Mechanics and Analysis of Composite Materials

دسته بندی: فیزیک
ویرایش: 1 
نویسندگان: V.V. Vasiliev,  E. Morozov  
سری:  
ISBN (شابک) : 9780080427027, 0080427022 
ناشر: Elsevier Science 
سال نشر: 2001 
تعداد صفحات: 425 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 12 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 29,000

این کتاب به مسائل موضعی مکانیک مواد کامپوزیتی پیشرفته می پردازد که خواص مکانیکی آنها توسط الیاف پیوسته با استحکام بالا و سختی بالا تعبیه شده در زمینه پلیمری، فلزی یا سرامیکی کنترل می شود. اگرچه ایده ترکیب دو یا چند جزء برای تولید مواد با خواص کنترل‌شده از زمان‌های بسیار قدیم شناخته شده و مورد استفاده قرار گرفته است، کامپوزیت‌های مدرن تنها چند دهه پیش توسعه یافتند و اکنون کاربرد فشرده‌ای در زمینه‌های مختلف مهندسی، به‌ویژه در سازه‌های هوافضا پیدا کرده‌اند. نسبت استحکام به وزن و سختی به وزن بالا مورد نیاز است.

در حال حاضر انتشارات متعددی وجود دارد که خاصیت ارتجاعی ناهمسانگرد، مکانیک مواد کامپوزیت، طراحی، تجزیه و تحلیل، ساخت و کاربرد سازه‌های کامپوزیتی را پوشش می‌دهند، اما تفاوت این کتاب با موارد موجود در این است که ماهیت خاص‌تری دارد. ویژگی‌های خاص رفتار مواد مانند کشش غیرخطی، پلاستیسیته، خزش، و غیرخطی ساختاری را پوشش می‌دهد و مشکلات مکانیک میکرو و کلان مواد را که فقط اندکی در کتاب‌های موجود لمس شده‌اند، به تفصیل مورد بحث قرار می‌دهد. انتشار تنش در یک ماده یک طرفه با الیاف شکسته، جنبه های فیزیکی و آماری استحکام الیاف، اثرات جفت در مواد ناهمسانگرد و چند لایه، و غیره.

نویسندگان طراحان سازه های کامپوزیتی هستند که عملاً در تمام کشورهای اصلی شوروی و سپس روسیه درگیر بودند. پروژه ها در فناوری کامپوزیت و مجوز مرکز کامپوزیت روسیه - موسسه مرکزی ماشین آلات ویژه (CRISM) برای استفاده در این کتاب از تصاویر سازه های توسعه یافته و ساخته شده در CRISM به عنوان بخشی از پروژه تحقیقاتی و طراحی مشترک بسیار قدردانی می شود.

مکانیک و تجزیه و تحلیل مواد کامپوزیت شامل هشت فصل است که به طور تدریجی تمام سطوح ساختاری مواد کامپوزیت را از اجزای آنها از طریق لایه‌ها و لایه‌های اولیه تا ورقه‌ها پوشش می‌دهد.

This book is concerned with the topical problems of mechanics of advanced composite materials whose mechanical properties are controlled by high-strength and high-stiffness continuous fibers embedded in polymeric, metal, or ceramic matrix. Although the idea of combining two or more components to produce materials with controlled properties has been known and used from time immemorial, modern composites were only developed several decades ago and have now found intensive application in different fields of engineering, particularly in aerospace structures for which high strength-to-weight and stiffness-to-weight ratios are required.

There already exist numerous publications that cover anisotropic elasticity, mechanics of composite materials, design, analysis, fabrication, and application of composite structures but the difference between this book and the existing ones is that this is of a more specific nature. It covers specific features of material behaviour such as nonlinear elasticity, plasticity, creep, and structural nonlinearity and discusses in detail the problems of material micro- and macro-mechanics that are only slightly touched in existing books, e.g. stress diffusion in a unidirectional material with broken fibers, physical and statistical aspects of fiber strength, coupling effects in anisotropic and laminated materials, etc.

The authors are designers of composite structures who were involved in practically all the main Soviet and then Russian projects in composite technology, and the permission of the Russian Composite Center - Central Institute of Special Machinery (CRISM) to use in this book the pictures of structures developed and fabricated in CRISM as part of the joint research and design project is much appreciated.

Mechanics and Analysis of Composite Materials consists of eight chapters progressively covering all structural levels of composite materials from their components through elementary plies and layers to laminates.

Cover......Page 1
Half Title Page......Page 2
Title Page......Page 3
Copyright......Page 4
Preface......Page 5
Table of Contents......Page 8
1.1. Structural Materials......Page 11
1.2. Composite Materials......Page 19
1.3. References......Page 37
2.1. Stresses......Page 39
2.2. Equilibrium Equations......Page 40
2.3. Stress Transformation......Page 42
2.4. Principal Stresses......Page 44
2.5. Displacements and Strains......Page 46
2.6. Transformation of Small Strains......Page 49
2.7. Compatibility Equations......Page 50
2.9. Constitutive Equations for an Elastic Solid......Page 51
2.10. Formulations of the Problem......Page 58
2.11. Variational Principles......Page 59
2.12. References......Page 63
3.1. Ply Architecture......Page 64
3.2. Fiber-Matrix Interaction......Page 67
3.3. Micromechanics of a Ply......Page 89
3.4. Mechanical Properties of a Ply under Tension, Shear, and Compression......Page 104
3.5. Hybrid Composites......Page 122
3.6. Phenomenological Homogeneous Model of a Ply......Page 126
3.7. References......Page 128
4.1. Isotropic Layer......Page 130
4.2. Unidirectional Orthotropic Layer......Page 149
4.3. Unidirectional Anisotropic Layer......Page 156
4.4. Orthogonally Reinforced Orthotropic Layer......Page 172
4.5. Angle-Ply Orthotropic Layer......Page 193
4.6. Fabric Layers......Page 214
4.7. Lattice Layer......Page 221
4.8. Spatially Reinforced Layers and Bulk Materials......Page 223
4.9. References......Page 231
5.1. Stiffness Coefficients of a Generalized Anisotropic Layer......Page 233
5.2. Stiffness Coefficients of a Homogeneous Layer......Page 244
5.3. Stiffness Coefficients of a Laminate......Page 246
5.4. Quasi-Homogeneous Laminates......Page 248
5.5. Quasi-Isotropic Laminates......Page 251
5.6. Symmetric Laminates......Page 253
5.7. Antisymmetric Laminates......Page 256
5.8. Sandwich Structures......Page 257
5.9. Coordinate of the Reference Plane......Page 259
5.10. Stresses in Laminates......Page 262
5.11. Example......Page 264
5.12. References......Page 277
6.1. Failure Criteria for an Elementary Composite Layer or Ply......Page 278
6.2. Practical Recommendations and Discussion......Page 292
6.3. Examples......Page 301
6.4. References......Page 307
7.1. Temperature Effects......Page 308
7.2. Hygrothermal Effects and Aging......Page 324
7.3. Time and Time-Dependent Loading Effects......Page 326
7.4. Manufacturing Effects......Page 357
7.5. References......Page 369
8.1. Optimal Fibrous Structures......Page 371
8.2. Composite Laminates of Uniform Strength......Page 378
8.3. Application to Pressure Vessels......Page 385
8.4. References......Page 398
Author Index......Page 399
Subject Index......Page 402
Back Cover......Page 418