《复合材料力学》课程简介【模板】
复合材料力学课程设计
复合材料力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解复合材料的定义、分类和基本性质，掌握复合材料的基本力学原理；2. 使学生掌握复合材料力学性能的表征方法，了解影响复合材料力学性能的因素；3. 引导学生运用所学知识，分析复合材料在工程实际中的应用，并能解决简单问题。
技能目标：1. 培养学生运用数学和力学知识分析复合材料力学问题的能力；2. 提高学生设计复合材料结构的能力，能根据实际需求选择合适的复合材料和结构；3. 培养学生通过实验和计算等方法，对复合材料力学性能进行测试和评估的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对复合材料及其力学性能的兴趣，培养学生对材料科学的热爱；2. 培养学生的创新意识和团队协作精神，让学生在探讨问题中学会尊重他人意见；3. 使学生认识到复合材料在现代科技发展中的重要性，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为高二年级选修课程，旨在让学生在掌握力学基础知识的基础上，进一步学习复合材料的力学性质及其应用。
学生特点：高二学生在知识结构、思维能力和实践能力方面有一定基础，具备一定的自主学习能力和合作探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的创新能力和实践操作能力。
在教学过程中，注重目标导向，分解课程目标为具体学习成果，以便教学设计和评估。
二、教学内容1. 复合材料概述- 复合材料的定义、分类及特点- 复合材料的应用领域2. 复合材料基本力学原理- 弹性力学基础理论- 复合材料的应力-应变关系- 复合材料的强度理论3. 复合材料力学性能表征- 弹性模量、泊松比等力学性能参数- 力学性能测试方法及设备- 影响复合材料力学性能的因素4. 复合材料设计与应用- 复合材料结构设计原则- 复合材料选材及结构优化- 复合材料在工程实际中的应用案例5. 复合材料力学问题分析- 简单复合材料结构的力学分析- 复合材料力学问题的求解方法- 复合材料力学问题的实验研究教学大纲安排：第一周：复合材料概述第二周：复合材料基本力学原理第三周：复合材料力学性能表征第四周：复合材料设计与应用第五周：复合材料力学问题分析教材章节：第一章：复合材料概述第二章：复合材料基本力学原理第三章：复合材料力学性能表征第四章：复合材料设计与应用第五章：复合材料力学问题分析教学内容与课程目标紧密关联，旨在确保学生掌握复合材料力学的基本知识和实践应用，注重内容的科学性和系统性。
【课程大纲】《复合材料学》
《复合材料学》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：复合材料学（英文）：Composite Materials Science课程编号：14351027课程学分：2.5课程总学时：40课程性质：专业课二、课程内容简介（300字以内）复合材料是材料类学科中最具活力的领域之一，由于现代科学技术的迅速发展，对材料的各种性能提出了更高的要求，即力求性能全优的新型材料，而只有采取将各种材料的优越性能集于一体即复合材料技术才能满足这种要求。
因此本课程在介绍复合材料学的发展简史、复合材料学的研究内容、复合材料设计、复合材料成型与加工工艺、复合材料应用等的基础上，重点对纤维增强复合材料、生物质复合材料、木塑复合材料等内容进行详细介绍。
本课程是针对材料科学与工程专业学生开设的一门专业核心课程，是学生在学完了高分子材料学、材料科学与工程基础等专业基础课程之后而开设的课程，旨在拓宽学生的知识面，增强思维能力，为毕业后从事科研或其它相关工作打下坚实基础。
三、教学目标与要求通过本课程的学习，学生应对复合材料的发展概况有一个基本的了解，掌握复合材料的基本知识，包括增强原理，基体、增强体材料，复合材料的界面，熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点和应用。
四、教学内容与学时安排绪论（2学时）1. 教学目的与要求：了解：复合材料的发展概况和应用领域。
掌握：复合材料的概念、组成、分类、特性。
2. 教学重点与难点：重点：复合材料的定义；复合材料的分类方法；复合材料的主要特性；复合材料的应用领域。
难点：复合材料概念的理解。
第一章复合材料基体（4学时）1. 教学目的与要求：了解：聚合物基体的制备过程、改性方法和应用。
掌握：聚合物基体的作用、分类、选择原则、性能特点；金属基体的选择原则；陶瓷基体的种类和特点。
2. 教学重点与难点：重点：聚合物基体和陶瓷基体的性能特点及选择依据。
