14-15第一学期复合材料力学卷B
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例3・1:己知HT3/5244碳纤维增强复介材料单层的T 程弹性常数为E )= 140GPa; E 2 =8.6GPa; G }2 =5.0GPa; v 12=0.35试求单层受到面内应力分量为硏=500MPa , <T 2= 100MPa , r 12= 1OMPa 时的面内应变分帚习,勺和人2。
3.32 =10.38 xlO-32片2E\= -().0025(GPa)_,—=0.1163(GPa)_,^20.0071-0.0025 S= -0.00250」1630 0 (GPa)-' 0.20.0071 S= -0.0025-0.00250 0.11630 0 0.2(GPa)' ■B■■0 ■ ■£2=S" $22 0q /12SgTI2MV-0.00250.1163 00.2500 100 X10 10解:=0.007 l(GPa)-10.0071 -0.0025例3・2:单层板受面内应力rr =15OMPa, q=50MPa, r =75MPa 作用,^=45° ,试求材料主方向坐标系下的应力分量。
■1 -1解:0.5 0.5-0.50.5 0.5 0.56JJ140.93.0■ 0e= 3.0 10」 0 GPa0 ■ 0 5.0■0.5 0.5 -10.5 0.5 10.5 -0.50.5 0.510.5 0.5 -1 -0.5 0.5 0例3・4:已知碳纤维/环氟HT3/5224单层板材料主方向应变c, =0.005; ® =-0.01; y n =0.02— 45。
,试求(1)材料主方向应力;(2)参考坐标系下的应_ 0.5 0.5 1 _0.5 0.5 -1' T = 0.5 0.5 -1 r1 =0.5 0.5 1-0.5 0.5 0 ■ ■0.5 -0.5 0 ■ ■■ ■■■「0.5 0.5 -0.5' "0.005--0.0125=r T&:2=0.5 0.5 0.5 -0.01 =0.00752V712. 1■-1 0 0.02 0.0150 ■B力和应变。
习 题一、 单向纤维板受力后发生面内变形,%4.0=x ε,%2.0=y ε, %1.0=xy γ,纤维与x 轴夹角为︒=30θ ,求该材料主轴坐标系下的应变分量。
二、已知碳/环氧单向板的工程弹性常数为:GPa E L 140=,GPa E T 10=,GPa G LT 5=, 3.0=TL ν,求柔量分量ij S 和模量分量ij Q 。
若材料主轴方向的应力状态为:MPa 501=σ,MPa 302=σ,MPa 2512=τ,计算单向板的应变。
三、复合材料单向板承受偏轴向压缩(︒=60θ),MPa y 160-=σ。
[1] 求在材料主轴向下的应力分量和应变分量。
[2] 分别用最大应力准则、蔡-希尔和Hoffman 准则判断该板是否安全。
已知单向板的主轴向柔量和强度参数分别为:111)(20-=TPa S , 122)(200-=TPa S112)(12--=TPa S , 166)(250-=TPa SMPa X t 1200=, MPa X c 900= MPa Y t 48=, MPa Y c 180=, MPa S 70=-----------------------------------------------------------------------------------------------四、 正交铺设对称层合板[]0/90s 受到拉伸,mm N N x /400=,单层厚度为 mm t k 2.0=,求各铺层应力。
已知:[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=80012303150Q GPa 五、 由碳/环氧复合材料制成的对称层合板[0/45/90]S ,受正则化面内力MPa N xy 50*= 的作用,求各铺层应变和应力。
已知:[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=6.5004.108.308.3160Q GPa 六、 正交铺设对称层合板[]0/90s ,单层厚度为 mm t k 2.0=,单层模量为[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=5.10004.256.806.8120Q GPa [1] 计算层合板的刚度; [2] 确定合力-变形关系式;[3] 层合板沿x 方向受到拉伸,)/(200mm N N x =, 求各铺层应力。
