纏繞復(fù)合材料殼體結(jié)構(gòu)，由于具有優(yōu)異的性能和良好的工藝性，已廣泛應(yīng)用于武器裝備、航空航天、核工業(yè)及其他重要領(lǐng)域。與金屬材料結(jié)構(gòu)不同，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)械沖擊載荷非常敏感，遭受低速?zèng)_擊載荷后，會(huì)產(chǎn)生目視不可見損傷，這種損傷具有隱蔽性，不易被發(fā)現(xiàn)，對(duì)裝備結(jié)構(gòu)的完整性會(huì)形成潛在的巨大威脅。對(duì)于應(yīng)用于武器裝備、航空航天領(lǐng)域的戰(zhàn)略性產(chǎn)品，會(huì)進(jìn)一步影響其發(fā)射安全性和飛行可靠性。因此，纏繞復(fù)合材料殼體的低速?zèng)_擊和結(jié)構(gòu)完整性問題，成為學(xué)術(shù)界和工程界十分關(guān)注和迫切需要研究和解決的問題。
　　本書以纏繞復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，針對(duì)其在低速?zèng)_擊條件下的損傷和結(jié)構(gòu)完整性問題，采用試驗(yàn)、理論建模和仿真模擬等方法，開展了較為系統(tǒng)的研究和闡述。首先對(duì)纏繞復(fù)合材料殼體力學(xué)分析方法、低速?zèng)_擊損傷以及損傷后剩余強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，然后對(duì)纏繞復(fù)合材料制作工藝與細(xì)觀力學(xué)特性進(jìn)行了分析，并據(jù)此構(gòu)建了界面損傷模型和纖維交疊區(qū)域剛度解析計(jì)算模型，給出了適用于纏繞復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的力學(xué)性能試驗(yàn)方法。在此基礎(chǔ)上，基于連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)，構(gòu)建了纏繞復(fù)合材料漸進(jìn)損傷模型，發(fā)展了三維Hashin失效準(zhǔn)則，建立了纏繞復(fù)合材料殼體低速?zèng)_擊有限元模型，對(duì)纏繞復(fù)合材料殼體低速?zèng)_擊過程進(jìn)行了仿真研究。同時(shí)，闡述了纏繞復(fù)合材料殼體低速?zèng)_擊試驗(yàn)情況，系統(tǒng)開展了纏繞復(fù)合材料殼體、纏繞復(fù)合材料平板、復(fù)合材料層合板三類結(jié)構(gòu)的低速落錘沖擊試驗(yàn)及沖擊后損傷檢測試驗(yàn)，通過對(duì)比分析給出纏繞復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的低速?zèng)_擊損傷特性，研究了纏繞復(fù)合材料殼體在不同沖擊能量、不同沖擊部位下的沖擊響應(yīng)規(guī)律，并將試驗(yàn)結(jié)果與上述仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了仿真模型的有效性�；�于驗(yàn)證有效的仿真模型，采用預(yù)定義場變量方法，構(gòu)建了低速?zèng)_擊與沖擊后剩余強(qiáng)度的一體化數(shù)值仿真模型，并采用水壓爆破試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，然后采用該模型研究了不同因素對(duì)復(fù)合材料殼體沖擊后剩余強(qiáng)度的影響規(guī)律。最后，采用結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估思想，基于最終層失效，建立了概率漸進(jìn)失效可靠性評(píng)估模型，并利用典型結(jié)構(gòu)件和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料殼體對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本書的重點(diǎn)，也是特別有價(jià)值的地方：一是采用試驗(yàn)方法獲得了纏繞復(fù)合材料典型結(jié)構(gòu)在低速?zèng)_擊條件下的大量翔實(shí)、可靠、全面的數(shù)據(jù)（包括沖擊過程監(jiān)測、沖擊后損傷檢測和含損傷結(jié)構(gòu)的爆破數(shù)據(jù)），以及由此得到的沖擊損傷特性和規(guī)律；二是構(gòu)建了低速?zèng)_擊與沖擊后剩余強(qiáng)度的一體化數(shù)值仿真模型，并且通過試驗(yàn)驗(yàn)證，解決了“如何合理評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷／損傷對(duì)纖維纏繞殼體爆破強(qiáng)度的影響”難題，可以直接應(yīng)用于工程實(shí)踐；三是在漸進(jìn)失效分析中考慮不確定性，建立了基于概率漸進(jìn)失效分析的可靠性評(píng)估模型，該模型在定量給出結(jié)構(gòu)可靠性度量的同時(shí)，可以給出結(jié)構(gòu)損傷演化過程。
　　本書由張曉軍統(tǒng)稿，第1章~第3章由范士鋒、李宏巖撰寫，第4章和第5章由張曉軍、劉萬雷撰寫，第6章~第8章由張曉軍、李宏巖、范士鋒撰寫。
　　本書主要研究成果獲得國家自然科學(xué)基金資助（批準(zhǔn)號(hào)：11302249），本書的出版獲得了國防科技圖書出版基金資助。書中難免有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。