第一节金属基体（1学时）一、选择基体的基本原则（一）MMC的使用要求（二）MMC的组成特点（三）基体金属与增强物的相容性二、结构复合材料的基体（一）用于450℃以下的MMC轻金属基体（二）用于450-700℃的MMC金属基体（三）用于1000℃以上的高温MMC的金属基体三、功能用MMC的基体第二节陶瓷基体材料（1学时）一、陶瓷材料发展历史和概念内涵二、陶瓷分类（一）按化学成分分类（二）按功能和用途分三、陶瓷材料的特点四、陶瓷的力学性能第三节聚合物基体材料（2学时）一、聚合物基体的作用二、聚合物基体材料分类（一）按树脂热行为（二）按树脂特性及用途（三）按成型工艺分为三、聚合物基体的选择四、热固性树脂（一）不饱和聚酯树脂（二）环氧树脂（三）酚醛树脂（四）其它热固性树脂五、热塑性树脂（一）聚酰胺（PA 俗称尼龙）（二）聚碳酸酯（PC）（三）聚砜第二章复合材料增强体（7学时）1. 教学目的与要求：了解：增强体的分类、发展和应用。
《复合材料概论》课程介绍
《复合材料概论》课程介绍一、课程简介《复合材料概论》最初是复合材料与工程专业的一门专业选修课，后来由于整个专业减学分，又考虑到材料物理专业对复合材料知识几乎没有了解，因为该课程成为材料物理专业的专业选修课。
其主要任务是使学生内容注重理论和实践的密切结合，在讲述基本理论的同时，也讲述大量的应用实例。
通过教学使学生不但掌握复合材料的基本理论知识，更注重学生掌握各类复合材料的特点、应用领域和使用性能等常识性的知识，为学生以后的工作、研究打好基础。
课程的主要教学内容包括：1、复合材料的基础知识复合材料的定义与命名、分类、应用、特性以及我国复合材料的发展潜力和热点。
2、复合材料的基体材料，介绍复合材料的各类基体材料化学组成、结构特点及性能；无机胶凝材料（水泥、镁质胶凝材料、石膏）的分类、生产工艺、凝结原理及应用；有机胶凝材料（塑料、橡胶、纤维），其中重点介绍应用最为广泛的不饱和聚酯树脂和环氧树脂的合成、交联原理及应用。
重点关注各种有机胶凝材料结构与性能的关系。
3、复合材料的增强材料，介绍复合材料的各类增强材料(纤维与填料)的化学成分、制备工艺及性能特点；各类增强纤维（玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维）的发展状况、分类、结构与组成、物理性能及化学性能。
填料（石墨、云母、高岭土、膨润土、碳酸钙、滑石粉、白碳黑、空心玻璃微珠）的种类和作用、影响填充改性的因素以及填充改性的作用机理。
4、复合材料各论，介绍各类复合材料的结构特点、性能、结构与性能之间的关系及应用。
聚合物基复合材料的分类与结构形式；聚合物基复合材料的手糊成型、喷射法成型、SMC模压法、缠绕成型法、RTM (Resin Transfer Molding)成型法、喷涂成型法、压缩成型法、注射成型法。
聚合物基复合材料的基本性能（机械性能、物理性能、温度性能、老化性能）。
影响纤维增强塑料（FRP）性能的因素：原材料、结构设计方法及成型工艺。
强调增强材料的强度及弹性模量以及基体材料的强度及化学稳定性等是决定FRP性能的主要因素，增强材料的含量及其排布方式与方向次之；增强纤维与基体树脂的界面粘结状况。
2024版复合材料力学讲课课件
31
课程总结回顾
复合材料力学基础知识
涵盖了复合材料的组成、结构、性能 及其力学行为等方面的基本概念和原
理。
复合材料的力学性能
深入探讨了复合材料的强度、刚度、 韧性等力学性能，以及不同加载条件
下的力学响应。
复合材料的失效与破坏
分析了复合材料的失效模式、破坏机 理和寿命预测方法，为学生提供了对
复合材料耐久性的全面理解。
应力-应变关系
分析复合材料在不同加载条件下 的应力-应变关系，可以揭示其弹 性性能的变化规律。
弹性力学模型
建立复合材料的弹性力学模型， 如层合板理论、等效连续介质模 型等，可以预测其宏观弹性性能。
2024/1/25
16
塑性力学方法
01
屈服准则
通过确定复合材料的屈服准则， 可以判断其在复杂应力状态下的 塑性变形行为。
复合材料力学研究内容
1 2
复合材料的力学性能 研究复合材料的强度、刚度、韧性等力学性能。
复合材料的破坏机理 研究复合材料在不同应力状态下的破坏形式和机 理。
3
复合材料的优化设计 通过改变复合材料的组分、结构等，优化其力学 性能。
2024/1/25
5
复合材料力学发展历程
2024/1/25
起步阶段
01
随着汽车工业向电动化、智能化、轻量化方 向发展，复合材料的应用前景广阔。
2024/1/25
29
其他领域应用拓展及创新点
体育器材
复合材料可用于制造高性能的体育器材，如自行车 车架、高尔夫球杆、滑雪板等，提高运动成绩和体 验。
医疗器械