《复合材料》试卷(B)一、名词解释(每题5分,共20分)1.碳纤维:2.强度:3.比模量:4.玻璃钢:二、填空题(每空1分,共20分)1.晶须的分类:金属晶须、陶瓷晶须、、、。
2.结构复合材料的基体大致可分为和两大类。
3.常用的陶瓷基体主要包括、、、等。
4.热塑性聚合物是指具有线型或支链型结构的那一类有机,这类聚合物可以反复,而冷却后变硬。
5.碳纤维的制造方法可分为两种类型,即和。
6.金属基纤维复合材料的界面结合可以分成、、。
7.陶瓷基复合材料中增强体通常也成为,可分为、和三类。
三、单选题(每小题2分,共20分)1.下列复合材料的类别中,有一种与其他三种不同,这一种是()A金属基复合材料 B. 树脂基复合材料C. 颗粒增强复合材料2.飞机,火箭的机翼和机身以及导弹的壳体,尾翼中的复合材料是()A. 金属基复合材料B. 树脂基复合材料C. 绝缘基复合材料3.下列产品或材料属于复合材料的是()①玻璃钢②采用碳纤维增强复合材料制的钓鱼竿③飞机机身④航天飞机隔热陶瓷片⑤纳米高分子复合材料A. ①⑤B. ①②③ C. 全部4.复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击,最大限度的保护使用人员的安全,这利用了复合材料的()A. 高强质轻B. 耐热抗高温C. 耐腐蚀稳定性好5.下列物质中哪项是复合材料()A、合金B、水泥C、混凝土6.下列哪种纤维的制备方法是采用气相沉积法()A、碳化硅纤维B、氧化铝陶瓷C、硼纤维7.SiC纤维()A、用浆体成型法制成。
B、用化学气相沉积法制成。
C、有时含有Y芯。
8.纤维复合材料中的增强体为纤维状,其中应用比较广泛的有碳纤维,玻璃纤维等。
对纤维的说法中,不正确的是()A、玻璃在一定条件下拉成极细的丝,可用于纺织宇航服等,但其拉伸强度却接近同强度的钢。
B、玻璃纤维易断,不能用于纺织。
C、碳纤维化学性能好,耐酸碱腐蚀,有良好的耐低温性能。
9.纤维复合材料中的增强体为纤维状,对纤维的说法不正确的是()A.、拉伸强度接近同强度的钢一样。
复合材料力学试题答案判断题(正确的在括弧内划√,错误的在括弧内划×)。
1.“宏观力学”是在研究复合材料力学性能时,假定材料是均质的。
(√)2.单层是层合板的基本单元,在复合材料结构设计中又叫做三次结构。
(×)3.层合板由若干具体不同纤维方向的单层叠合而成,在复合材料机构设计中又叫二次结构。
(√)4.复合材料力学中,1为纵向,2为横向,应力规定拉为负,压为正。
(×)5.在单层板(正交各向异性)材料中,τ12不仅形成剪切变形,还存在剪拉耦合效应。
(×)6.在单层正交各向异性板中,11)1(11σεE =。
(√) 7.在单层正交各向异性板中,11122)1(2)2(221συσεεεE E -=+=。
(√) 8.单层板的工程弹性常数有5个,且相互独立。
(×)9.柔量矩阵{S}是对称矩阵,而模量举证{Q}不是对称矩阵。
(×)10.在正交单层板中,Q16=Q26=0,Q61=Q62,但其值不为零。
(×)11.在复合材料力学中,对于工程弹性常数存在如下关系:2121υυ=E E 。
(√) 12.在单层板偏轴刚度中,应力转换和应变转换关系式中,m=sin θ,n=cos θ。
(×)13. 在单层板偏轴刚度中,应力转换和应变转换关系式中存在如下关系:[][][]T T T 1-=σε。
(√)14.在ij Q 中,11Q 、22Q 是θ的偶函数,16Q 、26Q 也是θ的偶函数。
(×) 15.玻璃钢复合材料在拉伸时发生变形,所以是一种塑性材料。
(×)16.利用复合材料的强度准则,可以判断复合材料设计过程的安全性,同时可以计算极限载荷。
(×)17.利用最大应力准则判断材料安全性时,如果判断式大于1,说明材料的机构是安全的。
(×)18.在复合材料中,利用强度比可以计算复合材料的极限载荷。
(√)20.在对称层合板中,)()(z z --=θθ。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:一、选择题1. 纤维增强塑料一词缩写为( A )A.FRPB.CFRPC.GFRPD.GDP2.生产碳纤维的最主要原料是答:聚丙烯纤维、黏胶丝和沥青纤维( B )A. 沥青B. 聚丙烯腈C. 聚乙烯D. 人造丝3. 玻璃钢是答:玻璃纤维增强塑料( B )A. 玻璃纤维增强Al基复合材料B. 玻璃纤维增强热固性塑料C. 氧化铝纤维增强塑料D. 碳纤维增强热固性塑料4. FR-TP是指( D )A. 水泥基体复合材料B. 碳纤维增强树脂基复合材料C. 玻璃钢复合材料D. 玻璃纤维增强热塑性塑料5. 金属基复合材料通常( D )A. 以重金属作基体B. 延性比金属差C. 弹性模量比金属低D. 较基体具有更高使用的温度6. 复合材料中的残余应力主要有下列哪个因素造成的( C )A. 在制备复合材料时,由于冷却速度过快,使应力来不及缓和造成的B. 基体材料与增强材料的化学相容性不好造成的C. 基体材料与增强材料的热膨胀系数的差异性造成的D. 基体材料与增强材料力学性能不同造成的二、填空题1.复合材料中的连续相,称为基体,其它的相分散于连续相中,提高材料的力学性能,称为增强体。
