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目录 10

第一章 低循环疲劳基础理论 10

1.循环受载下应力集中区材料的应力－应变行为 10

2.真实应力与真实应变 14

3.材料在循环加载下的行为 20

3.1循环加载条件和循环滞后环 20

3.2循环应变硬化和软化 24

3.3循环应力－应变曲线 28

3.4与循环有关的力学性能的变化 34

4.低循环疲劳寿命 34

4.1△ε-Nf曲线分析 36

4.2过渡疲劳寿命NT 39

5.低循环疲劳的能量分析 42

5.1准静态下的断裂准则 43

5.2循环加载条件下的断裂能量准则 44

6.累积损伤 50

6.1寿命的消耗 51

6.2塑性和累积损伤 55

7.平均应力和平均应变 57

7.1带平均应变的疲劳寿命 59

7.2带平均应力的疲劳寿命 60

7.3带平均应力和平均应变的疲劳 64

8.反映金属疲劳抗力的唯象参量分析 66

8.1应力疲劳 67

8.2塑性应变疲劳 67

8.3零件中理想的强度和延性的分配 69

1.1试样的设计 73

1.试样 73

第二章 低循环疲劳测试技术 73

1.2试样的制备 75

1.3试样的类型 77

1.4带过渡园弧的轴向应变控制试样总应变量的修正 82

2.试验装置 88

2.1低循环疲劳试验机 89

2.2应变引伸计 99

2.3夹具 108

2.4高温装置 113

3.试验程序 116

3.1程序的选择 117

3.2试验的开始和控制 119

3.3数据的测量和记录 119

3.5数据的处理和表达 121

3.4失效的确定 121

第三章 低循环疲劳寿命预测 128

1.材料低循环疲劳寿命预测 129

1.1Manson-Coffin定律 129

1.2Manson四点法 131

1.3通用斜率法 133

1.410％规律法 135

1.5频率修正法 138

1.6应变范围划分法 143

1.7频率分离法 147

1.8滞后能损伤函数法 148

1.9损伤速率法 149

2.缺口试样或零件的低循环疲劳寿命估算 153

2.1局部应力－应变分析 155

2.2线性累积损伤理论和循环计数法 160

2.3构件裂纹形成寿命的估算 164

3.损伤力学在高温疲劳寿命预测中的应用 166

3.1背景 166

3.2损伤的定义和量度 168

3.3损伤的本构方程 173

第四章 断裂力学在高温低循环疲劳裂纹扩展中的应用 186

1.线弹性断裂力学在高温下的应用 189

2.一种高、低周疲劳裂纹扩展率公式及其应用 198

2.1公式推导 200

2.2实验验证 208

3.弹塑性断裂力学参量J积分在高温疲劳裂纹扩展中的应用 217

3.1K5合金低周疲劳裂纹扩展率的循环J积分实验验证 218

3.2修正的紧凑拉伸试样循环J积分表达式 222

4.McGowan和Liu模型的应用及修正 238

5.其它断裂力学参量在高温低循环疲劳裂纹扩展中的应用 245

5.1塑性应变范围△ε 245

5.2应变强度因子范围△Kε 247

5.3净截面应力σnef 248

6.影响高温疲劳裂纹扩展率的因素 249

6.1温度和预率的影响 249

6.2保持时间和应力比的影响 253

7.高温低循环疲劳裂纹扩展速率实验数据处理及计算机程序 255

7.1数学准备 256

7.2计算步骤 264

7.3框图及程序说明 266

第五章 材料的低循环疲劳性能 275

1.两种铁基高温合金GH36、GH132的低循环疲劳性能 278

2.电渣熔铸涡轮盘GH136合金的高温低循环疲劳性能 285

3.几种镍基高温合金的低循环疲劳性能 295

3.1GH33、GH33A合金 295

3.2GH901合金 303

3.3GH169合金 307

4.定向凝固铸造合金的低循环疲劳性能 316

4.1DK3、K3合金 317

4.2DZ4合金 327

5.高强度结构钢的低循环疲劳性能 335

5.130CrMnSiA钢 335

5.230CrMnSiNi2A钢 337

5.340CrMnSiMoVA（GC-4）钢 340

5.4300M钢 343

6.1LY12CZ铝合金 349

6.铝合金的低循环疲劳性能 349

6.2LC4CS铝合金 350

7.不锈钢的低循环疲劳性能 354

7.1Cr-Mn-N无镍不锈钢 354

7.21Cr18Ni9Ti不锈钢 356

8.TC4钛合金的低循环疲劳性能 358

9.普通钢的低循环疲劳性能 363

9.145号钢 363

9.240Cr钢 368

10.国外几种航空金属材料的低循环疲劳数据 372

10.1材料 372

10.2低循环疲劳性能 373

10.3应变寿命曲线和应力－应变曲线 376

10.4低循环疲劳参数 381

附 录轴向等幅低循环疲劳试验方法，中华人民共和国国家标准 384