Mechanics of Curved Composites

این کتاب اولین کتابی است که بر جنبه های مکانیکی مواد کامپوزیت فیبری و لایه ای با ساختار منحنی تمرکز دارد. منظور از جنبه های مکانیکی استاتیک، ارتعاش، از دست دادن پایداری، مشکلات الاستیک و شکست است. منظور ما از ساختارهای منحنی این است که لایه ها یا الیاف تقویت کننده مستقیم نیستند: آنها دارای مقداری انحنا، خمش یا اعوجاج اولیه هستند. این انحنا ممکن است در نتیجه طراحی یا در نتیجه برخی فرآیندهای تکنولوژیکی رخ دهد. در طول دو دهه گذشته، ما و دانشجویانمان مشکلات مربوط به کامپوزیت های منحنی را به شدت بررسی کرده ایم. این تحقیقات به ما اجازه داده است که تنش ها و کرنش ها را در مناطقی از یک کامپوزیت مطالعه کنیم که در مقایسه با طول موج انحنای کوچک هستند. این تکنیک‌های جدید و دقیق در چارچوب نظریه‌های پیوسته برای اجسام همگن تکه‌ای توسعه یافتند. ما از معادلات دقیق الاستیسیته یا ویسکوالاستیسیته برای اجسام ناهمسانگرد استفاده می کنیم و مسائل خطی و غیرخطی را در چارچوب این نظریه پیوستگی و همچنین در چارچوب مدل همگن تکه ای در نظر می گیریم. برای دومی روش حل مشکلات مرتبط پیشنهاد شده است. ما توجه خود را بر تنش‌های خود متعادل که از انحنای ایجاد می‌شوند متمرکز کرده‌ایم، اما اطلاعات کافی برای مطالعه سایر اثرات ارائه کرده‌ایم. فرض می‌کنیم که خواننده با نظریه الاستیسیته برای اجسام ناهمسانگرد، با معادلات دیفرانسیل جزئی و تبدیل‌های انتگرال، و همچنین با روش اجزای محدود آشنا است.

This book is the frrst to focus on mechanical aspects of fibrous and layered composite material with curved structure. By mechanical aspects we mean statics, vibration, stability loss, elastic and fracture problems. By curved structures we mean that the reinforcing layers or fibres are not straight: they have some initial curvature, bending or distortion. This curvature may occur as a result of design, or as a consequence of some technological process. During the last two decades, we and our students have investigated problems relating to curved composites intensively. These investigations have allowed us to study stresses and strains in regions of a composite which are small compared to the curvature wavelength. These new, accurate, techniques were developed in the framework of continuum theories for piecewise homogeneous bodies. We use the exact equations of elasticity or viscoelasticity for anisotropic bodies, and consider linear and non-linear problems in the framework of this continuum theory as well as in the framework of the piecewise homogeneous model. For the latter the method of solution of related problems is proposed. We have focussed our attention on self-balanced stresses which arise from the curvature, but have provided sufficient information for the study of other effects. We assume that the reader is familiar with the theory of elasticity for anisotropic bodies, with partial differential equations and integral transformations, and also with the Finite Element Method.