2. 按用途分类,复合材料可分为结构和功能、结构\功能一体化复合材料。
3. E玻璃纤维是指无碱玻璃纤维,A玻璃纤维是指有碱玻璃纤维。
4.聚合物基复合材料中,常见的热塑性树脂基体有聚丙烯、聚氯、聚酰、聚碳酸酯。
5. 在聚合物基复合材料中,常见的热固性树脂基体有环氧树脂,酚醛树脂,不饱和聚酯,呋喃树脂等。
6.比强度是指材料抗拉强度与材料比重之比。
7@比刚度指材料弹性模量与其密度之比。
8. 自生成法是指在复合材料制造过程中,增强材料在基体中生成和生长的方法,解决了复合材料中的相容性和界面反应两个常见问题。
9.制备铝基(金属基)复合材料常见的液态金属法有真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌复合法、液态金属浸渍法、真空吸铸法、热喷涂法等。
《复合材料力学》考试题1.已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维E f =7.5×104MPa,环氧E m =3.5×103MPa。
求V f 分别为30%和70%时复合材料的E1和E2,试用串联、并联公式计算之。
2.已知E1 =60GPa,E2 =20GPa,μ21 =0.25,G12 =10GPa,X t =X c =1000MPa,Y t =50MPa,Y c =150MPa,S=50MPa,规则对称角铺设层合板[±45º]s受单向力N x作用。
试采用局部刚度消减法和Tsai-Hill失效判别式,确定层合板极限荷载(N x /t)。
1.已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维E f =7.0×104MPa,环氧E m =3.0×103MPa。
求V f 分别为30%和70%时复合材料的E1和E2,试用串联、并联公式计算之。
2.已知E1 =55GPa,E2 =17.5GPa,μ21 =0.25,G12 =10GPa,X t =X c =1000MPa,Y t =50MPa,Y c =150MPa,S=50MPa,规则对称角铺设层合板[±45º]s受单向力N x作用。
试采用局部刚度消减法和Tsai-Hill失效判别式,确定层合板极限荷载(N x /t)。
1.已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维E f =8.0×104MPa,环氧E m =4.0×103MPa。
求V f 分别为30%和70%时复合材料的E1和E2,试用串联、并联公式计算之。
2.已知E1 =65GPa,E2 =22GPa,μ21 =0.25,G12 =10GPa,X t =X c =1000MPa,Y t =50MPa,Y c =150MPa,S=50MPa,规则对称角铺设层合板[±45º]s受单向力N x作用。
试采用局部刚度消减法和Tsai-Hill失效判别式,确定层合板极限荷载(N x /t)。
中国矿业大学2014~2015学年第 一 学期《 复合材料力学 》试卷(A )卷考试时间:100分钟 考试方式:开卷学院 力建学院 班级 姓名 学号一、计算题(15分)已知碳/环氧单层复合材料的工程弹性常数为:1200GPa E =,220GPa E =,210.25ν=,1210GPa G =,求柔度系数ij S 。
若材料主方向的应力状态为:1100MPa σ=,250MPa σ=,1230MPa τ=-,求应变1ε,2ε,12γ。
某复合材料单层板受力后发生面内变形,0.3%x ε=,0.2%y ε=,0.1%xy γ=,纤维与x 轴的夹角45θ=?。
其工程弹性常数为:160GPa E =,210GPa E =,210.30ν=,128GPa G =,求该材料在主方向的应力1σ,2σ,12τ。
如图所示,复合材料单层板承受偏轴向压缩,纤维与x 轴的夹角60θ=?,80MPa y σ=-。
强度参数为:t 1200MPa X =,c 1200MPa X =,t 50MPa Y =,c 200MPa Y =,70MPa S =。
试用最大应力理论和Hill-蔡强度理论校核其是否安全。
已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维的f 80GPa E =,f 0.25ν=,环氧树脂的m 0.35ν=,纤维体积含量f 60%c =。
