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复合材料力学与船舶工程应用PDF电子书下载

交通运输

• 作 者：杨娜娜，姚熊亮着
• 出 版 社：北京：科学出版社
• 出版年份：2018
• ISBN：9787030547743
• 页数：226 页

图书介绍：编者总结国内外此类教材的不足，并结合哈尓滨工程大学”三海一核”的特色与船舶与海洋工程专业的教学要求，综合多年来从事船舶复合材料教学、研究的体会，编写了这本针对船舶复合材料应用研究的书籍。本书既涵盖复合材料船舶应用的相关技术难点，又包括复合材料船舶细观及宏观力学、结构分析方法等，能够做到全面系统，符合船海特色教材的要求。本书分为基础部分和实践应用两大部分，理论联系实际,具有技术先进性,内容系统性强等特点。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：桥梁建筑下一篇：图解汽车底盘构造与原理 《复合材料力学与船舶工程应用》目录 标签：船舶工程 复合材料 力学 船舶 复合

第1章 概述1

1.1 复合材料1

1.1.1 概念1

1.1.2 常用纤维材料1

1.1.3 常用树脂基体材料3

1.1.4 夹层结构芯材5

1.1.5 复合材料的分类及特性8

1.2 船体材料发展历史10

1.2.1 木材10

1.2.2 水泥11

1.2.3 钢材12

1.2.4 铝合金14

1.2.5 钛合金14

1.2.6 复合材料16

1.3 复合材料力学简介18

第2章 复合材料细观力学20

2.1 均匀化理论20

2.1.1 遍历理论20

2.1.2 代表性体积单元21

2.1.3 微观结构的几何特征21

2.1.4 统计均匀性假设与均匀边界条件23

2.2 复合材料的有效弹性性能24

2.2.1 定义25

2.2.2 单向复合材料的弹性常数26

2.2.3 桥联模型33

2.2.4 渐进均匀化方法35

2.2.5 复合材料自洽模型37

2.2.6 Mori-Tanaka法38

2.3 算例39

第3章 复合材料宏观力学41

3.1 各向异性弹性力学基本方程41

3.1.1 广义胡克定律41

3.1.2 各向异性材料的本构关系41

3.1.3 工程弹性常数表示的本构关系47

3.1.4 弹性常数的限制48

3.2 单层板理论50

3.2.1 平面应力下的应力-应变关系51

3.2.2 任意方向的应力-应变关系53

3.2.3 正交各向异性单层板强度57

3.3 层合板理论64

3.3.1 经典层合板理论66

3.3.2 一阶剪切变形理论73

3.3.3 高阶剪切变形理论76

3.3.4 层合板强度分析76

3.3.5 层间应力81

第4章 夹层结构理论82

4.1 概述82

4.2 夹层梁理论83

4.2.1 概述83

4.2.2 梁的弯曲84

4.3 夹层板理论91

4.3.1 各向同性夹层板理论91

4.3.2 正交各向异性夹层板理论95

4.4 蜂窝夹层结构的工程计算方法99

4.4.1 蜂窝夹层结构的密度计算99

4.4.2 蜂窝夹层结构的等效弹性模量计算101

第5章 复合材料船舶结构设计105

5.1 复合材料船舶结构设计流程105

5.2 材料选择106

5.2.1 纤维选择107

5.2.2 基体选择111

5.2.3 芯材选择116

5.3 铺层设计及单层性能的确定117

5.3.1 铺层设计118

5.3.2 船舶常用复合材料119

5.3.3 单层性能的确定120

5.4 加工工艺选择121

5.5 复合材料船体结构形式125

5.5.1 船体结构形式125

5.5.2 复合材料船体骨架及结构布置129

5.6 复合材料船舶结构计算方法131

5.6.1 梁理论131

5.6.2 加筋板的分析方法133

5.7 结构设计考虑的其他因素136

5.7.1 蠕变136

5.7.2 防火性能138

5.7.3 疲劳特性141

5.7.4 抗爆、抗冲击性能148

第6章 复合材料船舶结构连接节点与设计156

6.1 复合材料船舶结构连接形式156

6.1.1 板的连接157

6.1.2 板与骨架的连接160

6.1.3 骨架的连接161

6.2 复合材料船舶结构典型节点161

6.2.1 舱壁与板的连接节点162

6.2.2 骨架交叉连接节点162

6.2.3 舷顶列板与上甲板连接节点166

6.2.4 甲板与上层建筑的连接节点167

6.2.5 基座在船体上的连接形式167

6.2.6 龙骨结构节点形式168

6.2.7 支柱固定的连接节点168

6.2.8 夹层船体结构的连接节点170

6.3 船用复合材料连接结构设计分析方法171

6.3.1 连接形式选择172

6.3.2 平面内搭接或对接173

