进入20世纪60年代后,复合材料力学发展的步伐加快了。1964年罗森提出了确定单向纤维增强复合材料纵向压缩强度的方法。1966年惠特尼和赖利提出了确定复合材料弹性常数的独立模型法。1968年,经蔡为仑和希尔的多年研究形成了蔡-希尔破坏准则;后于1971年又出现了张量形式的蔡-吴破坏准则。
1970年琼斯研究了一般的多向层板,并得到简单的精确解;1972年惠特尼用双重傅里叶级数,求解了扭转耦合刚度对各向异性层板的挠度、屈曲载荷和振动的影响问题,用这种方法求解的位移既满足自然边界条件,又能很快收敛到精确解;同年,夏米斯、汉森和塞拉菲尼研究了复合材料的抗冲击性能。另外,蔡为仑在单向层板非线性变形性能的分析方面,亚当斯在非弹性问题的细观力学理论方面,索哈佩里在复合材料粘弹性应力分析等都做了开创性的研究工作。
近年来,混杂复合材料力学性能的研究吸引了一些学者的注意力。林毅于1972年首先发现,混杂复合材料的应力-应变曲线的直线部分所对应的最大应变,已超过混杂复合材料中具有低延伸率的纤维的破坏应变。这一不易理解的现象,于1974年又被班塞尔等所发现,后人称之为“混杂效应”。
复合材料的特性
复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度;材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻,而强度和刚度大。这是结构设计,特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。