该复合材料的纵向弹性模量150GPa E =,试用串联和并联模型计算2E 、21ν和12ν。
五、计算题(25分)如图,正交铺设对称层合板()s 0/90鞍,单层厚度1mm k t =,已知:单层的正轴刚度矩阵[]120404200GPa 0010Q 骣÷ç÷ç÷ç÷=ç÷ç÷ç÷÷ç桫。
求:(1)层合板的拉伸和弯曲刚度矩阵;(2) 层合板沿y 方向受拉伸,100N/mm =y N ,求90˚铺层主方向的应力1σ,2σ,12τ。
材料物理通用B(答案)姓名:单位:级别:准考证号:装订线﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉﹉材料物理检验各专业通用试卷B注意事项:1、请填写您的姓名、工作单位、申报类别、等级及准考证号2、请按题目要求在规定的位置填写答案:3、本试卷满分100分。
一、填空(共25分,每空1分)1、金属拉伸的比例试样系按公式L0=kS01/2计算而得出试样原始标距长度的试样,k通常为 5.65 或11..3 。
2、规定非比例延伸强度测定方法有图解法和逐级施力法两种,也可以使用自动装置或自动测试系统测定。
3、影响拉伸测试结果的主观因素有人为因素和试样制作的因素两个方面;而客观因素主要指仪器设备条件和环境条件。
4、常用的引伸计有机械式、光学式和电子式三类。
5、弯曲试验常使用两种加载方法,即三点弯曲法和四点弯曲法,一般工厂试验室中常使用三点弯曲法。
6、弯曲弹性模量是指弯曲应力和弯曲应变呈线性比例关系范围内的弯曲应力和弯曲应变之比。
7、交变应力是指应力的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化的应力。
8、高温强度持久试验的试验室温度一般保持在10——35℃之间;实验室应远离或隔离震源,室内严防震动。
二、选择正确答案(共10分,每题2分)1、带凸耳板状试样用作( A )。
54A 金属材料无约束型压缩试样B金属材料约束型压缩试样C高分子非金属材料压缩试样2、铁碳合金基本组织中,( B )是单相组织。
A 珠光体B 奥氏体C莱氏体3、连续冷却转变时,共析碳钢不形成( A )。
A 贝氏体B 珠光体和索氏体C索氏体和屈氏体4、金属蠕变曲线的( B )段是恒速蠕变阶段。
A abB bcC cd5*、硬度测定时,图( C )所示为试样正确放置方法。
A B C5#、塑性材料扭转试样的断口为( C )。
A 切断断口B正断断口 C 木质纤维状断口三、名词解释(共15分,每题3分)1、弹性和弹性变形2、塑性和塑性变形3、断裂4*、奥氏体2435*、铁素体2434#、珠光体存在于727℃以下温度,是铁素体与渗碳体两相层片相间的机械混合物,平均含碳量为0.77%。
江苏科技大学张家港校区《工程力学》(72学时)课程试题(B 卷)一二三总分14151617得分一、单项选择题(共7小题,每小题3分,共计21分)1、脆性材料具有以下哪种力学特征(D.若构件因开孔造成应力集中现象,对强度无明显影响2、受扭圆轴,横截面扭矩T 不变,而直径增加为原来的一倍时,该截面原来的最大切应力与现在 的最大切应力之比是(D )3、矩形截面简支梁受力如图(a )所示,点3位于中性层,截面上各点的应力状态如图(b )所示。
关于他们的正确性,下列四种答案(DC.点3、4的应力状态是正确的4、一直径为Q 的实心圆轴,另一内外直径比为的空心圆轴,若两轴横截面的扭矩和最 大切应力分别相等,则两轴横截面面积之比A/A ( D )A. 1-«2B. (1 —1/)2/3c. (1 —〃)(1_〃)2/3 D. (1 —C?)" /(I — /)20142015 学年第一学期考试形式:闭卷,120分钟适用专业: 材料、冶金、热动A.试件拉伸过程中出现屈服现象B.压缩强度极限比拉伸强度极限大得多C.抗冲击性能比塑性材料好A.2倍B.4倍C.6倍D.8倍A. 点1、2的应力状态是正确的B. 点2、3的应力状态是正确的 D.点1、5的应力状态是正确的5、图示梁自由端B的挠度为(A )A.M e a(l-a)/2EIB.M e a3(I - a) / 2EIC.M e a/ElD.M e a\l-a) / 2EI昵=甄尸/(2政)mp(Ei)6、长为/,半径广,抗扭刚度G/p的圆轴所示。
