断裂力学基础PDF电子书下载

第一章 断裂力学的基本概念 1

1.1 断裂力学的形成过程与研究内容 1

1.2 断裂力学的分类 5

1.3 断裂力学的基本原理 6

1.3.1 固体的理论强度 6

1.3.2 应力集中的影响 11

1.3.3 能量平衡理论（Griffith能量理论） 14

1.3.4 能量释放率的概念 19

1.3.5 裂纹的基本类型 21

1.3.6 应力强度因子的概念 22

1.3.7 材料的断裂韧度与断裂判据 26

第二章 线弹性断裂力学 29

2.1 裂纹前端附近区域的应力场与位移场 29

2.1.1 弹性力学平面问题的应力函数解法 29

2.1.2 复变函数的主要公式 31

2.1.3 Westergaard应力函数法 32

2.1.4 无限大平板受双向拉伸Ⅰ型裂纹前端附近区域的应力场与位移场 36

2.1.5 无限大平板受均匀纯剪切应力时，Ⅱ型裂纹前端附近区域的应力场与位移场 43

2.1.6 无限大平板中Ⅲ型裂纹前端附近区域的应力场与位移场 45

2.2 应力强度因子的确定 51

2.2.1 确定应力强度因子的常用方法 52

2.2.2 应力强度因子的有关资料 53

2.3 塑性区及其修正 67

2.3.1 屈服判据 68

2.3.2 裂纹前端的塑性区 69

2.3.3 应力强度因子的修正 77

第三章 断裂力学在疲劳裂纹扩展中的应用 87

3.1 引言 87

3.2 疲劳裂纹扩展特性及其一般规律 89

3.2.1 疲劳裂纹扩展特性 89

3.2.2 疲劳裂纹的扩展速率 90

3.2.3 da/dN与△K之间的一般关系 91

3.3 影响疲劳裂纹扩展的因素 94

3.3.1 低应力强度因子的影响 94

3.3.2 平均应力的影响 96

3.3.3 加载频率的影响 97

3.3.4 加载方式的影响 99

3.3.5 过载峰的影响 99

3.3.6 其他因素的影响 100

3.4 疲劳裂纹扩展寿命的估算 100

第四章 断裂力学在应力腐蚀中的应用 104

4.1 引言 104

4.2 腐蚀与应力腐蚀理论 105

4.3 应力强度因子在应力腐蚀中的作用 107

4.3.1 用断裂力学的观点来研究应力腐蚀的原因 107

4.3.2 应力强度因子在应力腐蚀中的作用 108

4.4 应力腐蚀裂纹扩展速率 110

4.5 静载荷作用下应力腐蚀裂纹扩展 112

4.6 疲劳载荷作用下应力腐蚀裂纹扩展 115

4.7 KISCC及da/dt这两个参数在应力腐蚀设计中的应用 116

第五章 复合型裂纹问题 121

5.1 最大周向拉应力理论 121

5.2 应变能密度因子理论 128

5.3 最大能量释放率理论简介 137

5.4 工程上应用的近似断裂判据 138

第六章 弹塑性断裂力学基础 142

6.1 J-积分理论 142

6.1.1 J-积分的定义 143

6.1.2 J-积分的守恒性 145

6.2 J-积分的物理意义 149

6.2.1 线弹性材料J-积分的物理意义 149

6.2.2 弹塑性材料J-积分的物理意义 154

6.3 弹塑性条件下裂纹前端附近的应力场与应变场 154

6.4 J-积分的断裂判据 156

6.5 COD理论 157

6.6 COD数值的计算 158

6.6.1 根据塑性区修正的假设计算COD 158

6.6.2 利用D-M模型来计算COD 159

6.7 COD与J-积分之间的关系 162

6.8 全面屈服时COD的经验公式 164

6.9 COD理论存在的问题 165

第七章 断裂韧度测试方法简介 166

7.1 平面应变断裂韧度KIC的测试 166

7.2 岩石断裂韧度KIC的测试方法及有关数据 175

7.2.1 Barker的短棒测试法 176

7.2.2 厚壁筒内压试验测试法 177

7.2.3 几种岩石的断裂韧度数值 179

附录A 弹性力学的基本方程和基本公式 181

附录B 复变函数的基本知识 190

附录C 常用应力强度因子表达式 198

参考文献 217

断裂力学习题 221