现代机械强度引论PDF电子书下载

1绪论 1

1.1学习机械强度的目的和意义 1

1.2机械强度研究的内容 1

1.2.1材料强度 1

1.2.2结构强度 2

1.3常规机械强度理论 3

1.4现代机械强度理论 4

复习思考题 5

第Ⅰ篇 弹塑性理论基础及传统强度理论 7

2弹性力学基础 7

2.1弹性理论的基本假设 8

2.2空间问题的基本方程 8

2.2.1平衡方程 9

2.2.2几何方程 11

2.2.3本构方程 14

2.2.4变形协调方程 16

2.2.5边界条件和圣维南原理 18

2.3应力分析 20

2.3.1应力张量和应力偏量 20

2.3.2任意平面上的应力 23

2.3.3坐标变换 25

2.3.4主应力及其方向 26

2.3.5最大剪应力及其平面 28

2.3.6八面体应力 30

2.3.7双剪应力状态 32

2.4应变分析 33

2.5应变能 35

2.6平面问题的基本力学方程 37

复习思考题 40

3几种常用的强度理论 41

3.1概述 41

3.2最大拉应力理论（第一强度理论） 42

3.3最大拉应变理论（第二强度理论） 42

3.4最大剪应力理论（第三强度理论） 43

3.5形变能理论（第四强度理论） 45

3.6双剪强度理论 47

3.7统一强度理论 48

复习思考题 53

4塑性力学基础 54

4.1应力-应变曲线及几种简化模型 54

4.1.1应力-应变曲线 54

4.1.2几种简化模型 56

4.2Drucker公设 59

4.3增量理论 59

4.3.1弹性应变增量与塑性应变增量 60

4.3.2本构方程 62

4.4全量理论 66

4.4.1本构方程 66

4.4.2适用条件 68

4.5常用的屈服准则 71

4.5.1Tresca屈服准则 71

4.5.2Mises屈服准则 74

4.5.3各种屈服准则的对比 76

4.6圆轴的弹塑性扭转问题 78

4.6.1弹性扭转分析 78

4.6.2弹塑性扭转分析 79

4.7梁的弹塑性弯曲问题 82

复习思考题 85

第Ⅱ篇 疲劳强度理论 87

5疲劳载荷与循环形变 87

5.1概述 87

5.1.1疲劳相关理论的发展过程 87

5.1.2疲劳破坏的特点 89

5.1.3疲劳破坏过程 91

5.1.4疲劳分析的一般方法 92

5.2疲劳载荷 93

5.2.1疲劳载荷及其分类 93

5.2.2随机疲劳载荷的处理 94

5.2.3累积频次曲线 97

5.2.4疲劳载荷谱的编制方法 98

5.3循环载荷下金属材料的特性 100

5.3.1金属材料的拉伸特性 100

5.3.2材料的强度-寿命曲线 101

5.3.3材料的循环硬化和循环软化 105

5.3.4循环应力-应变曲线 107

5.3.5材料的记忆特性 108

5.3.6玛辛效应 109

5.4影响材料疲劳特性的因素 110

5.4.1尺寸的影响 110

5.4.2表面加工状况的影响 111

5.4.3应力集中的影响 112

5.4.4载荷的影响 117

5.4.5温度的影响 120

复习思考题 121

6疲劳强度理论 122

6.1疲劳寿命估算方法概述 123

6.1.1名义应力法 123

6.1.2局部应力-应变法 124

6.2基于应力的疲劳分析 125

6.2.1疲劳S-N曲线及其测试方法 125

6.2.2平均应力效应 128

6.2.3疲劳累积损伤理论 129

6.2.4多轴疲劳 132

6.2.5计算实例 134

6.3基于应变的疲劳分析 135

6.3.1损伤计算 136

6.3.2局部应力应变确定方法 137

6.3.3局部应力-应变法估算疲劳寿命步骤 142

6.3.4多轴疲劳 143

6.3.5蠕变-疲劳 144

6.3.6计算实例 149

复习思考题 154

第Ⅲ篇 含裂纹体的强度理论 157

7断裂力学基础 157

7.1裂纹的基本类型 159

7.2裂纹尖端附近的应力场和位移场 160

7.2.1张开型裂纹尖端附近的应力和位移 160

7.2.2滑开型裂纹尖端附近的应力和位移 162

7.2.3撕开型裂纹尖端附近的应力和位移 163

7.3应力强度因子及其求法 164

7.3.1应力强度因子及其一般表达式 164

7.3.2应力强度因子的求法和叠加原理 166

7.3.3几种常用的应力强度因子公式 168

7.4线弹性断裂准则 170

7.4.1应变能释放率与G准则 171

7.4.2应力强度因子与应变能释放率之间的关系 173

7.4.3脆性断裂的K准则及其工程应用 174

7.4.4三维裂纹问题 177

7.4.5复合型裂纹的脆性断裂准则 178

7.5线弹性断裂力学在小范围屈服中的推广 184

7.5.1等效模型概念 184

7.5.2塑性区的形状和尺寸 186

7.5.3应力松弛的修正 187

7.5.4等效裂纹强度及应力强度因子的修正 189

7.6弹塑性断裂力学 190

7.6.1塑性区条形简化模型 191

7.6.2裂纹张开位移COD准则 194

7.6.3J积分准则 197

7.7高温断裂力学 200

7.7.1载荷参数C＊积分 200

7.7.2载荷参数C（t）积分 203

复习思考题 206

8疲劳裂纹扩展 208

8.1疲劳辉纹的形成 208

8.2疲劳裂纹扩展的三个阶段 210

8.3疲劳裂纹扩展速率 212

8.4疲劳裂纹扩展律的经验公式 213

8.5疲劳裂纹扩展门槛 218

8.6影响裂纹扩展速率的因素 219

8.6.1平均应力的影响 219

8.6.2超载的影响 220

8.6.3加载频率的影响 221

8.6.4温度的影响 221

8.7预腐蚀-疲劳寿命预测方法 222

8.7.1腐蚀坑-裂纹当量方法 223

8.7.2EIFS法进行寿命预测实例 224

8.8蠕变-疲劳裂纹扩展 227

8.9疲劳裂纹扩展分析实例 229

复习思考题 232

参考文献 233