受扭转时,表面的纵向线倾斜/角,在小变形情况下,此轴横截面上的扭矩心了及两端截面的扭转角°,下面正确的是(C )A. M T=GIp/ / r ,(p-lr/yB.M T =1/ / (GIp) ,(p = ly / rC.M T = GI p y / r ,(p = ly I rD.M T = GI p r I y ,(p = ry 11题6图7、关于确定截面内力的截面法的适用范围,有下列四种说法,正确的是(D )A.适用于等截面直杆B.适用于直杆承受基本变形C.适用于不论基本变形还是组合变形,但限于直杆的横截面D.适用于任意截面二、填空题(共6小题,每空2分,共计26分)8、钢杆在轴向拉力作用下,横截面上的拉应力b超过了材料的屈服极限,此时轴向线应变饥o现开始卸载,轴向拉力全部卸掉,轴向残余应变为勺o 该钢材的弹性模量。
2024年上学期材料力学(考试)复习资料一、单项选择题1.钢材经过冷作硬化处理后其()基本不变(1 分)A.弹性模量;B.比例极限;C.延伸率;D.截面收缩率答案:A2.在下面这些关于梁的弯矩与变形间关系的说法中,()是正确的。
(1 分)A.弯矩为正的截面转角为正;B.弯矩最大的截面挠度最大;C.弯矩突变的截面转角也有突变;D.弯矩为零的截面曲率必为零。
答案:D3.在利用积分计算梁位移时,积分常数主要反映了:( ) (1 分)A.剪力对梁变形的影响;B.支承条件与连续条件对梁变形的影响;C.横截面形心沿梁轴方向的位移对梁变形的影响;D.对挠曲线微分方程误差的修正。
答案:B4.根据小变形条件,可以认为() (1 分)A.构件不变形;B.构件不变形;C.构件仅发生弹性变形;D.构件的变形远小于其原始尺寸答案:D5.火车运动时,其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法,正确的是。
(1 分)A.脉动循环应力;B.非对称的循环应力;C.不变的弯曲应力;D.对称循环应力答案:D6.在下列结论中()是错误的(1 分)A.若物体产生位移则必定同时产生变形;B.若物体各点均无位移则必定无变形;C.若物体产生变形则物体内总有一些点要产生位移;D.位移的大小取决于物体的变形和约束状态答案:B7.在下列三种力(1、支反力;2、自重;3、惯性力)中()属于外力(1 分)B.3和2;C.1和3;D.全部答案:D8.在一截面的任意点处若正应力ζ与剪应力η均不为零则正应力ζ与剪应力η的夹角为() (1 分)A.α=90;B.α=450;C.α=00;D.α为任意角答案:A9.拉压杆截面上的正应力公式ζ=N/A的主要应用条件是() (1 分)A.应力在比例极限以内;B.外力合力作用线必须重合于杆件轴线;C.轴力沿杆轴为常数;D.杆件必须为实心截面直杆答案:A10.构件的疲劳极限与构件的()无关。
(1 分)A.材料;B.变形形式;C.循环特性;D.最大应力。
中国海洋大学2007-2008学年第2学期期末考试试卷材料学院《复合材料》课程试题(B卷) 共 6 页第1 页授课教师命题教师或命题负责人签字年月日院系负责人签字年月日共6 页第2 页中国海洋大学2007-2008学年第2学期期末考试试卷6.构成线型聚合物时其链的形态包括交联型及网络型。
7.材料复合后性能有升有降,因此复合效应有正有负。
8.硼纤维不能采用先驱体转化法制备。
9.聚合物基复合材料的界面复杂程度与金属基复合材料相当。
10.凯芙拉纤维是无机纤维。
11.由于界面反应不利于复合材料力学性能的提高,因此应严格控制界面反应的发生。
12.聚合物基复合材料的高温力学性能主要由增强体控制。
13.玻璃纤维增强环氧树脂是综合性能较好的热塑性树脂基复合材料。
材料学院《复合材料》课程试题(B卷) 共6 页第3 页14.原位生长法制备复合材料具有增强体生成相热力学稳定性好的特点。
15.用作复合材料基体时环氧树脂具有固化方便、黏附力强、固化收缩率低的特点。
二.名词解释(5题×3分/题=15分)1.复合材料2.复合材料界面3.相变增韧4.玻璃钢5.比强度共6 页第4 页中国海洋大学2007-2008学年第2学期期末考试试卷三.简答题(3题,共35分)1. 简述复合材料发展的四个阶段及其性能特点与应用。
(15分)2.复合材料有哪些共同特性?试简要说明。
(10分)材料学院《复合材料》课程试题(B卷) 共6 页第5 页3.试列举陶瓷基复合材料的制备方法并作简要说明。
(10分)四.分析讨论(2题×10分/题=20分)1.与同质地的块状材料相比,纤维类增强体具有较高的强度和柔曲性,试简要论述其原因。
2.下图为硼/铝复合材料中可能的裂纹扩展类型示意图,试就下图a、b两种方式,结合复合材料基体性能特点和界面强弱特点,分析讨论复合材料的韧性是如何得到改善的。
共6 页第6 页。
《复合材料》习题及答案第一章1、材料科技工作者的工作主要体现在哪些方面?(简答题)①发现新的物质,测试新物质的结构和性能;②由已知的物质,通过新的制备工艺,改善其微观结构,改善材料的性能;③由已知的物质进行复合,制备出具有优良特性的复合材料。
