疲劳、断裂与损伤PDF电子书下载

目录 1

第1章　疲劳分析 1

1.1　概述 1

1.1.1 疲劳强度的基本概念 1

1.1.2 结构疲劳失效的特征 1

1.1.3 结构疲劳的类型及疲劳设计程序 2

1.2　疲劳图 4

1.2.1 S-N曲线 4

1.2.2 P-S-N曲线（概率S-N曲线） 6

1.2.3 S-N曲线关系式（经验公式） 7

1.2.4　疲劳极限线图 8

1.3　疲劳损伤积累 12

1.3.1 损伤积累的线性公式 13

1.3.2 损伤积累的指数公式 15

1.3.3 应变循环疲劳 19

1.4　复杂应力状态下的疲劳分析 20

思考题与习题 21

第2章　断裂力学 23

2.1 概述 23

2.2　裂纹类型与断裂韧性、应力强度因子的概念 25

2.2.1 裂纹类型 25

2.2.2 应力强度因子和断裂韧性（度） 27

2.3　裂纹尖端附近的应力、应变场 29

2.3.1 弹性力学场方程及边界条件 30

2.3.2 弹性力学的解法——位移求解法和应力求解法 33

2.3.3 复变函数的基础知识 35

2.3.4 威斯特葛尔德（Westergaard）应力函数解法 40

2.4　应力强度因子计算 51

2.4.1 应力强度因子K的一般定义 52

2.4.2 迭加法求解应力强度因子 55

2.4.3 裂纹尖端塑性区及修正 57

2.5　平面应变断裂韧性KIC及测试原理 68

2.5.1 KIC的定义及典型试样的KI表达式 69

2.5.2 KIC的测试原理 72

2.5.3 P-V曲线分析 76

2.6　裂纹张开位移（COD）原理和方法 80

2.6.1 简述 81

2.6.2　COD原理和D-M模型 81

2.7　J积分原理 88

2.7.1　J积分定义 88

2.7.2　J积分的守恒性证明 90

2.7.3 线弹性条件下J积分与KI的关系及应变能释放率概念 93

2.7.4 J积分的断裂判据 97

2.8　断裂力学在疲劳裂纹扩展中的应用简介 99

2.8.1 疲劳裂纹 100

2.8.2　疲劳裂纹扩展速率 102

2.8.3　疲劳裂纹扩展寿命估算 105

2.8.4　应变疲劳 106

思考题与习题 107

3.1 概述 110

第3章　损伤力学 110

3.2　损伤的力学表示 112

3.2.1 一维损伤变量 112

3.2.2 有效应力的概念 114

3.2.3　应变等效原理 116

3.2.4 应变与损伤的耦合、断裂判据和损伤门槛值 116

3.3　损伤力学的基本方程 120

3.3.1 质量守恒定律 120

3.3.2 动量守恒方程 121

3.3.3　能量守恒定律 122

3.3.4　力学函数和内部状态变量 123

3.3.5 热力学第二定律和Clausiu-Duhem不等式 125

3.4　损伤与断裂 128

3.4.1 损伤力学与断裂力学的关系 128

3.4.2　损伤材料的Dugdale模型 131

思考题与习题 136

参考文献 138