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目录1

0　概论1

1　单层板的刚度与强度2

1.1 引言2

1.1.1　单层板及其主方向2

1.1.2　应力3

1.1.3　应变3

1.2　单层板的正轴刚度4

1.2.1　单层板的正轴应力-应变关系4

1.2.2　模量与柔量的对称性8

1.2.3　几种典型复合材料单层的正轴刚度参数10

1.3　单层板的偏轴刚度11

1.3.1　应力转换与应变转换11

1.3.2　单层板的偏轴模量16

1.3.3　单层板的偏轴柔量19

1.3.4　单层板的偏轴工程弹性常数22

1.4.1　单层板强度的概念31

1.4　单层板的强度31

1.4.2　最大应力准则和最大应变准则32

1.4.3　蔡希尔（Tsai-Hi1l）强度准则33

1.4.4　蔡-吴（Tasi-Wu）张量多项式准则34

1.4.5　单层板强度的方向性及各种强度准则的比较40

1.4.6　单层板的强度比方程42

2　单层板的细观力学分析45

2.1　引言45

2.2　复合材料的密度及各相的含量46

2.3　用材料力学方法预测单向单层板的弹性常数47

2.3.1　串联模型的弹性常数48

2.3.2　并联模型的弹性常数51

2.3.3　植村-山胁的经验公式53

2.4　用半经验公式法预测单向单层板的弹性常数54

2.4.1　韩（Hahn）的半经验公式54

2.4.2　哈尔平-蔡（Halpin-Tsai）的半经验公式57

2.5　复合材料单层基本强度的预测58

2.5.1　纵向拉伸强度Xt58

2.5.2　纵向压缩强度Xc60

2.6　织物复合材料力学性能的预测61

2.7　短纤维复合材料的细观力学分析62

2.7.1　应力传递理论63

2.7.2　单向短纤维复合材料的弹性模量和强度64

2.7.3　平面随机取向短纤维复合材料的弹性模量和强度66

3　层合板的刚度与强度68

3.1 引言68

3.2　对称层合板的面内刚度70

3.2.1　面内力-面内应变关系70

3.2.2　对称层合板的面内工程弹性常数72

3.2.3　面内模量的计算73

3.2.4　几种典型对称层合板的面内模量74

3.3　一般层合板的刚度82

3.3.1　一般层合板的内力-应变关系82

3.3.2　对称层合板的弯曲刚度88

3.3.3　一般层合板的模量计算91

3.3.4　几种典型层合板的刚度94

3.3.5　平行移轴定理101

3.4.1　层合板各单层的应力计算及强度校核102

3.4　层合板的强度102

3.4.2　层合板的强度105

4　复合材料产品设计概要109

4.1　设计程序109

4.2　设计方法110

4.3　设计基础111

4.3.1　纤维增强塑料的材料特性111

4.3.2　外载荷基准113

4.4.1　设计标准制定的目的119

4.4　设计标准119

4.4.2　设计标准的概念120

4.4.3　极限强度120

4.4.4　安全系数123

4.4.5　许用应力125

4.5　简单构件的设计127

4.5.1　承拉构件127

4.5.2　承压构件128

4.5.3　承弯杆件——梁131

5.1.2　接点的强度校核138

5.1.1　机械连接的形式138

5.1　机械连接138

5　复合材料的连接138

5.2　胶接连接141

5.2.1　胶接接头的形式142

5.2.2　搭接接头承载力的分析142

5.2.3　搭接接头的强度条件148

6　纤维增强塑料容器和贮罐设计149

6.1　引言149

6.2.1　容器器壁和贮罐罐壁的层合结构151

6.2　层合结构设计151

6.2.2　层合结构设计及厚度计算152

6.3　卧式容器和贮罐设计156

6.3.1　鞍座最佳位置157

6.3.2　卧式容器和贮罐受力分析158

6.3.3　筒体强度设计与校核162

6.3.4　鞍座设计165

6.3.5　封头设计165

6.3.6　设计实例167

6.4　立式容器和贮罐设计171

6.4.2　立式圆筒形贮罐的罐顶和平底172

6.4.1　立式容器和贮罐内力分析172

6.4.3　立式设备支座174

6.4.4　装配式纤维增强塑料贮罐176

6.5　容器和贮罐的零部件设计177

6.5.1　容器和贮罐的开孔与补强177

6.5.2　进出口管和人孔181

7　纤维缠绕内压容器184

7.1　钢制内压薄壁容器184

7.3　纤维缠绕内压容器筒体的强度设计188

7.3.1　单螺旋纤维缠绕内压容器的强度设计188

7.2.1　网格理论的基本假设188

7.2.2　等张力结构的基本概念188

7.2　网格理论188

7.3.2　双向纤维缠绕内压容器筒体的强度设计190

7.4　纤维缠绕内压容器封头的强度设计191

7.4.1　等张力封头强度问题191

7.4.2　等张力封头曲线193

7.4.3　其他类型的封头曲线195

7.5.1　金属内衬的设计196

7.5　金属内衬的设计196

7.5.2　金属内衬复合容器的纤维缠绕张力198

7.6　纤维缠绕内压容器设计实例201

7.6.1　设计条件201

7.6.2　强度设计202

7.6.3　缠绕张力计算204

8.1.1　玻璃钢管道的应用205

8.1.2　玻璃钢管道的特点和分类205

8.1　玻璃钢管道的概况205

8　玻璃钢管道205

8.2　玻璃钢管道的设计209

8.2.1　设计基础209

8.2.2　结构计算210

8.2.3　性能检验211

8.3　管道的连接及管件212

8.3.1　不可拆卸连接214

8.3.2　可拆卸连接215

8.4　复合管道216

8.4.1　玻璃钢／聚氯乙烯复合管道216

8.3.3　玻璃钢管件216

8.4.2　玻璃钢／树脂混凝土管219

8.5　玻璃钢管道的设计和生产221

9　玻璃钢叶片223

9.1　叶片的结构设计224

9.1.1　叶片截面设计224

9.1.2　叶根设计225

9.1.3　叶片表面防护层227

9.1.4　铺层设计227

9.2.2　叶片离心力计算229

9.2　叶片的强度和刚度计算229

9.2.1　坐标的选取229

9.2.3　气动弯矩和扭矩的计算232

9.2.4　应力计算及强度校核232

9.2.5　变形计算及刚度校核234

9.3　D8000型风机叶片235

9.3.1　技术数据和技术要求236

9.3.2　结构设计和制造工艺237

9.3.3　强度、刚度计算238