2、复合材料的定义(名词解释)复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
3、复合材料的分类(填空题)⑴按基体材料分类①聚合物基复合材料;②金属基复合材料;③无机非金属基复合材料。
⑵按不同增强材料形式分类①纤维增强复合材料:②颗粒增强复合材料;③片材增强复合材料;④叠层复合材料。
4、复合材料的结构设计层次(简答题)⑴一次结构:是指由基体和增强材料复合而成的单层复合材料,其力学性能取决于组分材料的力学性能,各相材料的形态、分布和含量及界面的性能;⑵二次结构:是指由单层材料层合而成的层合体,其力学性能取决于单层材料的力学性能和铺层几何(各单层的厚度、铺设方向、铺层序列);⑶三次结构:是指工程结构或产品结构,其力学性能取决于层合体的力学性能和结构几何。
5、复合材料设计分为三个层次:(填空题)①单层材料设计;②铺层设计;③结构设计。
第二章1、复合材料界面对其性能起很大影响,界面的机能可归纳为哪几种效应?(简答题)①传递效应:基体可通过界面将外力传递给增强物,起到基体与增强体之间的桥梁作用。
②阻断效应:适当的界面有阻止裂纹的扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用。
③不连续效应:在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象。
④散热和吸收效应:光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收。
⑤诱导效应:复合材料中的一种组元的表面结构使另一种与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生变化。
2、对于聚合物基复合材料,其界面的形成是在材料的成型过程中,可分为两个阶段(填空题)①基体与增强体的接触与浸润;②聚合物的固化。
3、界面作用机理界面作用机理是指界面发挥作用的微观机理。
复合材料力学答案【篇一:材料力学】教程第二版 pdf格式下载单辉祖主编本书是单辉祖主编《材料力学教程》的第2版。
是根据高等工业院校《材料力学教学基本要求》修订而成。
可作为一般高等工业院校中、少学时类材料力学课程的教材,也可作为多学时类材料力学课程基本部分的教材,还可供有关工程技术人员参考。
内容简介回到顶部↑本教村是普通高等教育“十五”国家级规划教材。
. 本教材仍保持第一版模块式的特点,由《材料力学(Ⅰ)》与《材料力学(Ⅱ)》两部分组成。
《材料力学(Ⅰ)》包括材料力学的基本部分,涉及杆件变形的基本形式与组合形式,涵盖强度、刚度与稳定性问题。
《材料力学(Ⅱ)》包括材料力学的加深与扩展部分。
本书为《材料力学(Ⅱ)》,包括非对称弯曲与特殊梁能量法(二)、能量法(二)、静不定问题分析、杆与杆系分析的计算机方法、应力分析的实验方法、疲劳与断裂以及考虑材料塑性的强度计算等八章。
各章均附有复匀题与习题,个别章还安排了利用计算机解题的作业。
..与第一版相同,本教材具有论述严谨、文字精炼、重视基础与应用、重视学生能力培养、专业面宽与教学适用性强等特点,而且,在选材与论述上,特别注意与近代力学的发展相适应。
本教材可作为高等学校工科本科多学时类材料力学课程教材,也可供高职高专、成人高校师生以及工程技术人员参考。
以本教材为主教材的相关教学资源,尚有《材料力学课堂教学多媒体课件与教学参考》、《材料力学学习指导书》、《材料力学网上作业与查询系统》与《材料力学网络课程》等。
...作译者回到顶部↑本书提供作译者介绍单辉祖,北京航空航天大学教。
1953年毕业于华东航空学院飞机结构专业,1954年在北京航空学院飞机结构专业研究生班学习。
1992—1993年,在美国特拉华大学复合材料中心.从事合作研究。
.历任教育部工科力学教材编审委员、国家教委工科力学课程指导委员会委员、中国力学学会教育工作委员会副主任委员、北京航空航天大学校务委员会委员、校学科评审组成员与校教学指导委员会委员等。
复合材料试题B卷及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2014学年度第一学期课程考试《复合材料》本科试卷(B卷)注意事项:1. 本试卷共六大题,满分100分,考试时间90分钟,闭卷;2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;3. 所有答案必须写在试卷上,做在草稿纸上无效;4.考试结束,试卷、草稿纸一并交回。
题号一二三四五六七总分评分人得分一、选择题(30分,每题2分)【得分:】题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案1.复合材料中的“碳钢”是()A、玻璃纤维增强Al基复合材料。