复合材料可用于制造医疗器械和人体植入物，如手 术器械、人工关节等，提高医疗器械的性能和人体 相容性。
复合材料力学
第九章复合材料力学材料力学的任务是研究均匀、各向同性材料在外力作用下的变形、受力和破坏的规律。
为合理设计构件提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和方法。
自20世纪40年代开始，现代复合材料得到了飞速发展，这种由两种或两种以上组分材料复合而成的多相材料，其物理、化学、力学等性能，满足了任何单一材料都难以满足的性能要求。
然而，这种复合材料在外力作用下的变形、受力和破坏的规律已不同于像传统金属材料那样的规律，因此复合材料力学就是研究这种新型的材料在外力作用下的变形、受力和破坏规律，为合理设计复合材料构件提供有关强度、刚度和稳定性分析的基本理论和方法。
本章介绍的复合材料力学是以纤维和塑料组成的纤维增强复合材料为主要对象的，主要介绍连续纤维增强复合材料在外力作用下的变形、受力和破坏的规律。
各向异性体弹性力学基础传统的金属材料一般看作是各向同性体，通常在弹性范围内研究其变形和受力采用的是各向同性体弹性力学。
然而纤维增强复合材料最常用的是层合板结构形式，即由纤维和基体组成一种铺层（或称单层），并以不同方向层合而成一种多向层合板（如果同一种铺层都处于同一方向称为单向层合板）。
这种层合板成为复合材料结构件的基本单元，而铺层是层合板的基本单元。
因此本章介绍复合材料的刚度与强度，是从介绍铺层的刚度与强度开始，然后介绍多向层合板的刚度和强度。
铺层是由无纬布或交织布经预浸胶处理并按实际结构件的形状及构成多向层合板所规定的方向进行铺设，然后加温（或常温）固化制成。
所以铺层、层合板和复合材料结构件是一次完成的一般的铺层（无论是无纬布或交织布形成的）是正交各向异性的，即具有两个相互垂直的弹性对称面。
因此复合材料不同于金属材料，它具有各向异性的弹性特性，为此首先要对各向异性体弹性力学作一简要介绍。
各向异性体弹性力学与各向同性体弹性力学的主要差别，仅在于应力-应变关系的不同，而解决弹性力学问题还需涉及的平衡方程、几何方程、协调方程和边界条件等，则完全相同。
《复合材料概论》课程教学大纲
《复合材料概论》课程教学大纲课程代码：ABCL0410课程中文名称：复合材料概论课程英文名称：Introduction of Composite Materials课程性质：选修课程学分数：1.5课程学时数：24授课对象：材料化学专业本课程的前导课程：物理化学、材料科学基础等一、课程简介本课程是材料化学等专业的一门重要的专业课程。
是从事无机材料科学研究和工程制造的科技人员必须具备的专业基础知识。
通过本课程的学习，使学生掌握材料表面与界面的基本概念、基本理论和基本研究方法，为今后在工作中打下有关材料研究和材料表面改性的理论基础。
本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。
使学生在已有的材料科学的基础上，较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料，以及各种复合材料的性能、制备方法与应用，了解材料的复合原理，以及复合材料的发展方向。
从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。
二、教学基本内容和要求1、绪论课程教学内容：复合材料的国内外发展状况及今后的发展方向；复合材料的分类；复合材料的基本性能；复合材料的增韧增强原理；复合材料的特性；复合材料的应用。
课程教学要求：掌握复合材料的基本性能及分类，了解复合材料的应用。
2、材料的基体材料课程教学内容：金属材料：金属的结构与性能、各种合金材料；陶瓷材料：包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷；聚合物材料：聚合物的种类、结构与性能，复合材料选用聚合物的原则。
课程教学要求：掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。
3、材料的增强材料课程教学内容：玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用；碳纤维的分类、制备、性能与应用；陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用；填料（高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等）的性能与应用。
课程教学要求：掌握常用增强材料的种类、性能及其选用的原则。
复合材料课程介绍
