本书结合轻质新颖结构分析与设计前沿需求，利用固体力学基础分析方法，系统介绍了拉胀固体的弹性行为、应力集中、断裂、破坏、疲劳、接触与压痕、热应力、弹性稳定性、振动，以及弹性波在其中的传播、透射和反射；细述了典型拉胀梁、柱、盘、球体、平板及壳的力学行为与特性；分析了拉胀固体的剪切变形；讨论了半拉胀固体和拉胀复合材料的力学性能等，为拉胀类功能化新颖超材料或超结构的设计及工程应用提供了理论与分析方法参考。本书可供铁路、航空、航天、汽车、机械、材料领域的高年级本科生、研究生、教师及相关从业人员使用。

译者序
原书前言
第1章 绪论 1
1.1 泊松比的定义 1
1.2 泊松比的历史 2
1.3 拉胀材料的定义 2
1.4 负泊松比研究的历史 4
1.5 天然的拉胀材料 6
1.6 拉胀泡沫材料 6
1.7 拉胀纱线和纺织品 29
1.8 拉胀液晶高分子聚合物 31
1.9 其他类型 31
参考文献 32
第2章 拉胀固体的微结构力学模型 37
2.1 引言 37
2.2 内凹开孔微结构 37
2.3 结节-纤维微结构——纤维的铰线、弯曲及拉伸模式 40
2.4 广义的三维绳结模型 48
2.5 旋转正方形和矩形模型 52
2.6 旋转三角形模型 63
2.7 四面体框架结构 64
2.8 硬环六聚体模型 68
2.9 棱筋缺失模型 69
2.10 手性和反手性格栅模型 76
2.11 联锁六边形模型 85
2.12 蛋架结构 88
参考文献 89
第3章 拉胀固体的弹性行为 93
3.1 本构关系 93
3.2 各向同性固体的泊松比界限 99
3.3 各向同性固体的本构关系 102
3.4 模量关系 104
3.5 拉胀泡沫密度-模量关系 107
3.6 拉胀固体的弹性大变形 110
3.7 各向异性拉胀固体 112
3.8 拉胀固体的弹塑性 126
3.9 拉胀固体的黏弹性 127
参考文献 128
第4章 拉胀材料的应力集中、断裂和破坏 131
4.1 引言 131
4.2 带孔洞拉胀固体的应力集中 131
4.3 带刚性夹杂拉胀固体的应力集中 133
4.4 拉胀固体平板的应力集中 134
4.5 拉胀圆杆的应力集中 136
4.6 拉胀固体的断裂特征 138
4.7 拉胀固体切口周围的应力和位移场 140
4.8 模式I的无量纲位移场 143
4.9 模式II的无量纲位移场 145
4.10 模式III的无量纲位移场 147
4.11 拉胀固体的破坏 148
4.12 拉胀固体的疲劳 149
参考文献 149
第5章 拉胀材料的接触和压痕力学 152
5.1 引言 152
5.2 拉胀材料的线接触 152
5.3 拉胀材料的点接触 160
5.4 压头形状对拉胀材料的影响 166
5.5 拉胀球之间的接触 170
5.6 拉胀复合材料的接触变形 174
5.7 拉胀泡沫的压痕 176
参考文献 177
第6章 拉胀梁 179
6.1 拉胀梁的拉伸 179
6.2 圆形截面拉胀悬臂梁的弯曲 180
6.3 矩形截面拉胀悬臂梁的弯曲 182
6.4 窄矩形截面拉胀悬臂梁的弯曲 183
6.5 宽矩形截面拉胀悬臂梁的弯曲 184
6.6 规则矩形截面拉胀悬臂梁的弯曲 184
6.7 承受均布载荷的窄矩形截面拉胀梁 187
6.8 拉胀杆的扭转 188
6.9 关于圆形截面拉胀梁的说明 190
参考文献 191
第7章 极坐标和球坐标表示的拉胀固体 192
7.1 引言 192
7.2 厚壁拉胀圆柱筒 192
7.3 旋转的薄拉胀圆盘 195
7.4 旋转的厚拉胀圆盘 198
7.5 厚壁拉胀壳 200
参考文献 203
第8章 拉胀薄板与薄壳 204
8.1 引言 204
8.2 拉胀板的弯曲刚度 204
8.3 拉胀圆板 212
8.4 矩形拉胀板 228
8.5 拉胀基础上的拉胀板 243
8.6 受约束拉胀平板的面内压缩 250
8.7 拉胀球壳 254
附录 A 258
附录 B 258
参考文献 259
第9章 拉胀固体的热应力 260
9.1 引言 260