B、玻璃纤维增强塑料。
C、碳纤维增强塑料。
D、氧化铝纤维增强塑料。
2.材料的比模量和比强度越高()A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。
B、制作同一零件时自重越大、刚度越大。
C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。
D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。
3.在体积含量相同情况下,纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料()A、前者成本低B、前者的拉伸强度好C、前者原料来源广泛D、前者加工更容易4、Kevlar纤维()A、由干喷湿纺法制成。
B、轴向强度较径向强度低。
C、强度性能可保持到1000℃以上。
D、由化学沉积方法制成。
5、碳纤维()A、由化学沉积方法制成。
B、轴向强度较径向强度低。
C、强度性能可保持到3000℃以上。
D、由先纺丝后碳化工艺制成。
6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在:()A、120℃以下B、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响,原因之一是()A、环氧树脂吸湿变脆。
B、水起增塑剂作用,降低树脂玻璃化温度。
C、环氧树脂发生交联反应。
D、环氧树脂发生水解反应。
8、玻璃纤维()A、由SiO2玻璃制成。
中国矿业大学2014~2015学年第 一 学期《 复合材料力学 》试卷(A )卷考试时间:100分钟 考试方式:开卷学院 力建学院 班级 姓名 学号一、计算题(15分)已知碳/环氧单层复合材料的工程弹性常数为:1200GPa E =,220GPa E =,210.25ν=,1210GPa G =,求柔度系数ij S 。
若材料主方向的应力状态为:1100MPa σ=,250MPa σ=,1230MPa τ=-,求应变1ε,2ε,12γ。
某复合材料单层板受力后发生面内变形,0.3%x ε=,0.2%y ε=,0.1%xy γ=,纤维与x 轴的夹角45θ=?。
其工程弹性常数为:160GPa E =,210GPa E =,210.30ν=,128GPa G =,求该材料在主方向的应力1σ,2σ,12τ。
如图所示,复合材料单层板承受偏轴向压缩,纤维与x 轴的夹角60θ=?,80MPa y σ=-。
强度参数为:t 1200MPa X =,c 1200MPa X =,t 50MPa Y =,c 200MPa Y =,70MPa S =。
试用最大应力理论和Hill-蔡强度理论校核其是否安全。
已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维的f 80GPa E =,f 0.25ν=,环氧树脂的m 0.35ν=,纤维体积含量f 60%c =。
该复合材料的纵向弹性模量150GPa E =,试用串联和并联模型计算2E 、21ν和12ν。
五、计算题(25分)如图,正交铺设对称层合板()s 0/90鞍,单层厚度1mm k t =,已知:单层的正轴刚度矩阵[]120404200GPa 0010Q 骣÷ç÷ç÷ç÷=ç÷ç÷ç÷÷ç桫。
求:(1)层合板的拉伸和弯曲刚度矩阵;(2) 层合板沿y 方向受拉伸,100N/mm =y N ,求90˚铺层主方向的应力1σ,2σ,12τ。
复合材料力学试题答案判断题(正确的在括弧内划√,错误的在括弧内划×)。
1.“宏观力学”是在研究复合材料力学性能时,假定材料是均质的。
(√)2.单层是层合板的基本单元,在复合材料结构设计中又叫做三次结构。
(×)3.层合板由若干具体不同纤维方向的单层叠合而成,在复合材料机构设计中又叫二次结构。
(√)4.复合材料力学中,1为纵向,2为横向,应力规定拉为负,压为正。
(×)5.在单层板(正交各向异性)材料中,τ12不仅形成剪切变形,还存在剪拉耦合效应。
(×)6.在单层正交各向异性板中,11)1(11σεE =。
(√) 7.在单层正交各向异性板中,11122)1(2)2(221συσεεεE E -=+=。
(√) 8.单层板的工程弹性常数有5个,且相互独立。
(×)9.柔量矩阵{S}是对称矩阵,而模量举证{Q}不是对称矩阵。
(×)10.在正交单层板中,Q16=Q26=0,Q61=Q62,但其值不为零。
(×)11.在复合材料力学中,对于工程弹性常数存在如下关系:2121υυ=E E 。