复合材料课程介紹课程编号：40120192课程名称：复合材料英文名称：Composite Materials主讲教师：李言祥学分：2（课内学时：2/周）开课学期：7课程类别：选修课程性质：专业课先修课程：物理化学，材料科学基础，工程材料教材：无一、课程简介二、基本要求本课程是为材料加工工程学科本科高年级学生开设的选修课。
目的是希望通过本课程的学习，使学生用较短的时间系统了解复合材料这类新型工程材料的主要内容。
学完本课程后，学生应对复合材料及其发展概况有一个基本的了解。
掌握复合材料的基本增强原理，熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点与应用。
了解各类复合材料的研究现状与发展趋势。
三、课程内容第一部分复合材料的基本知识(10学时)第一章绪论第二章复合材料的增强原理第三章复合材料的增强体第二部分聚合物基复合材料(6学时)第四章聚合物基复合材料概论第五章聚合物基复合材料的制造工艺第六章聚合物基复合材料的性能与应用第三部分金属基复合材料(6学时)第七章金属基复合材料的制备方法第八章铝基复合材料第九章钛基、镍基复合材料第四部分陶瓷基复合材料(6学时)第十章陶瓷基复合材料概论第十一章陶瓷基复合材料的制备第十二章陶瓷基复合材料的性能与应用四、实验五、课程参考书1.K.K.Chawla, Composite Materials, Springer-Verlag, 1987.2.M.Taya and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites — Thermomechanical Behavior,Pergamon Press, 1989.3.R.K.Everett and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites: Processing and Interfaces,Academic Press, 1991.4.R.K.Everett and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites: Mechanisms and Properties,Academic Press, 1991.5.张国定，赵昌正，金属基复合材料，上海交通大学出版社，19966.陈华辉等，现代复合材料，中国物资出版社，19987.黄丽等，聚合物复合材料，中国轻工业出版社，20018.张长瑞，陶瓷基复合材料，国防科技大学出版社，20019.中文杂志：复合材料学报，北京航空航天大学，自198410.English Journal: J. of Composites Materials, Lancaster, since 1967Composite MaterialsLecturer: Prof. Li Yanxiang , Course No.: 40120192Objectives & Outline:This is an optional course for high grade undergraduate students majored in materials processing. The objectives of this course are to introduce for the students all the three main kinds of composites materials, i.e. polymer matrix composites, metal matrix compositesand ceramic matrix composites. After learning this course, the students would have a broad understanding of various kinds of composite materials and their development history, grasp the basic principles of composite reinforcement, be familiar with their synthesis, processing, properties and application, and have a brief knowledge of state of the art and prospects of research and development of composite materials.Pre-courses required: Physical Chemistry, Principles