复合材料力学讲义（第二版）ppt课件.ppt

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1、Center for Composite Materials, Harbin Institute of Technology5 5Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。简单层板的宏简单层板的宏观力学性能观力学性能简单层板

2、的微简单层板的微观力学性能观力学性能简单层板的应简单层板的应力应变关系力应变关系简单层板的强简单层板的强度问题度问题刚度的弹性力刚度的弹性力学分析方法学分析方法刚度的材料力刚度的材料力学分析方法学分析方法强度的材料力强度的材料力学分析方法学分析方法简单层板的宏简单层板的宏观力学性能观力学性能Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心

3、为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。经典层合理论经典层合理论层合板的层合板的强度问题强度问题层合板的应力层合板的应力应变关系应变关系刚度的刚度的特殊情况特殊情况层间应力层间应力强度分析方法强度分析方法层合板设计层合板设计层合板的宏观层合板的宏观力学性能力学性能层合板的弯曲层合板的弯曲振动与屈曲振动与屈曲Center for Composite Materials, Harbin Institute of TechnologyMechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMp

4、osite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（

5、镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics

6、 of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute

7、of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防

8、控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite M

9、aterials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为

10、基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite Mate

11、rialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级

12、综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 1221662221121112210000Q QQ QQ Q

13、Q QQ Q 1221662221121112210000S SS SS SS SS S x xy yy yx xx xy yy yx xQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ Q662616262221161211 kkkQ 第第k k层的应力层的应力- -应变关系应变关系Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指

14、挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。0 z 0, 0 zyzx Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics o

15、f coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。x,uy,vz,w变形前的横截面变形前的横截面变形后的横截面变形后的横截面XZXZ平面内的变形几何平面内的变形几何z zx xz zc cA AB BC CD Du u0 0 ww0 0 A AB BC CD Dz zc c Me

16、chanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。B B：中面上一点：中面上一点C C：任意点：任意点 c cC Cz zu uu u0 是层合板中面在是层合板中面在X X方向上的斜率方向上的斜率x xww 0层合板厚度上任意一点层合板

17、厚度上任意一点z z的位移的位移u u为：为：x xwwz zu uu u 00同样，在同样，在yzyz平面内，平面内，y y方向上的位移方向上的位移v v为：为：y ywwz zv vv v 00z zx xz zc cA AB BC CD Du u0 0 ww0 0 A AB BC CD Dz zc c Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（

18、社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。板内任一点的位移分量可表示为：板内任一点的位移分量可表示为：) )z z, ,y y, ,x x( (wwww) )z z, ,y y, ,x x( (v vv v) )z z, ,y y, ,x x( (u uu u 由直法线不变假设，得由直法线不变假设，得00 zyzyzxzxz zy ywwz zv vv vx xwwz zu uu u) )y y, ,x x( (wwww 00000Mechanics of Mechanics of coMposite Mat

19、erialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。UndeformedUndeformedClassical plate theoryClassical plate theoryFirst-order plate theoryFirst-order plate theoryThird-order plate

20、theoryThird-order plate theoryMechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Classical plate theoryClassical plate theoryFirst-order plate

21、 theoryFirst-order plate theoryThird-order plate theoryThird-order plate theoryMechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Classical pl

22、ate theoryClassical plate theoryy ywwz zv vv vx xwwz zu uu u) )y y, ,x x( (wwww 00000Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。2020 x

23、 xwwz zx xu ux xu ux x 2020y ywwz zy yv vy yv vy y y yx xwwz zx xv vy yu ux xv vy yu ux xy y 02002 k k z z 0应变由位移确定如下应变由位移确定如下: :若用矩阵形式表示若用矩阵形式表示 x xv vy yu uy yv vx xu u 00000 y yx xwwy ywwx xww k k 222222Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials

24、, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。) )x xww( (k kx x22 ) )y yww( (k ky y22 ) )y yx xww( (k kxyxy 22T T) )x xv vy yu u( ( , ,y yv v, ,x xu u 00000T T y yx xww, ,y yww, ,x xww k k 222222Mechanics of Mechanics of coMposite