(√) 12.在单层板偏轴刚度中,应力转换和应变转换关系式中,m=sin θ,n=cos θ。
(×)13. 在单层板偏轴刚度中,应力转换和应变转换关系式中存在如下关系:[][][]T T T 1-=σε。
(√)14.在ij Q 中,11Q 、22Q 是θ的偶函数,16Q 、26Q 也是θ的偶函数。
(×) 15.玻璃钢复合材料在拉伸时发生变形,所以是一种塑性材料。
(×)16.利用复合材料的强度准则,可以判断复合材料设计过程的安全性,同时可以计算极限载荷。
(×)17.利用最大应力准则判断材料安全性时,如果判断式大于1,说明材料的机构是安全的。
(×)18.在复合材料中,利用强度比可以计算复合材料的极限载荷。
(√)20.在对称层合板中,)()(z z --=θθ。
复合材料试题B卷及标准答案复合材料试题B卷及答案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2014学年度第一学期课程考试《复合材料》本科试卷(B卷)注意事项:1. 本试卷共六大题,满分100分,考试时间90分钟,闭卷;2. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;3. 所有答案必须写在试卷上,做在草稿纸上无效;4.考试结束,试卷、草稿纸一并交回。
题号一二三四五六七总分评分人得分一、选择题(30分,每题2分)【得分:】题号 1 2 3 4 5 6 7 8 910 答案题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案1.复合材料中的“碳钢”是()A、玻璃纤维增强Al基复合材料。
B、玻璃纤维增强塑料。
C、碳纤维增强塑料。
D、氧化铝纤维增强塑料。
2.材料的比模量和比强度越高()A、制作同一零件时自重越小、刚度越大。
B、制作同一零件时自重越大、刚度越大。
C、制作同一零件时自重越小、刚度越小。
D、制作同一零件时自重越大、刚度越小。
3.在体积含量相同情况下,纳米颗粒与普通颗粒增强塑料复合材料()A、前者成本低B、前者的拉伸强度好C、前者原料来源广泛D、前者加工更容易4、Kevlar纤维()A、由干喷湿纺法制成。
B、轴向强度较径向强度低。
C、强度性能可保持到1000℃以上。
D、由化学沉积方法制成。
5、碳纤维()A、由化学沉积方法制成。
B、轴向强度较径向强度低。
C、强度性能可保持到3000℃以上。
D、由先纺丝后碳化工艺制成。
6、聚丙烯增强塑料的使用温度一般在:()A、120℃以下B、180℃以下C、250℃以下D、250℃以上7、碳纤维增强环氧复合材料力学性能受吸湿影响,原因之一是()A、环氧树脂吸湿变脆。
B、水起增塑剂作用,降低树脂玻璃化温度。
C、环氧树脂发生交联反应。
D、环氧树脂发生水解反应。
8、玻璃纤维()A、由SiO2玻璃制成。
中国矿业大学2014~2015学年第 一 学期
《 复合材料力学 》试卷(B )卷
考试时间:100分钟 考试方式:开卷
学院 力建学院 班级 姓名 学号
一、计算题(20分)
某复合材料的工程弹性常数为:1210GPa =E ,225GPa =E ,210.25ν=,1220GPa =G ,求刚度系数ij Q 。
若材料主方向的应变状态为:10.2%ε=,20.1%ε=-,120.1%γ=,求应力1σ,2σ,12τ。
已知玻璃/环氧单层板受力后发生面内变形,0.3%ε=x ,0.1%ε=y ,0.2%γ=xy ,纤维与x 轴的夹角45θ=?。
其工程弹性常数为:150GPa =E ,210GPa E =,210.30ν=,
128GPa G =,求该材料在主方向的应力1σ,2σ,12τ。
如图所示,复合材料单层板承受偏轴向压缩,纤维与x 轴的夹角60θ=?,80MPa y σ=-。
强度参数为:t 1000MPa =X ,c 1000MPa =X ,t 50MPa Y =,c 200MPa Y =,70MPa S =。
试用Hoffman 强度理论校核其是否安全。
已知玻璃/环氧单向复合材料,玻璃纤维的f 80GPa E =,f 0.25ν=,环氧树脂的
m 0.35ν=,纤维体积含量f 60%c =。
该复合材料的纵向弹性模量150GPa E =,试用植村益
次公式计算2E 、21ν和12ν。
五、计算题(25分)
如图,正交铺设对称层合板()s 0/90
鞍,单层厚度1mm k t =,已知:单层的正轴刚度矩阵
[]160505300GPa 0010骣÷ç÷ç÷ç÷=ç÷ç÷ç÷÷
ç桫Q 。
求:(1)层合板的拉伸和耦合刚度矩阵;(2) 层合板受xy 面内剪切,100N/mm =xy N ,求0˚铺层主方向的应力1σ,2σ,12τ。