复合材料结构强度计算与验证

📚 共计 30 章节

复合材料定义与分类 · 力学基础概念 · 强度计算重要性 · 课程目标与路径

定义力学基础工程意义

各向异性弹性力学基础

应力与应变张量 · 广义胡克定律 · 正交各向异性 · 工程常数

张量胡克定律正交各向异性

单层板宏观力学分析

平面应力假设 · 本构关系 · 偏轴刚度与坐标变换 · 强度比与失效准则

平面应力坐标变换失效准则

经典层合板理论

层合板假设与位移场 · 应变曲率 · 合力与合力矩 · ABD矩阵

位移场ABD矩阵层合板

层合板刚度计算

对称/反对称/准各向同性层合板 · 耦合效应分析

对称准各向同性耦合

层合板强度分析

首层/最终失效 · Tsai-Wu · Hashin · Puck准则

Tsai-WuHashinPuck

湿热效应与残余应力

热/湿膨胀系数 · 湿热应变 · 残余应力影响

湿热残余应力膨胀

复合材料连接强度

机械连接(螺栓/铆接) · 胶接连接 · 混合连接设计

螺栓胶接混合连接

复合材料层间应力

自由边缘效应 · 层间应力计算 · 分层起始与扩展

自由边缘分层层间

复合材料疲劳强度

S-N曲线 · 疲劳损伤累积 · 变幅载荷分析

S-N曲线累积损伤变幅

复合材料冲击与损伤容限

低速冲击损伤 · CAI · 损伤容限设计

冲击CAI损伤容限

有限元分析基础

单元类型(壳/实体) · 网格划分 · 边界条件与载荷

壳单元实体单元网格

复合材料有限元建模

材料方向 · 层叠顺序 · Cohesive单元模拟分层

材料方向Cohesive分层

线性与非线性分析

几何/材料/接触非线性在复材中的应用

几何非线性材料非线性接触

渐进损伤分析(PDA)

刚度退化 · 损伤变量演化 · ABAQUS USDFLD/UMAT

复合材料结构稳定性

屈曲分析 · 线性/后屈曲 · 加筋板壳稳定性

屈曲后屈曲加筋板

复合材料结构优化设计

铺层顺序/厚度/拓扑优化在复材中的应用

铺层优化拓扑优化厚度

试验验证基础

ASTM D3039/D3410/D3518 · 试件设计 · 夹具与加载

ASTM试件夹具

静力试验与数据处理

应变片布置 · 载荷-位移曲线 · 强度模量计算 · 异常数据剔除

应变片数据处理异常剔除

无损检测技术

超声C扫 · 红外热成像 · X射线CT · 声发射

超声热成像CT

全尺寸结构验证试验

试验大纲 · 载荷谱 · 现场安全 · 通过/失败判据

试验大纲载荷谱判据

适航与认证基础

FAR/JAR 25部 · 符合性方法(MOC)选择

B基准值与A基准值

统计基础 · 正态/Weibull分布 · 许用值计算

B基准A基准Weibull

结构健康监测(SHM)

光纤光栅 · 压电传感器 · 阻抗法 · SHM集成

光纤压电SHM

复合材料修理技术

灌注/预浸料修理 · 补片设计 · 修理后强度评估

灌注补片修理强度

复合材料结构耐久性

环境老化(湿热/紫外线) · 蠕变与应力松弛 · 寿命评估

老化蠕变耐久性

多尺度建模方法

微观力学(RVE) · 细观力学 · 宏观均质化

RVE细观均质化

复合材料夹层结构

蜂窝/泡沫芯材 · 面板-芯材界面 · 弯曲与压溃

蜂窝泡沫夹层板

编织复合材料分析

织物几何模型 · 渗透率与树脂流动 · 强度预测

编织渗透率强度预测

前沿与工程实践

数字孪生 · 机器学习 · 课程总结与工程伦理

数字孪生机器学习工程伦理