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第一章 断裂力学的基本概念 1

§1—1 从材料力学到断裂力学 1

目录 1

§1—2 应力集中与固体材料的断裂强度 3

1—2—1 切口处的应力集中——应力三维性 4

1—2—2 用应力集中的观点估计固体材料的断裂强度 5

§1—3 应力强度因子与断裂韧性的概念 6

1—3—1 裂纹的扩展形式 6

1—3—2 应力强度因子 7

1—3—3 断裂韧性的概念 9

1—3—4 裂纹失稳扩展的条件——断裂判据 9

2—1—1 弹性力学概述 11

第二章 线弹性断裂力学 11

§2—1 弹性力学平面问题的基本理论 11

2—1—2 应力分量的记号 13

2—1—3 平面应力问题与平面应变问题 14

2—1—4平衡微分方程 15

2—1—5 几何方程·相容方程 17

2—1—6 物理方程 19

2—1—7 边界条件 20

2—1—8 弹性力学平面问题的求解途径 22

2—1—9 用应力表示相容条件·应力函数 22

2—2—1 复数的表达形式 26

§2—2 复变函数的基础知识 26

2—2—2 复变函数及其导数 27

2—2—3 复变解析函数及调和函数 30

§2—3 裂纹尖端附近的弹性应力场 32

2—3—1“无限大”平板中第Ⅰ型裂纹问题的解 32

2—3—2 “无限大”平板中第Ⅱ型裂纹问题的解 38

2—3—3 “无限大”平板中第Ⅲ型裂纹问题的解 40

§2—4 应力强度因子的确定 45

2—4—1 确定应力强度因子的常用方法 46

2—4—2 应力强度因子K1的一些计算结果 46

3—4—3 应力强度因子的迭加原理 58

2—5—1 屈服判据 62

§ 2—5 应力强度因子的塑性区修正 62

2—5—2 裂纹尖端的塑性区 63

2—5—3 应力松弛对塑性区大小的影响 68

2—5—4 K1的塑性区修正 69

§2—6 能量原理 73

2—6—1 弹性系统的总位能 73

2—6—2 G？riffith——Orowan理论 74

2—6—3 裂纹扩展能量释放率 79

2—6—4 Irwin—Kies关系 81

2—6—5 裂纹扩展阻力（R）曲线 83

3—1—1 D—M模型 86

第三章 弹塑性断裂力学 86

§3—1 COD理论 86

3—1—2 COD与K1、G1的关系 89

3—1—3 全面屈服时的COD计算 90

3—1—4 COD方法的应用 92

3—1—5 COD方法存在的一些问题 95

§3—2J积分理论 96

3—2—1 J积分的定义及其守怛性 96

3—2—2 J积分与裂纹尖端地区应力应变场强度的关系 101

3—2—3 J积分的形变功率定义 105

3—2—4 J积分理论存在的一些问题 108

§3—3 J积分与COD的关系 109

4—1—1 试样厚度对断裂韧性的影响 112

第四章 断裂韧性的测试原理和方法 112

§4—1 平面断裂韧性K1？的测试 112

4—1—2 条件断裂韧性KQ 113

4—1—3 试样的K1表达式 114

4—1—4 测试仪器设备要求和测试方法简介 119

4—1—5 试验数据处理 121

§4—2 J积分临界值的测定 123

4—2—1 基本原理 123

4—2—2 J？c试样的尺寸要求 126

4—2—3 临界点的确定 128

4—3—1 基本原理 129

§4—3 临界COD测试 129

4—3—1 关于转动因子 130

4—3—3 临界点的确定 132

第五章 复合型裂纹的脆性断裂 134

§5—1 复合型裂纹问题概述 134

§5—2 几种主要的复合型裂纹断裂理论 134

5—2—1最大周向应力理论 134

5—2—2能量释放率理论 139

5—2—3应变能密度因子理论 144

§5—3工程上应用的近似断裂判据 151

6—1—1交变应力与疲劳强度极限 153

§6—1 疲劳破坏与疲劳裂纹扩展特性 153

第六章 疲劳裂纹扩展 153

6—1—2裂纹扩展特性 155

§6—2疲劳裂纹扩展机制 157

§6—3疲劳裂纹扩展速率 159

6—3—1 da/dN与△K的关系 159

6—3—2裂纹扩展速率的表达式 160

§6—4 影响da/dN的一些因素 166

§6—5 疲劳裂纹扩展寿命估算 171

附录一 关于国际制单位（SI） 177

附录二 常用应力强度因子K的表达式 182