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第一章 绪论 1

第二章 应变疲劳公式 5

2.1 引言 5

2.2 关于应变疲劳公式的研究 6

2.2.1 关于应变疲劳的假设 6

2.2.2 Manson-Coffin公式 7

2.2.3 应变疲劳寿命与拉伸性能间的关系 9

2.3 新应变疲劳公式 11

2.3.1 疲劳损伤模型 11

2.3.2 实验数据的再分析 13

2.4 应变疲劳寿命的估算 17

2.5 低温应变疲劳公式 21

2.6 高温应变疲劳公式 24

2.6.1 新的高温应变疲劳公式 24

2.6.2 关于频率修正函数 24

2.6.3 实验数据的再分析 25

2.7 结束语 26

第三章 应力疲劳公式 28

3.1 引言 28

3.2.1 应力疲劳公式 29

3.2.2 关于疲劳极限 29

3.2 关于应力疲劳公式的研究 29

3.3 交变对称循环应力下的疲劳寿命公式 30

3.3.1 公式的导出 30

3.3.2 高强度低合金钢的疲劳实验结果与分析 31

3.3.3 某些疲劳实验数据的再分析 33

3.4 应力疲劳寿命的普遍公式 35

3.4.1 公式的导出 35

3.4.2 公式的校核 36

3.5 疲劳极限与疲劳图 41

3.5.1 理论疲劳极限 41

3.5.2 疲劳图与等寿命图 42

3.5.3 疲劳极限与拉伸性能的关系 45

3.6 微动疲劳寿命表达式 45

3.7 复合材料疲劳寿命表达式 48

3.8 结束语 49

第四章 局部应变范围的近似计算 51

4.1 引言 51

4.2 关于局部应变范围的计算 52

4.3 局部应变范围的计算模型 54

4.3.1 单向加载时局部应变的计算 54

4.3.2 局部应变范围的计算模型 55

4.3.3 应用拉伸性能计算局部应变范围的可行性及证明 57

4.4 局部应变范围的通用的近似计算公式 60

4.5 超载对局部应变范围的影响 61

4.6 结束语 63

第五章 疲劳裂纹起始寿命表达式 64

5.1 引言 64

5.2 关于疲劳裂纹起始寿命和门槛值的研究 65

5.2.1 关于始裂寿命的定义和测定 65

5.2.2 关于疲劳裂纹起始寿命的经验表达式 66

5.2.3 关于疲劳裂纹起始门槛值 67

5.3.2 疲劳裂纹起始寿命表达式 68

5.3.1 基本假设 68

5.3 疲劳裂纹起始的力学模型 68

5.4 金属材料的疲劳裂纹起始寿命与门槛值 70

5.4.1 实验数据的分析方法 70

5.4.2 铝合金疲劳裂纹起始寿命与门槛值 71

5.4.3 高强度低合金钢的疲劳裂纹起始寿命 73

5.4.4 超高强度钢的疲劳裂纹起始寿命 76

5.4.5 钛合金的疲劳裂纹起始寿命 79

5.5 疲劳裂纹起始抗力系数与门槛值 80

5.5.1 疲劳裂纹起始抗力系数 81

5.5.2 疲劳裂纹起始门槛值 83

5.6.1 基本参数的估算 85

5.6 金属材料疲劳裂纹起始寿命的估算 85

5.6.2 疲劳裂纹起始寿命的估算结果 86

5.7 金属材料疲劳裂纹起始抗力的评估 87

5.8 结束语 92

第六章 疲劳裂纹起始的超载效应与变幅载荷下疲劳裂纹起始寿命的估算模型 93

6.1 引言 93

6.2 关于疲劳裂纹起始超载效应的研究 94

6.2.1 超载方向的影响 94

6.2.2 超载对焊接接头疲劳寿命的影响 96

6.2. 4 超载对结构疲劳寿命的影响 97

6.2.3 超载对铆接接头疲劳寿命的影响 97

6.3　高强度铝合金疲劳裂纹起始的超载效应 99

6.3.1 疲劳裂纹起始超载效应的实验方法 100

6.3.2 超载对铝合金疲劳裂纹起始寿命的影响 101

6.3.3 疲劳裂纹起始门槛值与超载当量应力幅的关系 103

6.3.4 完善的疲劳裂纹起始寿命表达式 105

6.4　变幅载荷下铝合金构件疲劳裂纹起始寿命的预测模型 106

6.4.1 超载后加载方式对始裂寿命的影响 106

6.4.2 超载后停歇时间对始裂寿命的影响 108

6.4.3 超载后疲劳裂纹起始门槛值的物理意义与工程实用意义 108

6.4.4 变幅载荷下构件疲劳裂纹起始寿命的估算模型 109

6.5 高强度低合金钢疲劳裂纹起始的超载效应 111

6.5.1 超载对高强度低合金钢疲劳裂纹起始寿命的影响 112

6.5.2 超载对高强度低合金钢疲劳寿命的影响 113

6.5.3 关于高强度低合金钢超载效应的机制 116

6.6 铝合金孔挤压件疲劳裂纹起始的超载效应与寿命估算 117

6.6.1 超载对铝合金孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的影响 117

