14-15第一学期复合材料力学卷A

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