. 粘塑性与蠕变：针对高温或长期服役环境，我们详尽分析了聚合物基体和金属基体复合材料的粘塑性本构模型。引入了非等温动力学（Non-isothermal Kinetics）来精确描述温度对粘滞松弛过程的影响。发展了一种结合内变量理论（Internal Variable Theory）与晶体塑性模型的混合方法，用于预测纤维/基体界面在应变集中时的塑性流动。 2. 损伤力学与断裂：深入研究了内禀型碎裂模型（Phase-Field Fracture Models）在模拟复合材料中复杂裂纹路径（如基体开裂、纤维拔出和分层）方面的优势。与传统的应力强度因子方法不同，相场模型能够自然地处理裂纹萌生和演化过程中的能量耗散，避免了尖锐裂口的处理难题。讨论了多尺度损伤演化，即从微裂纹到宏观失效的演变路径。 3. 冲击与高速载荷响应：针对航空航天和汽车防护应用，分析了非线性冲击动力学。重点阐述了速率依赖性响应（Rate-Dependent Response）对材料性能的影响，特别是粘弹性材料在冲击载荷下的能量吸收机制。引入了有限元冲击模拟中常用的朗日-彭德-普拉斯（LPPM）本构模型，并讨论了其在模拟高应变率下的失效行为时的局限性与改进方向。第三部分：结构优化与先进分析技术本部分将材料层面的理解提升至结构应用层面，强调设计与性能的协同优化。 1. 拓扑优化与功能梯度材料（FGM）：详细介绍了基于密度法（Density-based Method）和进化结构算法（Evolutionary Structural Optimization, ESO）的复合材料结构拓扑优化流程。重点在于如何将材料的各向异性和局部制造约束融入优化目标函数。针对FGM，提出了新型的材料梯度分布函数，用以平衡热应力和机械应力梯度。 2. 疲劳寿命预测与剩余寿命评估：传统的S-N曲线法在预测复杂载荷下的疲劳寿命时存在不足。本书引入了基于断裂力学损伤累积的疲劳模型，特别是Creager-Manson-Coffin理论在复合材料层间疲劳（Delamination Fatigue）中的扩展应用。利用贝叶斯更新方法，结合在线监测数据，实现对结构剩余安全寿命的实时、概率性评估。 3. 制造过程对性能的影响：强调了制造工艺（如树脂传递模塑RTM、预浸料热压成型）对最终结构性能的决定性作用。分析了纤维浸润不良、固化不完全等制造缺陷如何转化为初始损伤源，并直接影响结构的抗疲劳性能和蠕变特性。总结本书内容横跨材料微观结构、本构理论、先进数值方法和工程应用，旨在系统化地提升读者对现代高性能复合材料力学行为的掌握深度，为下一代轻量化、高可靠性结构的设计与制造提供坚实的理论支撑。