of Materials Science and Engineering MaterialsReferences:1.K.K.Chawla, Composite Materials, Springer-Verlag, 1987.2.M.Taya and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites — Thermomechanical Behavior,Pergamon Press, 1989.3.R.K.Everett and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites: Processing and Interfaces,Academic Press, 1991.4.R.K.Everett and R.J.Arsenault, Metal Matrix Composites: Mechanisms and Properties,Academic Press, 1991.5.张国定，赵昌正，金属基复合材料，上海交通大学出版社，19966.陈华辉等，现代复合材料，中国物资出版社，19987.黄丽等，聚合物复合材料，中国轻工业出版社，20018.张长瑞，陶瓷基复合材料，国防科技大学出版社，2001ContentsPart 1----Fundamentals of Composite MaterialsChapter 1 Introduction of composite materialsChapter 2 Principles of composite reinforcementChapter 3 Reinforcement elementsPart 2----Polymer Matrix CompositesChapter 4 Introduction of polymer matrix compositesChapter 5 Fabrication of polymer matrix compositesChapter 6 Properties and application of polymer matrix compositesPart 3----Metal Matrix CompositesChapter 7 Fabrication of metal matrix compositesChapter 8 Aluminium matrix compositesChapter 9 Titanium and Nickel matrix compositesPart 4----Ceramic Matrix CompositesChapter 10 Introduction of ceramic matrix compositesChapter 11 Fabrication of ceramic matrix compositesChapter 12 Properties and application of ceramic matrix composites。
复合材料力学概论(陈建桥编著)PPT模板
方程
板的弯曲变形
03 ９．３ 两对边简 04 ９．４ 减小板的
支板的弯曲变形
弯曲变形的方法
05 ９．５ 层合板的 06 习 题
屈曲
第九章 层合板的 弯曲和屈曲
Coffeebreak修理人体
第十章 复合材料的优化设
11 计
第十章 复合材料的优化设计
１０．１ 材料与结构的
1
优化设计
１０．２ 夹心梁单元模
07 第六章 层合板的强度
第六章 层合板的强度
６．１ 层合板的应力 与强度分析
６．３ 初始层破坏强 度
６．５ 层间应力与分 层破坏
６．２ 层合板的破坏 形态
６．４ 最终层破坏强 度
习题
08 第七章 层合板热应力分析
第七章 层合板热应力分析
７．１ 单层板的热膨胀
1
系数
７．２ 正交层合板（０
/９０）的热应力
第三章 单向复合材料的刚
04 度分析
第三章 单向 复合材料的刚
度分析
0 1 ３．１ 正交各向异性材料的应力应 变关系
0 2 ３．２ 单层板材料任意方向的应力 应变关系
0 3 ３．３ 拉剪耦合效应
04
３．４ 换
工程弹性常数及其变
0 5 ３．５ 单层板弹性性能的分析和预 测
06 习 题
第三章 单向复合材料的刚度 分析
型
2
１０．３ 面内加载层合
3
板的刚度设计
１０．４ 面内加载层合
板的最大强度设计
4
１０．５ 层合板弯曲刚
5
度设计
１０．６ 最大屈曲强度
设计
6
第十章 复合材料 的优化设计
习题 Coffeebreak未来的复合材料
复合材料力学课程
复合材料力学课程
复合材料力学课程是一门介绍复合材料力学原理和应用的课程。
