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| 內容簡介： |
本书结合作者在复合材料细观力学领域的研究成果，介绍了表面弹性理论在复合材料反平面问题研究中的应用，着重阐述了各种复合材料反平面问题的表征模型、解析方法和结果讨论，揭示了该类纳米非均匀材料宏细观力学行为的尺寸效应和耦合效应等特征。本书共9章，内容分别为：纳米夹杂复合材料反平面问题、考虑夹杂形状时纳米复合材料反平面问题、纳米涂层夹杂复合材料反平面问题、正交各向异性体中纳米缺陷反平面问题、纳米孔边裂纹反平面问题、压电纳米复合材料反平面问题、考虑截面形状时压电纳米复合材料反平面问题、纳米缺陷压电体反平面问题以及纳米孔边裂纹压电体反平面问题。
本书可供学习和从事复合材料力学和细观力学领域的高年级本科生、研究生以及相关科研人员参考。
为方便教学，本书配有免费教学大纲、高品质的教学课件、章后习题详解、节后思考题解答、试题库等，凡选用本书作为授课教材的学校，均可来电（010-88379564）或邮件（cmpqu@163.com）索取，有任何技术问题也可通过以上方式联系。
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| 目錄：
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目录
前言
第1章纳米夹杂复合材料反平面问题
1.1细观力学经典模型
1.2引言
1.3纳米夹杂复合材料广义自洽模型
1.4反平面剪切弹性理论基本方程和复变弹性方法求解
1.5纳米夹杂复合材料有效反平面剪切模量的封闭解
1.6特殊情形
1.7结果与讨论
1.7.1夹杂尺寸的影响
1.7.2夹杂表面性能的影响
1.7.3夹杂剪切模量的影响
1.8本章小结
参考文献
第2章考虑夹杂形状时纳米复合材料反平面问题
2.1引言
2.2共焦点纳米椭圆柱三相模型反平面剪切问题
2.3保角映射和复变弹性理论求解
2.4考虑夹杂形状时有效反平面剪切模量的封闭解
2.5特殊情形
2.6结果与讨论
2.6.1椭圆夹杂尺寸的影响
2.6.2椭圆夹杂形状比的影响
2.6.3椭圆夹杂体积分数的影响
2.6.4椭圆夹杂模量的影响
2.7本章小结
参考文献
第3章纳米涂层夹杂复合材料反平面问题
3.1引言
3.2纳米涂层夹杂复合材料的广义自洽模型
3.3复变弹性理论分析与解答
3.4纳米涂层复合材料有效反平面剪切模量的封闭解
3.5中空纳米夹杂填充复合材料有效反平面剪切模量的封闭解
3.6中空纳米夹杂复合材料解答的特殊情形
3.7结果与讨论
3.7.1涂层壁厚和表面性能的影响
3.7.2涂层弹性模量的影响
3.7.3中空纳米夹杂壁厚和表面性能的影响
3.7.4中空纳米夹杂弹性模量的影响
3.8本章小结
参考文献
第4章正交各向异性体中纳米缺陷反平面问题
4.1引言
4.2含椭圆形纳米缺陷正交各向异性体
4.3正交各向异性体反平面剪切问题的复变弹性求解
4.4应力场封闭解和特殊情形
4.5结果与讨论
4.5.1解析解与有限元结果比较
4.5.2椭圆夹杂尺寸的影响
4.5.3基体材料弹性主方向比的影响
4.5.4椭圆夹杂形状比的影响
4.5.5椭圆夹杂弹性模量的影响
4.5.6基体材料弹性主方向比对孔边应力场的影响
4.5.7孔洞形状比对应力场的影响
4.5.8裂纹尺寸对应力强度因子的影响
4.6本章小结
参考文献
第5章纳米孔边裂纹反平面问题
5.1引言
5.2纳米三角形孔边裂纹模型和控制方程
5.3问题的转换和基本解
5.4应力场和应力强度因子
5.5应变能释放率
5.6结果与讨论
5.6.1应力强度因子的尺寸依赖效应
5.6.2裂纹长度对应力强度因子的影响
5.6.3表面性能对应力强度因子的影响
5.6.4应变能释放率随缺陷尺寸的变化
5.6.5裂纹长度对应变能释放率的影响
5.7本章小结
参考文献
第6章压电纳米复合材料反平面问题
6.1引言
6.2压电纳米圆柱三相模型反平面问题和控制方程
6.3力电耦合载荷时复变电弹理论求解
6.4压电纳米复合材料有效电弹模量的矩阵形式封闭解
