В. В. ВАСИЛЬЕВ
Механика
конструкций
из композиционных
материалов
МОСКВА «МАШИНОСТРОЕНИЕ » 1988
ББК 30. 4
В19
УДК 531/534 : 620. 22-419. 8
Рецензент д-р техн. наук, проф. Ю. М. ТАРНОПОЛЬСКИЙ
Васильев В. В. В19 Механика конструкций из композиционных материа-
материалов. — М. : Машиностроение, 1988. — 272 с: ил. — (Б-ка
расчетчика/Ред кол. : Н. Н. Малинин (пред. ) и др. ). ISBN 5-217-00038-4
Изложены методы расчета элементов конструкций из композиционных
материалов. Описаны конструкционные к технологические свойства этих мате-
материалов. Построена универсальная расчетная модель н получены уравнения
строительной механики, иа основе которых рассмотрен широкий класс задач
статики, динамики и устойчивости композитных стержней, балок, пластин
а оболочек. Приведены примеры расчета конкретных конструкций. Для инженеров-расчетчнков прозктно-конструкторскнх и научно-нсслеДо-
вательскнх организаций, может быть полезна преподавателям и студентам вузов. © Издательство «Машиностроение», 1988
ISBN 5-217-00038-4
Оглавление
Предисловие ' 7
Глава 1. Конструкционные свойства композиционных материалов 9
§ 1. 1. Армирующие элементы . ' . 9
§ 1. 2. Матрицы 14
§ 1. 3. Структурные особенности и механические свойства композитов 24
§ 1. 4. Характеристики армированного слоя 34
§ 1. 5. Характеристики симметричной системы слоев 38
Глава 2. Уравнения механики конструкций нз композиционных
материалов 43
§ 2. 1. Уравнения теории упругости ортотропной среды в ортогональных
криволинейных координатах 43
§ 2. 2. Исходные допущения 52
§ 2. 3. Уравнения строительной механики тонкостенных композитных си-
систем 65
§ 2. 4. Постановка задачи 76
§ 2. 5. Обобщенные жесткости слоистого материала 79
§ 2.
6. Уравнения статики слоистых элементов переменной толщины ... 85
§ 2. 7. Уравнения термоупругости v 89
§ 2. 8. Нелинейные уравнения " 92
§ 2. 9. Линеаризованные уравнении устойчивости -. . . . 102
§ 2. 10- Уравнения динамики 107
§ 2. 11. Особенности описания подкрепленных, трехслойных н сетчатых
конструкций . ~ 108
Глава 3. Композитные балкн и стержни 115
§ 3. 1. Композитные балки 115
§3. 2. Тонкостенные стержни с замкнутым контуром поперечного сечения 132
§ 3. 3. Особенности расчета тонкостенных стержней с открытым контуром
сечения 150
§ 3. 4. Особенности расчета тонкостенных балок с миогозамкнутым кон-
контуром сечения , 162
Глава 4. Композитные панели и пластины 168
§ 4. 1. Уравнения теории слоистых пластин 168
§ 4. 2. Гладкие слоистые панели с симметричным расположением слоев 176
D. 3. Особенности расчета подкрепленных, трехслойных и сетчатых
панелей 191
§ 4. 4. Закритическая деформация и несущая способность сжатых компо-
композитных панелей 200
Глава 5. Цилиндрические оболочки 209
§ 5. 1. Уравнения теории ортотропных слоистых цилиндрических оболочек 209
§ 5. 2. Расчет безмоментных цилиндрических оболочек ... ... ... 211
§ 5. 3. Цилиндрические оболочки, напряженно-деформированное состоя-
состояние которых не зависит от продольной координаты 217
§ 5. 4. Осесимметричная деформация цилиндрических оболочек 226
§ 5. 5.