在这门课程中，学生将学习复合材料的结构、性质和行为，以及它们在材料工程和应用中的重要性。
课程内容通常涵盖以下方面：
1. 复合材料基础知识：介绍复合材料的定义、分类和特点，包括纤维增强复合材料、层合复合材料和粒子增强复合材料等；
2. 复合材料力学模型：介绍复合材料的强度、刚度和失效机制等基本力学模型，包括经典层合板理论、微观力学模型和细观力学模型等；
3. 复合材料的力学性能：讲解复合材料的力学性能测试方法和评估标准，包括拉伸、压缩、剪切等力学性能的测定和分析；
4. 复合材料的疲劳和断裂：讨论复合材料的疲劳行为和断裂机制，包括疲劳寿命评估和断裂力学分析等；
5. 复合材料的设计和优化：介绍复合材料的设计原理和优化方法，包括最优化设计、材料选择和性能匹配等方面的内容；
6. 复合材料的应用案例：分析和讨论不同领域中复合材料的应用案例，如航空航天、汽车工程、体育器材等。
通过这门课程，学生可以掌握复合材料的基础理论和应用技术，
理解复合材料在工程和科学研究中的重要性，并能够应用所学知识解决复合材料相关的问题和挑战。
复合材料力学课程简介
《复合材料力学》课程简介
课程代码：0800461 开课学院：土木建筑工程学院
开课学期： 7授课对象：工程力学专业本科生
学分：2 课程负责人：乐运国
课程简介：
《复合材料力学》是一门专业课，以培养学生用复合材料力学方法分析工程中的复合材料中的力学问题为目的。
本课程的内容复合材料概论及其在工程中的应用和发展，各向异性弹性力学的基本方程式，单层板的弹性特性和强度理论（宏观力学部分）、层合板的弹性常数的基本强度预测（细观力学部分），复合材料单层板的弹性特性，无矩复合材料层合板，复合材料的湿热效应，耦合效应对复合材料层合板刚度性能影响，复合材料力学性能实验。
本课程主要采用课堂讲授的教学手段，安排在第7学期授课。
课程考核：闭卷考试、出勤、平时成绩
教材：《复合材料力学力学》，清华大学出版社，沈观林，1996
参考书目：
[1] 《复合材料力学》，中国建筑工业出版社，刘锡礼，1983。
复合材料力学
复合材料力学是研究复合材料在外力、环境(湿、热)、时间等因素作用下的力学性能。
它是复合材料和复合材料结构（构件）的设计、制造的基础。
从力学的观点来看，天然复合材料结构往往是很理想的结构，它们为发展人工纤维增强复合材料提供了仿生学依据。
人类早已创制了有力学概念的复合材料。
复合材料具有明显的非均匀性和各向异性性质，这是复合材料力学的重要特点。
阶段复合材料力学研究得比较多的是纤维复合材料。
如用玻璃纤维、碳纤维等增强的塑料，碳纤维、硼纤维等增强的铝等。
军用方面，飞机等都已采用纤维增强复合材料复合材料力学是固体力学的一个新兴分支，它研究由两种或多种不同性能的材料，在宏观尺度上组成的多相固体材料，即复合材料的力学问题。
复合材料具有明显的非均匀性和各向异性性质，这是复合材料力学的重要特点。
复合材料由增强物和基体组成，增强物起着承受载荷的主要作用，其几何形式有长纤维、短纤维和颗粒状物等多种；基体起着粘结、支持、保护增强物和传递应力的作用，常采用橡胶、石墨、树脂、金属和陶瓷等。
近代复合材料最重要的有两类：一类是纤维增强复合材料，主要是长纤维铺层复合材料，如玻璃钢；另一类是粒子增强复合材料，如建筑工程中广泛应用的混凝上。
纤维增强复合材料是一种高功能材料，它在力学性能、物理性能和化学性能等方面都明显优于单一材料。
发展纤维增强复合材料是当前国际上极为重视的科学技术问题。
在军用方面，飞机、火箭、导弹、人造卫星、舰艇、坦克、常规武器装备等，都已采用纤维增强复合材料；在民用方面，运输工具、建筑结构、机器和仪表部件、化工管道和容器、电子和核能工程结构，以至人体工程、医疗器械和体育用品等也逐渐开始使用这种复合材料。
使用钢筋混凝土结构满足高层建筑的强度要求在自然界中，存在着大量的复合材料，如竹子、木材、动物的肌肉和骨骼等。
从力学的观点来看，天然复合材料结构往往是很理想的结构，它们为发展人工纤维增强复合材料提供了仿生学依据。
人类早已创制了有力学概念的复合材料。
复合材料力学沈观林编着清华大学出版社
《复合材料力学》沈观林编著清华大学出版社第一章复合材料概论1.1复合材料及其种类1、复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。
2、复合材料从应用的性质分为功能复合材料和结构复合材料两大类。
功能复合材料主要具有特殊的功能。
3、结构复合材料由基体材料和增强材料两种组分组成。
其中增强材料在复合材料中起主要作用，提供刚度和强度，基本控制其性能。
基体材料起配合作用，支持和固定纤维材料，传递纤维间的载荷，保护纤维。
