Nonlinear Dynamics of Composite Delaminated Beam With Piezoelectric Actuator pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Perel, Victor Y.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:20

装帧:

isbn号码:9781412016957

丛书系列:

图书标签:

• Nonlinear Dynamics
• Composite Materials
• Delamination
• Piezoelectric Actuators
• Beam Theory
• Structural Mechanics
• Vibration Control
• Finite Element Analysis
• Damage Mechanics
• Smart Structures

好的，这是一本关于《高分子复合材料的界面粘接与结构完整性》的图书简介，内容详尽，完全独立于您提供的书名： --- 《高分子复合材料的界面粘接与结构完整性》 内容提要 本书深入探讨了现代工程结构中至关重要的领域——高分子复合材料（Polymer Matrix Composites, PMC）的界面粘接性能及其对整体结构完整性的影响。随着航空航天、汽车制造、风能以及土木工程领域对轻质、高强度材料需求的不断增长，复合材料的应用日益广泛。然而，复合材料的优异宏观性能高度依赖于纤维/基体、层间以及不同材料间的精确界面粘接质量。任何界面处的缺陷，无论是微裂纹、孔隙还是粘接强度不足，都可能成为结构失效的起点，导致灾难性的后果。 本书旨在为材料科学家、结构工程师和高级研究生提供一个全面而深入的参考框架，涵盖从基础理论到先进实验表征，再到实际工程应用的跨学科知识。全书结构严谨，逻辑清晰，力求展现界面科学在提升复合材料耐久性和可靠性方面的核心地位。 第一部分：界面科学基础与表征技术 本部分首先奠定了理解复合材料界面行为的理论基础。内容始于界面物理化学，详细阐述了表面能理论、润湿性、分子间作用力（范德华力、氢键、共价键）在高分子固化和纤维浸润过程中的作用。我们探讨了如何通过表面改性技术（如等离子体处理、化学接枝、涂层技术）来优化纤维或增强体表面化学特性，以实现最佳的界面相容性。 随后，本书重点介绍了先进的界面表征技术。这包括非破坏性测试（如超声波 C 扫描、热红外成像）用于宏观缺陷的定位，以及高分辨率的微观分析技术，如透射电子显微镜（TEM）和扫描隧道显微镜（STM）在原子尺度上观察界面过渡层。特别地，本书详尽介绍了拉伸法、剪切法和三点/四点弯曲法在量化界面剪切强度（IFSS）方面的实验规程、数据处理的复杂性以及误差分析。此外，原子力显微镜（AFM）在获取局部粘接力和形貌信息方面的应用也被深入剖克。 第二部分：界面失效机制与损伤力学 本部分深入剖析了复合材料界面在服役载荷下的演化和失效过程。我们首先建立了界面损伤力学的基本框架，包括线弹性断裂力学在层间开裂分析中的应用，特别是弹性能量释放率（G）的概念及其在模式 I、模式 II 和混合模式下的计算方法。 焦点随后转向失效机制。详细分析了在静态荷载、疲劳循环和环境暴露（湿热耦合作用）下发生的典型界面失效模式，如粘性破坏（Purely Adhesive Failure）、内聚性破坏（Purely Cohesive Failure）以及混合模式。对于疲劳问题，本书引用了大量的实验数据和模型，阐述了界面微裂纹的萌生、扩展速率（Paris 规律的界面适用性）和最终的灾难性失效过程。环境因素，特别是水分渗透对界面水解稳定性的影响，被作为关键章节进行深入讨论。 第三部分：层间增强与结构设计策略 本部分侧重于工程应用和解决方案，旨在如何通过结构设计和材料创新来提升界面的鲁棒性。 首先，我们详细探讨了层间增强技术。这包括使用纳米增强剂（如碳纳米管、石墨烯片层）来填充界面区域，以提高界面韧性和抗分层能力。书中还讨论了利用三维编织、缝合技术和引入韧性薄层（如热塑性聚合物层）来有效约束层间裂纹扩展的机械策略。 其次，本书提供了复合材料结构的寿命预测与可靠性评估方法。重点介绍了界面损伤容限设计的原则，以及如何将实验数据与有限元分析（FEA）相结合，建立精确预测结构剩余寿命的计算模型。我们探讨了内聚区模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模拟复杂界面断裂过程中的优势与局限性，并提供了在商业软件中实现 CZM 模型的详细操作指南和参数标定流程。 第四部分：特定工程应用与展望 最后，本书将理论和技术应用于特定的高要求工程领域。我们分析了航空结构中抗冲击和抗穿透的界面设计，特别是在遭受高速微粒撞击时的能量耗散机制。在风力涡轮机叶片的设计中，本书讨论了如何确保叶片长期服役下的湿热环境下的层间稳定性。 展望部分，本书总结了当前研究的前沿方向，包括自修复复合材料界面的开发、原位（In-situ）监测界面状态的智能传感技术，以及利用机器学习加速界面性能预测的潜力。 目标读者 本书适合于从事复合材料研发、结构设计与分析的工程师、材料科学领域的科研人员、从事高分子化学与工程的高年级本科生及研究生。阅读本书需要具备材料力学和基础断裂力学的知识背景。 ---

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