6.6.2 变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法 119

6.7 结束语 120

第七章 疲劳裂纹扩展的力学模型与公式 122

7.1 引言 122

7.2.1 疲劳裂纹扩展的一般规律 123

7.2 关于疲劳裂纹扩展的一般规律和表达式 123

7.2.2 疲劳裂纹扩展速率表达式 125

7.3 疲劳裂纹扩展的力学模型 127

7.3.1 关于疲劳裂纹扩展的假设 127

7.3.2 疲劳裂纹扩展的静态断裂模型 127

7.3.3 疲劳裂纹扩展速率的数学表达式 130

7.3.4 疲劳裂纹扩展系数 131

7.4 应力比对疲劳裂纹扩展速率的影响 132

7.5 钢的疲劳裂纹扩展速率 135

7.5.1 实验结果的分析方法 135

7.5.2 高强度低合金钢的疲劳裂纹扩展速率 135

7.5.3 超高强度钢的疲劳裂纹扩展速率 139

7.5.4 各类钢疲劳裂纹扩展速率实验数据的再分析 140

7.6 铝合金的疲劳裂纹扩展速率 144

7.6.1 实验结果及分析 144

7.6.2 铝合金疲劳裂纹扩展速率的一般表达式 147

7.7 钛合金的疲劳裂纹扩展速率 148

7.8 疲劳裂纹扩展速率的估算 150

7.8.1 铝合金疲劳裂纹扩展速率的估算 151

7.8.2 钢的疲劳裂纹扩展速率的估算 152

7.9 结束语 156

8.1 引言 158

第八章 焊接件的疲劳寿命估算 158

8.2 关于焊接件的疲劳寿命估算模型 159

8.3 16Mn钢焊接件的疲劳寿命 163

8.3.1 16Mn钢对焊接头的疲劳寿命 163

8.3.2 16Mn钢焊接盖板梁的疲劳寿命 165

8.3.3 锤击对16Mn钢焊接盖板梁疲劳寿命的影响 165

8.4 焊接件寿命估算应考虑的因素 168

8.4.1 焊接缺陷的影响 168

8.4.2 焊接残留应力的影响 169

8.4.3 应力集中的影响 170

8.4.4 焊趾显微组织的影响 170

8.5.1 16Mn钢对焊接头始裂寿命的估算 172

8.5 等幅载荷下焊接件疲劳寿命的估算 172

8.5.2 16Mn钢对焊接头疲劳裂纹扩展寿命的估算 174

8.5.3 疲劳寿命的估算 177

8.6 变幅载荷下焊接件疲劳寿命的估算 178

8.6.1 超载对16Mn钢对焊接头疲劳寿命的影响 178

8.6.2 16Mn钢对焊接头变幅载荷下的疲劳寿命 179

8.7 经锤击的焊接件的疲劳寿命估算 182

8.7.1 经锤击的焊接件的疲劳寿命表达式 182

8.7.2 经锤击的焊接件的寿命估算 184

8.8 关于典型焊接件的疲劳设计曲线 186

8.9 结束语 188

第九章 疲劳强度的概率分布与具有给定存活率的寿命估算方法 190

9.1 引言 190

9.2 疲劳强度的概率分布 191

9.2.1 一般原理和方法 191

9.2.2 16Mn钢疲劳寿命的概率分布 192

9.2.3 应力疲劳抗力系数和理论疲劳极限的分布 194

9.2. 4 疲劳强度的分布 196

9.3 疲劳寿命分布与疲劳强度分布间的关系 198

9.4 P-S-N曲线的表达式 201

9.5 确定疲劳强度概率分布和P-S-N曲线表达式的简便方法 203

9.5.1 铝合金LY12CZ的疲劳强度概率分布 204

9.5.2 铝合金LY12CZ的P-S-N曲线表达式 207

9.6 具有给定存活率的寿命估算方法 208

9.6.1 旧桥梁钢的疲劳实验结果及概率分布 208

9.6.2 旧桥梁钢的具有给定存活率的疲劳寿命表达式 211

9.6.3 具有给定存活率的疲劳寿命估算 213

9.6.4 旧桥梁钢疲劳强度的概率分布 217

9.7 结束语 217

第十章 冲击疲劳 218

10.1 引言 218

10.2 试件柔度和冲击力的计算与实验标定 219

10.2.1 基本假设 219

10.2.2 试件的柔度计算与实验标定 220

10.2.3 冲击力的计算与测定 223

10.3 冲击疲劳试验条件下K1的表达式 224

10.4 冲击疲劳载荷下的裂纹起始寿命 226

10.4.1 冲击疲劳裂纹起始寿命的测定方法 226

10.4.2 30CrMnSiNi2A钢的冲击疲劳裂纹起始寿命 227

10.4.3 冲击疲劳裂纹起始的超载效应 227

10.5 冲击疲劳载荷下的裂纹扩展速率 230

10.5.1 冲击疲劳裂纹扩展速率的测定方法 230

10.5.2 超高强度钢的冲击疲劳裂纹扩展速率 230

10.6 结束语 231

参考文献 233