英文名称：Composite mechanics

课程编码：MECH3320

学时：32 学分：2

适用对象：工程力学专业

先修课程：材料力学，弹性力学

使用教材及参考书：

教  材：蒋咏秋主编，《复合材料力学》，四海资讯红足出版社，1990

参考书：

李顺林主编，《复合材料力学引论》，上海交大出版社，1986

蔡四维主编，《复合材料结构力学》，人民交通出版社，1987

一、课程性质、目的和任务

复合材料及结构广泛应用于航空、航天、土木和机械工程等诸多领域，复合材料力学是研究和分析复合材料及结构力学性能的一门学科，是力学研究领域的一个重要分支，为复合材料结构的性能分析、评估及优化设计提供了理论基础和依据。《复合材料力学》是工程力学专业学生的一门主要专业技术基础课程，旨在使学生全面系统的掌握复合材料力学的基本概念、基本理论和分析方法，了解复合材料力学研究领域的方向和进展，为解决实际工程中的复合材料力学问题奠定基础。

二、教学基本要求

1. 掌握复合材料的基本概念和分类方法，了解复合材料的性能特点及在实际工程领域的应用概况，了解复合材料力学的研究范畴和主要方法，明确复合材料力学研究的重要性和在力学研究领域的重要地位。

2. 掌握各向异性材料本构关系的各种演化形式及特点，正交各向异性材料工程常数的定义及相互关系，熟悉运用工程常数限制条件验证实验数据的方法，掌握单层板这一典型正交各向异性结构在材料主向上的应力应变关系以及如何求取非材料主向上应力应变关系的方法，特殊和广义正交各向异性单层板的基本概念。

3. 了解正交各向异性单层板强度的含义、特点及与各向同性材料强度含义的区别，掌握正交各向异性单层板主向载荷、主向应力、基本强度、层内剪切强度等基本概念，熟悉单层板强度与刚度实验测定的基本方法，全面掌握正交各向异性单层板的二向强度理论，能够熟练运用蔡－希尔、霍夫曼和蔡－胡张量强度判别准则。

4. 了解复合材料细观力学分析的特点、基本方法与发展概况，熟练掌握刚度的材料力学分析法，初步掌握刚度的弹性力学极值分析法，了解复合材料强度的材料力学分析法及其局限。

5. 掌握层合板刚度与强度的基本概念，经典层合板理论的基本假设以及层合板内力、内力矩的推导方法，理解层合板拉－弯、拉－剪和弯－扭刚度耦合效应及其产生的原因，熟练掌握基于单层板强度理论的层合板强度分析与校核的一般方法。

三、教学内容及要求

第一章  概论

    第一节  复合材料及其分类

    第二节  复合材料的发展

    第三节  复合材料的应用

    第四节  复合材料的特性

    第五节  复合材料力学的研究范畴和方法

    要求：掌握复合材料的基本概念和分类方法，了解复合材料的性能特点及在实际工程领域的应用概况，了解复合材料力学的研究范畴和主要方法，明确复合材料力学研究的重要性和在力学研究领域的重要地位。

第二章  各向异性材料弹性力学基础

    第一节  各向异性材料的本构关系

    第二节  正交各向异性材料的工程常数

    第三节  正交各向异性材料工程常数的限制条件

    第四节  单层板的应力应变关系

    第五节  单层板非材料主向上的应力应变关系

    第六节  小 结

    要求：掌握各向异性材料本构关系的各种演化形式及特点，正交各向异性材料工程常数的定义及相互关系，熟悉运用工程常数限制条件验证实验数据的方法，掌握单层板这一典型正交各向异性结构在材料主向上的应力应变关系以及如何求取非材料主向上应力应变关系的方法，了解特殊和广义正交各向异性单层板的概念。

第三章  单层板的强度理论

    第一节  各向同性材料强度理论

    第二节  正交各向异性单层板的强度

    第三节  正交各向异性单层板强度与刚度的实验测定

    第四节  正交各向异性单层板的二向强度理论

    第五节  小 结

    要求：了解正交各向异性单层板强度的含义、特点及与各向同性材料强度含义的区别，掌握正交各向异性单层板主向载荷、主向应力、基本强度、层内剪切强度等基本概念，熟悉单层板强度与刚度实验测定的基本方法，全面掌握正交各向异性单层板的二向强度理论，能够熟练运用蔡－希尔、霍夫曼和蔡－胡张量强度判别准则。

第四章  单层板基本力学性能的细观力学分析

    第一节  概述

    第二节  刚度的材料力学分析法

    第三节  刚度的弹性力学分析法

    第四节  强度的材料力学分析法

    要求：了解复合材料细观力学分析的特点、基本方法与发展概况，熟练掌握刚度的材料力学

分析法，初步掌握刚度的弹性力学极值分析法，了解复合材料强度的材料力学分析法及其局限。

第五章  层合板的刚度与强度分析

    第一节  层合板的刚度与强度

    第二节  基于经典层合板理论的刚度分析

    第三节  层合板的强度分析与校核

    要求：掌握层合板刚度与强度的基本概念，经典层合板理论的基本假设以及层合板内力、内力矩的推导方法，理解层合板拉－弯、拉－剪和弯－扭刚度耦合效应及其产生的原因，熟练掌握基于单层板强度理论的层合板强度分析与校核的一般方法。

四、学时分配

大纲制定者：谢石林  执笔

  大纲审定者：张改慧

  大纲批准者：陈振茂

  大纲校对者：黄上恒