根据复合材料中增强材料的几何形状，复合材料可分为三大类：颗粒复合材料、纤维增强复合材料(fiber-reinforced composite)、层和复合材料。
(1)颗粒：非金属颗粒在非金属基体中的复合材料如混凝土；金属颗粒在非金属基体如固体火箭推进剂；非金属在金属集体中如金属陶瓷。
(2)层合（至少两层材料复合而成）：双金属片；涂覆金属；夹层玻璃。
(3)纤维增强：按纤维种类分为玻璃纤维（玻璃钢）、硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和芳纶纤维等。
按基体材料分为各种树脂基体、金属基体、陶瓷基体、和碳基体。
按纤维形状、尺寸可分为连续纤维、短纤维、纤维布增强复合材料。
还有两种或更多纤维增强一种基体的复合材料。
如玻璃纤维和碳纤维增强树脂称为混杂纤维复合材料。
5、常用纤维（性能表见P7表1-1）玻璃纤维（高强度、高延伸率、低弹性模量、耐高温）硼纤维（早期用于飞行器，价高）碳纤维（主要以聚丙烯腈PAN纤维或沥青为原料，经加热氧化，碳化、石墨化处理而成；可分为高强度、高模量、极高模量，后两种成为石墨纤维（经石墨化2500~3000°C）；密度比玻璃纤维小、弹性模量比其高；应力—应变关系为一直线，纤维断裂前是弹性体；高模量碳纤维的最大延伸率为0.35%,高强度的延伸率为 1.5%；纤维直径6~10μm；各向异性，沿纤维方向热膨胀系数α1=-0.7×10-6~-0.9×10-6，垂直于纤维方向α2=22×10-6~32×10-6）芳纶纤维（Kevlar，聚芳酰胺，K-29绳索电缆、K-49复合材料制造、K-149航天容器；单丝强度比玻璃纤维高45%，弹性模量为碳纤维一半，α与碳纤维接近）碳化硅纤维与氧化铝纤维（同属于陶瓷纤维，碳化硅有抗氧化、耐腐蚀、耐高温优点，与金属相容性好；氧化铝纤维有多重制法）6、常用基体树脂基体（分为热固性树脂和热塑性，热固性有环氧、酚醛、不饱和聚酯树脂等；其中环氧应用最广，粘结力强、表面浸润性好、固化收缩性较高、耐热性固化方便；酚醛耐高温、吸水性小，电绝缘性好、便宜；聚酯工艺性好，室温固化，固化后均不能软化；热塑性有聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺/尼龙、聚碳酸酯、聚丙烯等，加热转变温度会重新软化，制成模压复合材料）金属基体（耐高温、抗侵蚀、导电导热、不透气，应用较多的是铝）陶瓷基体（耐高温、化学稳定性好、高模量、高抗压强度、耐冲击性差）碳素基体（主要用于碳纤维增强碳基体复合材料，又称为碳/碳复合材料，C-CA、C-CE分别用聚丙烯腈氧化法和催化法生产）1.2复合材料的构造及制法1、纤维增强复合材料几种构造形式：（1）单层复合材料（单层板），纤维按一个方向整齐排列或由双向交织纤维平面排列。
《复合材料原理》课程介绍
《复合材料原理》课程介绍一、课程简介自20世纪40年代出现现代复合材料以来，随着科学技术的发展及在工业、国防等部门应用领域的扩大，相继出现了先进复合材料（高性能复合材料）及各类功能复合材料，使复合材料得以迅速发展，为材料学科中最富有生命力的学科新分支，也为材料学科的发展开拓了一个新的领域，成为高新技术发展、新材料开发的一个重要方面。
如何认识复合材料中的材料设计，如何分析复合材料中界面的形成、结构、影响，如何对增强体进行表面处理，涉及哪些理论、内容等，就必须涉及到复合材料原理课程。
“复合材料原理”是复合材料与工程专业的主干课程、专业课。
本专业的学生是未来材料研究与制备的工程技术人才，必须掌握各种复合材料的合成所涉及的重要理论、原理性等方面的系统知识。
通过学习复合材料原理这门课程，将使学生掌握材料设计的基础知识，根据工程上对复合材料的要求，从微观或亚微观水平上选定合宜的基体和增强体或功能体，并确定合适的表面处理技术和成型工艺，使基体和功能体有良好的界面，从而达到预期的性能指标。
同时该课程也是一门承接性很强的关键课程之一。
学习本课程前应首先获得“有机化学”、“高分子化学”、“高分子物理”、“物理化学”、“聚合物基体”、“材料学”等课程的知识，同时该课程对本专业专业课的学习具有重要的基础作用。
我校的“复合材料原理”课程是随着复合材料与工程专业的设立而开设的。
随着教学条件的日益改善及实习条件的不断补充，教学手段不断巩固、发展、改革与提高，现已形成了集教学、科研、实习于一体的多相教学体系，使学生能够更好地学习、理解、掌握本课程。
课程的主要教学内容包括：根据学校2000年制定的教学改革的总目标：即强化基础教育。
拓宽专业口径，优化课程体系，改革教学手段和方法，加强创新能力与综合素质的培养，全面提高教育质量。
要求《复合材料原理》课程进行大幅度的改革，总学时数由40学时调整为32学时，全部为课堂教学，因而增加了课程教学的难度。
《复合材料力学》课件