25、MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。y ywwz zv vx xwwz zu uz zwwz zy yz zx xz z 0y yx xz zv vv vz zu uu u) )y y, ,x x( (wwww 000 x xz zx xu ux xu ux xx x 0y yz zy y

26、v vy yv vy yy y 0) )x xy y( (z zx xv vy yu ux xv vy yu uy yx xx xy y 00 ) )x xy y( (y yx x k k y yx xy yx xMechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用

27、为重点的“群众性治安防控工程”。 k k z z 0 k kk kk kQ Q x xy yy yx xx xy yy yx xx xy yy yx xk kk kk kz zQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ Q000662616262221161211Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信

28、息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。LaminateStraindistributionStressdistributionMechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Me

29、chanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Material

30、s, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。定义作用在单位宽度上层合板的平均内力定义作用在单位宽度上层合板的平均内力 N Ni i 和内力矩和内力矩MMi i为为 2h2hiidzN/ 22/ /h h/ /h hi ii iz zd dz zMM（i=xi=x，y y，xyxy）xyzNyxNyNxyNxxyz层合平板的力矩层合平板的力矩MyMyxMxyMxMechanics of Mechanics of

31、 coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of

32、Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 N1kzzkxyyx2t2txyyxxyyxdzdzNNNk1k/ N Nk kz zz zk kx xy yy yx x/ /t t/ /t tx xy yy yx xx xy yy yx xd dz zz zz zd dz zMMMMMMk kk k1221N N层层合板上作用的全部合力和力矩为：层层合板上作用的全部合力和力矩为： 2t2tiidzN/ 2t2tiizdzM/Mechanics of Me

33、chanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 k kk kk kk kz zz zx xy yy yx xz zz zx xy yy yx xN Nk kk kx xy yy yx xz zd dz zk kk kk kd dz zQ QQ QQ QQ Q

34、Q QQ QQ QQ QQ QN NN NN N110001662616262221161211 k kk kk kk kz zz zx xy yy yx xz zz zx xy yy yx xN Nk kk kx xy yy yx xd dz zz zk kk kk kz zd dz zQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QMMMMMM1120001662616262221161211不是不是z z的函数而是中面值可以从的函数而是中面值可以从积分中提出积分中提出Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite Mat

35、erialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 x xy yy yx xx xy yy yx xx xy yy yx xk kk kk kB BB BB BB BB BB BB BB BB BA AA AA AA AA AA AA AA AA AN NN NN N662616262221161211000662616262221161211

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37、）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 x xy yy yx xx xy yy yx xx xy yy yx xk kk kk kD DD DD DD DD DD DD DD DD DB BB BB BB BB BB BB BB BB BMMMMMM662616262221161211000662616262221161211 k kk kk kk kz zz zx xy yy yx xz zz zx xy yy yx xN Nk kk kx xy yy yx xd dz zz zk kk kk kz zd

38、dz zQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QQ QMMMMMM1120001662616262221161211Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。 N Nk kk kk kk ki ij ji ij jN

39、 Nk kk kk kk ki ij ji ij jN Nk kk kk kk ki ij ji ij j) )z zz z( (Q QD D) )z zz z( (Q QB B) )z zz z( (Q QA A13131212113121子矩阵子矩阵AA、BB和和 DD面内刚度矩阵面内刚度矩阵耦合刚度矩阵耦合刚度矩阵弯曲刚度矩阵弯曲刚度矩阵都是都是3 33 3对称矩阵对称矩阵Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Instit

40、ute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。) )sinsin(cos(cosQ Qcoscossinsin) )Q QQ QQ QQ Q( (Q Qcoscossinsin) )Q QQ QQ Q( (coscossinsin) )Q QQ QQ Q( (Q Qcoscossinsin) )Q QQ QQ Q( (coscossinsin) )Q QQ QQ Q( (Q QcoscosQ Qcoscossinsin) )Q QQ Q( (

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43、ite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technol

44、ogy“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mecha

45、nics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials,

46、Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频

47、监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCente

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49、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。Mechanics of Mechanics of coMposite MaterialscoMposite MaterialsCenter for Composite Materials, Harbin Institute of Technology“雪亮工程是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程”。) )sinsin(cos(cosQ Qcoscossinsin) )Q QQ QQ

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