第1章 绪论

1.1引言

1.2复合材料点阵结构的研究背景

1.3复合材料点阵结构的基本概念

1.3.1复合材料点阵结构的仿生学启示

1.3.2复合材料点阵结构概念的提出

1.4本书的结构与内容安排

第2章 复合材料点阵结构的制备技术

2.1引言

2.2嵌锁组装成型技术

2.3纤维丝编织成型技术

2.4模具热压一次成型技术

2.5软膜热压一次成型技术

2.6模具热压二次成型技术

2.6.1制备工艺流程

2.6.2微观组织分析

2.7真空辅助成型技术

2.8本章小结

第3章 复合材料点阵结构的平压和剪切性能

3.1引言

3.2复合材料点阵结构的平压及剪切理论

3.2.1金字塔点阵结构

3.2.2四面体点阵结构

3.2.3 Kagome点阵结构

3.3平压和剪切载荷下复合材料点阵结构的失效机制

3.3.1杆件欧拉屈曲

3.3.2杆件分层

3.3.3节点断裂

3.3.4面芯脱胶

3.4本章小结

第4章 复合材料点阵结构的侧压性能

4.1引言

4.2复合材料点阵结构极限载荷的理论预报

4.2.1宏观屈曲

4.2.2面板皱曲

4.2.3面板压溃

4.3复合材料点阵结构的失效机制图

4.4复合材料点阵结构的侧压试验

4.4.1试件准备和试验方案

4.4.2试验结果和讨论

4.5复合材料点阵结构侧压性能的数值模拟

4.5.1各种屈曲模式的模拟

4.5.2面板压溃的模拟

4.6本章小结

第5章 复合材料点阵结构的弯曲性能

5.1引言

5.2复合材料点阵夹芯梁的弯曲刚度

5.2.1三点弯曲载荷下夹芯梁的挠度

5.2.2面板薄厚的定义

5.3复合材料点阵夹芯梁的弯曲强度

5.3.1受力分析

5.3.2面板压溃

5.3.3面板皱曲

5.3.4芯子压溃

5.3.5芯子屈曲

5.3.6节点断裂

5.4三点弯曲载荷下金字塔点阵结构的优化设计

5.4.1杆件的倾角设计

5.4.2杆件的半径设计

5.4.3面板的厚度设计

5.4.4夹芯梁的长度设计

5.5三点弯曲载荷下金字塔点阵结构的试验研究

5.5.1试验方案

5.5.2试验结果与讨论

5.6本章小结

第6章 复合材料点阵结构的扭转特性

6.1引言

6.2扭转问题综述

6.3正交各向异性夹芯结构的扭转解

6.3.1基于普朗特应力函数的扭转解

6.3.2材料和几何参数对等效扭转刚度的影响

6.4复合材料点阵结构的扭转试验和数值分析

6.4.1试验研究

6.4.2等效材料模型

6.4.3实际几何模型

6.4.4结果与讨论

6.5本章小结

第7章 复合材料点阵结构的屈曲特性

7.1引言

7.2 Allen模型

7.3复合材料点阵结构的临界屈曲载荷

7.3.1等效参数

7.3.2平衡方程

7.3.3多种边界条件下的临界屈曲载荷

7.4复合材料点阵芯子等效方法的合理性验证

7.4.1等效芯子所储存的应变能

7.4.2离散杆件所储存的应变能

7.4.3应变能比较

7.5结果与讨论

7.5.1与Allen模型的比较

7.5.2与试验结果的比较

7.5.3不同位移假设下的临界屈曲载荷

7.6本章小结

第8章 复合材料点阵结构的振动特性

8.1引言

8.2夹芯结构振动特性的理论研究

8.2.1基于“折线”模型的夹芯结构振动特性

8.2.2基于改进“折线”模型的夹芯结构振动特性

8.2.3三种不同位移模型的比较

8.3复合材料点阵结构振动特性的数值分析

8.4材料性能和几何参数对点阵夹芯结构固有频率的影响

8.5局部损伤对复合材料点阵结构振动特性的影响

8.5.1试件制备

8.5.2试验方法

8.5.3试验与数值结果的比较

8.5.4缺陷敏感性分析

8.6本章小结

第9章 复合材料点阵结构的低速及高速冲击响应

9.1引言

9.2试验方法

9.3复合材料金字塔点阵结构的低速冲击试验

9.3.1复合材料金字塔点阵结构的冲击失效机制

9.3.2复合材料金字塔点阵结构的冲击响应

9.3.3热暴露对金字塔点阵结构能量吸收特性的影响

9.3.4热暴露对金字塔点阵结构最大冲击载荷的影响

9.4复合材料金字塔点阵结构冲击后剩余压缩强度的试验研究

9.4.1侧压失效机制

9.4.2冲击后的剩余压缩强度

9.5复合材料点阵结构的高速撞击响应

9.5.1试验原理及设备

9.5.2碳纤维层合板和金字塔点阵结构的破坏模式

9.6本章小结

第10章 多层级复合材料点阵结构的力学性能

10.1引言

10.2拉-拉混合型多层级复合材料点阵结构

10.2.1结构概念及制备方法

10.2.2理论分析与破坏机制图

10.2.3试验验证

10.2.4优化与结构效率评价

10.3拉-弯混合型多层级复合材料点阵结构

10.3.1结构概念与制备方法

10.3.2面外压缩响应

10.3.3理论分析

10.3.4优化与结构效率评价

10.4本章小结

第11章 复合材料增强型点阵结构的力学性能

11.1引言

11.2结构设计与制备

11.2.1波纹板的制备

11.2.2电火花切割法

11.2.3激光切割法

11.3增强型点阵结构的平压及剪切理论

11.3.1斜杆增强型点阵结构的平压模量及强度

11.3.2斜杆增强型点阵结构的剪切模量及强度

11.4增强型点阵结构的平压及剪切试验

11.4.1增强型点阵结构的平压试验

11.4.2增强型点阵结构的剪切试验

11.5几何参数对增强型点阵结构力学性能的影响

11.6复合材料点阵结构剪切强度的比较

11.7本章小结

第12章 复合材料点阵曲面壳及圆柱壳的力学性能

12.1引言

12.2复合材料金字塔点阵曲面壳的弯曲行为

12.2.1嵌片和嵌锁组装

12.2.2曲面壳的设计与制备

12.2.3弯曲性能的理论研究

12.2.4弯曲性能的试验研究

12.2.5弯曲性能的数值模拟

12.3复合材料金字塔点阵圆柱壳的轴压行为

12.3.1结构设计与制备

12.3.2轴向压缩性能的理论研究

12.3.3轴向压缩性能的试验研究

12.4本章小结

参考文献