6.3.3 非平面连接：板梁结构连接节点178

6.3.4 非平面连接：舱壁与板的连接180

6.3.5 加强筋交叉节点182

第7章 复合材料船舶损伤来源及维修184

7.1 概述184

7.2 海洋环境对船舶复合材料的影响184

7.2.1 浸泡在海水中的复合材料受环境因素影响184

7.2.2 暴露在空气中的复合材料受环境因素影响187

7.2.3 海洋环境影响实例191

7.3 复合材料结构中的缺陷191

7.3.1 生产过程中产生的缺陷192

7.3.2 使用过程中产生的损伤200

7.4 复合材料无损检测技术203

7.4.1 目视检测法203

7.4.2 磁粉检测法204

7.4.3 超声检测法204

7.4.4 涡流检测技术205

7.4.5 X射线照相技术206

7.5 船舶复合材料结构维修207

7.5.1 复合材料结构修补流程207

7.5.2 复合材料维修原则207

第8章 复合材料船舶应用211

8.1 上层建筑211

8.1.1 结构性能213

8.1.2 结构隐身214

8.2 桅杆215

8.2.1 结构性能217

8.2.2 隐身性能218

8.3 螺旋桨218

8.3.1 结构特性221

8.3.2 水动力性能222

8.4 导流罩222

8.4.1 结构性能223

8.4.2 声学性能224

参考文献225

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摘要：本文以《复合材料力学与船舶工程应用.pdf电子书版文档下载》为中心，详细阐述了复合材料力学在船舶工程中的应用，包括材料特性、设计方法、性能优化以及实际案例分析等方面，旨在为船舶工程领域的研究者和工程师提供有益的参考。

1、材料特性

复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优异性能，是船舶工程中理想的材料选择。本文首先介绍了复合材料的组成、结构特点以及力学性能，包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本力学性能。通过对复合材料力学特性的深入研究，有助于船舶工程师更好地理解和应用复合材料。

复合材料由基体和增强材料组成，基体材料通常为树脂，增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。这些材料在复合过程中形成独特的微观结构，从而赋予复合材料优异的力学性能。例如，碳纤维复合材料具有较高的比强度和比刚度，适用于船舶结构件的设计。

此外，本文还分析了复合材料在不同环境条件下的力学性能变化，如温度、湿度、盐雾等，为船舶工程中的材料选择和设计提供了重要依据。

2、设计方法

复合材料在船舶工程中的应用涉及多种设计方法，包括结构优化、强度校核、疲劳分析等。本文详细介绍了这些设计方法的基本原理和实际应用。

结构优化是复合材料设计的重要环节，通过优化设计可以降低船舶结构重量，提高船舶性能。本文以有限元分析为例，介绍了结构优化设计的基本流程和方法，包括模型建立、参数设置、求解过程等。

强度校核是确保船舶结构安全性的关键步骤。本文以船舶结构件为例，介绍了复合材料结构的强度校核方法，包括应力分析、变形分析、疲劳分析等。通过强度校核，可以确保船舶结构在正常使用条件下满足安全要求。

3、性能优化

复合材料在船舶工程中的应用需要不断优化其性能，以提高船舶的整体性能。本文从以下几个方面对复合材料性能优化进行了探讨。

首先，通过改进复合材料制备工艺，如纤维排列、树脂固化等，可以提高复合材料的力学性能。其次，通过优化复合材料结构设计，如壁厚、加强肋等，可以降低船舶结构重量，提高船舶性能。

此外，本文还介绍了复合材料在船舶工程中的应用实例，如船舶结构件、舾装件等，分析了复合材料性能优化在实际工程中的应用效果。

4、实际案例分析

本文以实际案例为背景，分析了复合材料在船舶工程中的应用。通过案例分析，可以深入了解复合材料在船舶工程中的实际应用效果，为后续研究提供有益的参考。

案例一：某型船舶的船体结构采用复合材料制造，通过优化设计，降低了船舶结构重量，提高了船舶性能。案例二：某型船舶的推进器采用复合材料制造，提高了推进器的效率，降低了能耗。

通过这些实际案例分析，本文总结了复合材料在船舶工程中的应用经验，为船舶工程师提供了有益的借鉴。

总结：

本文从材料特性、设计方法、性能优化以及实际案例分析等方面，详细阐述了复合材料在船舶工程中的应用。通过对复合材料力学与船舶工程应用的深入研究，有助于推动船舶工程领域的技术进步，提高船舶性能和安全性。

本文的研究成果为船舶工程师提供了有益的参考，有助于他们在实际工作中更好地应用复合材料，提高船舶工程的整体水平。

本文由nayona.cn整理

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