目 次
まえがき. . . i
まえがき Dover版に向けて . . . iii
Preface to Japanese Translation of Mechanics of Composite Materials . . . iv
『複合材料の力学』の日本語版に向けて . . . v 訳者まえがき. . . vii 第1章 力学の基礎 1 1.1 弾性論 . . . 2 境界値問題 . . . 2 ひずみエネルギー. . . 3 応力 ひずみの対称性と構成則テンソル. . . 3 最小定理. . . 6 粘性流体. . . 7 表記法. . . 8 1.2 粘弾性論 . . . 8 応力 ひずみ関係. . . 9 粘弾性流体の挙動. . . 11 弾性・粘弾性対応原理. . . 13 波動問題. . . 13 1.3 塑性論 . . . 13 構成則. . . 14 降伏関数. . . 15 流れ則. . . 16 ひずみ硬化 . . . 16 1.4 Eshelbyの公式. . . 17 第2章 球状介在物の等価剛性 25 2.1 質化処理とは何か. . . 26
体積平 . . . 27 希薄系複合材料 . . . 29 エネルギー法 . . . 30 2.2 球状介在物からなる希薄系複合材料. . . 31 せん断弾性率 . . . 31 体積弾性率 . . . 36 2.3 複合材球モデル. . . 36 体積弾性率 . . . 37 せん断弾性率 . . . 39 2.4 三相モデル. . . 40 2.5 セルフコンシステントモデル. . . 44 2.6 高濃度系モデル. . . 45 2.7 本章についての考察. . . 50 章末問題. . . 51 第3章 円柱状および積層状の等価剛性 55 3.1 横等方性材料. . . 55 機械的特性 . . . 56 コンプライアンス. . . 59 ポアソン比の上下界. . . 60 3.2 複合材円柱モデル. . . 60 軸方向剛性 . . . 61 そのほかの物性 . . . 62 3.3 繊維強化複合材料における等価せん断弾性率モデル. . . 63 3.4 不連続繊維. . . 66 楕円体介在物理論. . . 67 せん断弾性率 . . . 69 繊維軸方向の弾性率とその他 . . . 71 3.5 板状介在物がランダムに分散した複合材料（低体積含有率） . . . 74 章末問題. . . 77 第4章 等価剛性の上下界 79 4.1 等方性体と見なした際の等価剛性に関する上下界. . . 80 精密な上界の導出. . . 81 Cの導出. . . 83 各種パラメーターに関する上下界 . . . 86 4.2 横等方性体と見なした際における上下界 . . . 88 4.3 等価物性と上下界をどのように考えるか . . . 88
4.4 繊維強化複合材料の等方的等価剛性. . . 91 3次元の場合. . . 91 2次元の場合. . . 94 近似解. . . 96 4.5 板状介在物強化複合材料の等方性等価剛性 . . . .100 2次元問題. . . .100 3次元問題. . . .101 cEp Emの場合. . . .104 cEp Em, cEp kmの場合 . . . .104 非圧縮の場合 . . . .105 4.6 ここまでのまとめ. . . .106 章末問題. . . .108 第5章 積層板 111 5.1 変換関係式. . . .112 テンソル変換 . . . .114 擬似等方性の場合. . . .116 5.2 積層板の古典積層板理論 . . . .118 基礎式. . . .118 特殊なケース . . . .122 5.3 円筒曲げ . . . .123 厳密解. . . .123 古典解. . . .126 例. . . .127 5.4 高階変形理論. . . .129 5.5 自由端効果. . . .133 章末問題. . . .137 第6章 応力解析，強度，設計 141 6.1 異方性弾性論における境界層理論. . . .141 2次元理論. . . .142 集中荷重の例 . . . .145 き裂の例題 . . . .147 6.2 強度および破壊基準. . . .149 多項式展開 . . . .150 直交異方性 . . . .151 横等方性. . . .152 Tsai-Wu基準. . . .153
Hashin基準 . . . .153 破壊基準についての考察. . . .154 Christensen基準. . . .156 損傷進展と破壊 . . . .156 6.3 設計例1：繊維強化圧力容器 . . . .158 円筒状容器 . . . .159 球殼容器. . . .160 ハイブリッド系 . . . .161 6.4 設計例2：繊維強化フライホイール. . . .161 解析. . . .162 結果の評価 . . . .166 設計検討. . . .166 章末問題. . . .168 第7章 波の伝搬 171 7.1 等価な 質材料における波の特性. . . .171 7.2 積層材料における透過と反射. . . .173 波の速度. . . .173 波の反射. . . .174 7.3 分散関係 . . . .176 積層の方向に垂直な波. . . .176 積層の方向に沿った波. . . .178 典型的な分散曲線. . . .183 7.4 過渡的な波の伝搬：積層材料. . . .185 一般解. . . .185 初期値問題 . . . .189 7.5 過渡的な波の伝搬：3次元的に周期性をもつ材料 . . . .192 7.6 ランダムな不 質性による減衰. . . .195 波の散乱効果 . . . .196 混合理論による定式化. . . .198 波の分散と減衰 . . . .200 7.7 混合理論の適用：流動化した円柱の動的不安定性. . . .201 章末問題. . . .205 第8章 非弾性および非線形効果 209 8.1 多孔質体の塑性変形. . . .209 8.2 繊維系の塑性変形. . . .214 降伏関数. . . .214
硬化則. . . .217 流れ則. . . .218 8.3 複合材料の粘弾性特性 . . . .219 対応原理の適用 . . . .220 粘弾性上下界とその他の結果 . . . .221 波の挙動の例 . . . .223 8.4 粘弾性流体懸濁液モデル . . . .225 微小変形の特徴づけ. . . .225 非ニュートン流れの挙動. . . .227 8.5 繊維系の大変形. . . .230 一般理論. . . .230 片持ち板の変形 . . . .234 章末問題. . . .235 第9章 有効熱特性 239 9.1 熱弾性理論. . . .239 Helmholtzの自由エネルギーの導出. . . .240 Gibbsの自由エネルギーの導出 . . . .242 9.2 熱伝導率 . . . .243 球状含有物モデル. . . .244 不 質の結果 . . . .246 9.3 熱膨張係数. . . .247 9.4 比熱. . . .250 一般的な定式化 . . . .251 巨視的に等方な場合. . . .253 横等方性の場合 . . . .256 9.5 考察. . . .258 章末問題. . . .259 索 引. . . .263