本课程将介绍《复合材料力学》的基本概念和原理，帮助您加深对复合材料 的理解。让我们一起探索这个引人入胜的领域！
课程介绍
本节课将介绍复合材料的定义和用途，以及复合材料的发展历程和重要性。
复合材料概述
碳纤维复合材料
探索碳纤维复合材料的独特性质 和广泛应用领域。
纤维增强复合材料
复合材料破坏
深入了解复合材料的破坏模式和失效预测方法。
层间剪切破坏
了解复合材料的层间剪切破坏机制源自阻尼性能。拉伸应力研究复合材料在拉伸载荷下的应力应变关系和断 裂性能。
剪切应力
了解复合材料在剪切加载下的应力传递和破坏行 为。
压缩应力
了解复合材料在压缩状态下的应力传递和稳定性。
应变分析
线性应变
研究复合材料的线弹性行为，理 解应变的定义和计算方法。
蠕变应变
深入了解复合材料的蠕变行为和 长期稳定性。
疲劳应变
探索复合材料在循环加载下的应 变累积和损伤机制。
了解纤维增强材料的制备方法和 优越性能。
复合材料的结构
深入了解复合材料的组成和层次 结构。
力学基础
1
静力学
了解复合材料在静态负载下的行为和力
动力学
2
学原理。
探索复合材料在动态负载下的响应和振
动特性。
3
固体力学
学习固体力学的基本概念和数学模型， 以理解复合材料的变形和应力分析。
应力分析
弯曲应力
探索复合材料受弯曲载荷时的应力分布和失效机 制。
弹性力学
1
胶合弹性性能
研究复合材料胶合界面的弹性行为和界
多层复合材料
2
面破坏机制。
了解多层复合材料的弹性性能和层间剪
《复合材料力学》教学大纲 - 武汉理工大学卓越工程师培养计划
《复合材料力学》教学大纲课程编号：课程名称：复合材料力学/ Mechanics of Composite Materials学时/学分：32/2先修课程：工程力学适用专业：复合材料与工程开课学院（部）、系(教研室)：材料科学与工程学院复合材料系一、课程的性质与任务复合材料力学是复合材料与工程专业的专业必修课，是为培养复合材料与工程专业高质量专门人才服务的。
通过本课程的学习，要使学生获得：1．复合材料的结构、特点、优点与缺点2．单层板的刚度与强度3．单层板的细观力学4．层合板的刚度与强度等复合材料力学的基础理论知识，为复合材料结构设计、复合材料产品设计奠定理论基础。
在传授复合材料力学知识的同时，要通过各个教学环节逐步培养学生根据复合材料各向异性、可设计性的特点，初步掌握复合材料设计的基本原理和综合运用所学知识去分析和进行复合材料设计的能力。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1．复合材料的结构、特点、优点与缺点复合材料的结构：复合材料的结构层次，单层板的概念，双向板的概念，单层材料设计、层合板设计和结构设计的概念。
复合材料的特点：复合材料的各向异性和非均质性概念，复合材料的可设计性、材料与结构的同一性、结构设计包括材料设计、材料性能对复合工艺的依赖性的概念。
复合材料的优点与缺点：比强度、比模量的定义，疲劳性能、减振性能、破损安全性能、耐化学腐蚀性能、电性能、热性能的特点，复合材料模量、层间性能、性能离散性大等概念。
2．单层的刚度与强度单层板的正轴刚度：正轴与偏轴的概念，单层板的正轴应力-应变关系，柔度与刚度的定义，柔度、刚度与工程弹性常数的关系。
单层板的偏轴刚度：应力转换和应变转换公式，单层板的偏轴下的应力-应变关系式，应变-应力关系式的确定，偏轴工程弹性常数与正轴弹性常数的转换关系。
单层板的强度：单层板的基本强度的概念，最大应力准则和最大应变准则公式，蔡-希尔（Tasi-Hill）强度准则和霍夫曼（Hoffman）准则强度条件，蔡-吴（Tsai-Wu）张量准则，单层板强度的计算方法。
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《复合材料力学》课程简介
课程代码：******** 开课学院：土木建筑**学院
开课学期： 7授课对象：工程力学专业本科生
学分：2 课程负责人：XXX
课程简介：
《复合材料力学》是一门专业课，以培养学生用复合材料力学方法分析工程中的复合材料中的力学问题为目的。
本课程的内容复合材料概论及其在工程中的应用和发展，各向异性弹性力学的基本方程式，单层板的弹性特性和强度理论（宏观力学部分）、层合板的弹性常数的基本强度预测（细观力学部分），复合材料单层板的弹性特性，无矩复合材料层合板，复合材料的湿热效应，耦合效应对复合材料层合板刚度性能影响，复合材料力学性能实验。
本课程主要采用课堂讲授的教学手段，安排在第7学期授课。
课程考核：闭卷考试、出勤、平时成绩
教材：《复合材料力学力学》，**大学出版社，沈观林，1996
参考书目：
[1] 《复合材料力学》，中国建筑工业出版社，刘锡礼，1983。