6.5压电纳米涂层复合材料有效电弹模量的矩阵形式封闭解
6.6结果与讨论
6.6.1夹杂半径的影响
6.6.2夹杂体积分数的影响
6.6.3涂层夹杂尺寸的影响
6.6.4涂层厚度的影响
6.7本章小结
参考文献
第7章考虑截面形状时压电纳米复合材料反平面问题
7.1引言
7.2压电共焦点纳米椭圆柱三相模型反平面问题
7.3复变电弹理论矩阵形式解
7.4考虑夹杂形状时压电复合材料有效电弹模量的矩阵形式解
7.4.1沿长轴方向的有效电弹常数
7.4.2沿短轴方向的有效电弹常数
7.5结果与讨论
7.5.1夹杂尺寸和体积分数的影响
7.5.2夹杂形状比的影响
7.6本章小结
参考文献
第8章纳米缺陷压电体反平面问题
8.1引言
8.2纳米椭圆孔压电体反平面问题的复变电弹理论求解
8.3应力场和电位移场解析解
8.4应力和电位移场强因子封闭解
8.5结果与讨论
8.5.1椭圆孔边应力和电位移集中系数的尺寸效应
8.5.2椭圆孔边应力和电位移集中系数的形状效应
8.5.3裂尖应力和电位移场强因子的尺寸效应
8.5.4应力和电位移场强因子随机械载荷的变化
8.5.5应力和电位移场强因子随电载荷的变化
8.6本章小结
参考文献
第9章纳米孔边裂纹压电体反平面问题
9.1引言
9.2纳米圆孔边裂纹压电体反平面问题的复变弹性解
9.3裂纹尖端电弹场强因子
9.4裂纹尖端能量释放率
9.5结果与讨论
9.5.1电弹场强因子的尺寸依赖
9.5.2裂纹相对尺寸对电弹场强因子的影响
9.5.3孔洞相对尺寸对能量释放率的影响
9.5.4机械载荷对能量释放率的影响
9.5.5电载荷对能量释放率的影响
9.6本章小结
参考文献
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| 內容試閱：
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前言
复合材料具有显著的微结构特征，它是一种多相基体、夹杂、涂层、孔洞、裂纹和界面等材料，其局部细观场、宏观有效性能和强度失效规律既取决于组分材料的力学性能，又取决于细观微结构的几何特征。复合材料力学已成为力学、物理学和材料科学等多学科交叉的热门研究领域，利用细观力学分析方法研究复合材料的宏细观力学性能，是历届国际理论与应用力学大会ICTAM、国际非均匀材料力学会议ICHMM和中国力学大会CCTAM的重要专题。
复合材料的结构设计和力学性能分析，要求研究者掌握力学原理与材料微结构相结合的理论模型与分析方法，揭示材料的宏细观力学性能与微结构参数之间的关联，提炼适用范围广的微结构参数描述方式，从而建立复合材料的细观力学模型。同时，材料和结构的设计和制备已深入到纳米尺度，纳米复合材料的力学行为以及材料和结构的纳观尺度力学行为是学术界关注的前沿和热点。研究该类问题涉及如何在材料的宏观响应中计入纳米量级的细观响应。在表征纳米尺度结构和材料表面效应的诸多理论中，表面弹性理论通过在缺陷夹杂、孔洞和裂纹表面引入表面应力，将连续介质力学中的宏观特征尺寸与纳米缺陷的微观特征尺寸跨尺度进行了统一描述。
著者近年来基于表面弹性理论，致力于研究纳米复合材料反平面问题的细观场和宏观有效性能。本书是著者多年来在复合材料细观力学方面的研究成果。全书共9章，将讨论表面弹性理论在纳米涂层夹杂复合材料、纳米缺陷正交各向异性体、纳米孔边裂纹、压电纳米涂层复合材料、压电纳米缺陷以及压电纳米孔边裂纹等非均匀材料反平面问题在细观力学中的应用。
本书的研究工作得到了国家自然科学基金11302186、河北省自然科学基金A2013203103, A2013203213、河北省高等学校青年拔尖人才计划项目BJ2014058和燕山大学“新锐工程”培养计划的支持，在此表示感谢。
在撰写本书过程中，我们对已发表的成果重新进行了整理和补充。限于作者学识和水平，书中难免存在不妥之处甚至错误，也难免遗漏国内外有关重要的参考文献，在此请读者予以谅解，并批评指正。
著者
于燕山大学
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