9.2 拉胀固体的一般热弹性 260
9.3 全几何约束三维拉胀材料的热弹性 265
9.4 温度沿厚度方向变化的板的热弹性 265
9.5 温度沿厚度方向变化的梁的热弹性 267
9.6 拉胀板和壳的无量纲热应力 268
9.7 拉胀板和壳的热应力 273
9.8 拉胀板和壳的热应力的总结 281
9.9 多内凹蜂窝结构的热导率 282
参考文献 284
第10章 拉胀固体的弹性稳定性 285
10.1 引言 285
10.2 拉胀柱的屈曲 285
10.3 拉胀矩形平板的屈曲 287
10.4 拉胀圆板的屈曲 290
10.5 拉胀圆柱壳的屈曲 294
10.6 拉胀球壳的屈曲 297
10.7 拉胀材料和结构失稳的近期新进展 299
参考文献 304
第11章 拉胀固体的振动 306
11.1 引言 306
11.2 拉胀圆板的振动 306
11.3 拉胀矩形板的振动 312
11.4 拉胀圆柱壳的振动 317
11.5 拉胀球壳的振动 320
11.6 拉胀固体与结构的振动和声学前沿主题 321
参考文献 322
第12章 拉胀固体中的波传播 325
12.1 引言 325
12.2 拉胀棱柱杆内的纵波 326
12.3 拉胀固体中的膨胀平面波 328
12.4 拉胀固体中的畸形平面波 329
12.5 拉胀固体中的瑞利波 330
12.6 波速的无量纲化 332
12.7 拉胀固体波动研究进展 336
参考文献 338
第13章 拉胀固体中的波透射和波反射 341
13.1 引言 341
13.2 分析 342
13.3 纵波(一维应力状态或三维应变状态) 344
13.4 纵波(宽度方向约束的平板) 345
13.5 膨胀平面波(一维应变或三维应力状态) 345
13.6 扭转波 346
13.7 瑞利波 346
13.8 透射应力和反射应力的无量纲化 347
13.9 纵波中的无量纲透射应力(一维应力状态) 350
13.10 纵波中的无量纲透射应力(宽度方向约束的平板) 351
13.11 膨胀平面波中的无量纲透射应力 353
13.12 扭转波中的无量纲透射应力 355
13.13 瑞利波中的无量纲透射应力 356
13.14 拉胀固体的应力波透射总结 359
参考文献 359
第14章 拉胀固体中的纵波 361
14.1 引言 361
14.2 基本分析概述 363
14.3 密度修正 363
14.4 横向惯性 364
14.5 密度修正和横向惯性 366
14.6 类似于膨胀平面波 371
14.7 拉胀Love杆的横向惯性 373
14.8 拉胀Love杆的横向惯性和密度修正 375
参考文献 377
第15章 拉胀固体的剪切变形 378
15.1 引言 378
15.2 侧向加载的拉胀厚梁 378
15.3 -1≤ν≤0.5范围内各向同性板的剪切修正系数 386
15.4 侧向加载的拉胀厚圆板 389
15.5 侧向加载的拉胀多边形厚板 394
15.6 侧向加载的拉胀矩形厚板 395
15.7 拉胀厚柱管的屈曲 402
15.8 拉胀厚板的屈曲 405
15.9 拉胀厚板的振动 412
参考文献 416
第16章 简单半拉胀固体 419
16.1 引言 419
16.2 方向性半拉胀固体的弹性属性 419
16.3 基于旋转的半拉胀性运动学研究 425
16.4 半拉胀纱线分析 432
16.5 半拉胀纱线的加工 438
16.6 功能梯度半拉胀梁 442
16.7 半拉胀杆 446
16.8 半拉胀夹芯板 452
16.9 半拉胀夹芯结构的混合拉胀性 458
参考文献 467
第17章 半拉胀层合板和拉胀复合材料 469
17.1 引言 469
17.2 半拉胀单向纤维复合材料 469
17.3 半拉胀层合板的面外模量 472
17.4 半拉胀层合板的面内模量 478
17.5 半拉胀层合板的进一步反直观模量 484
17.6 半拉胀层合板面内和面外模量的比较 490
17.7 半拉胀和交替正负热膨胀层合板 491
17.8 拉胀复合材料 500
参考文献 509