现代机械强度理论及应用PDF电子书下载

目 录 1

前言 1

第1章绪论 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

习题 5

第2章弹性平面问题基本方程 6

2.1弹性力学的基本假设 6

2.2.1平面应力问题的基本概念 7

2.2平面应力概念及方程 7

2.2.2平衡方程 8

2.2.3几何方程 9

2.2.4物理方程 11

2.2.5边界条件——圣维南原理 12

2.2.6变形协调方程 14

2.3平面应变概念及解法 15

习题 17

第3章弹性应力－应变状态下强度理论 18

3.1应力状态分析 18

3.1.1任意平面上的应力 18

3.1.2主应力、主平面及应力不变量 20

3.1.3最大剪应力及最大剪应力平面 22

3.1.4八面体应力 24

3.2应变状态分析 26

3.3.1广义胡克定律 30

3.3弹性的应力－应变关系 30

3.3.2应力张量及应变张量、应力偏量及应变偏量 32

3.3.3体积的弹性变化规律及形状的弹性变化规律 34

3.4应变能 35

3.5机械强度理论 37

3.5.1最大剪应力理论 38

3.5.2形变能理论 41

习题 44

第4章弹塑性应力－应变关系及屈服准则 46

4.1弹塑性应力－应变关系的特点及几种理想模型 46

4.2增量理论 49

4.2.1弹性应变增量与塑性应变增量 50

4.2.2增量理论的基本假定 53

4.2.3塑性应力－应变关系方程 53

4.2.4本构方程 54

4.2.5讨论 56

4.3全量理论——弹塑性小变形理论 57

4.3.1本构方程 58

4.3.2适用条件 60

4.4两个常用的屈服准则 63

4.4.1 Tresca屈服准则 63

4.4.2 Mises屈服准则 66

4.4.3 Tresca和Mises屈服准则的比较 69

4.5圆轴的弹塑性扭转问题 71

4.5.1弹性扭转分析 71

4.5.2弹塑性扭转分析 72

4.6梁的弹塑性弯曲问题 75

习题 79

第5章含裂纹体的强度理论 80

5.1裂纹的基本类型 81

5.2.1张开型裂纹尖端附近的应力和位移 82

5.2裂纹尖端附近的应力场和位移场 82

5.2.2滑开型裂纹尖端附近的应力和位移 84

5.2.3撕开型裂纹尖端附近的应力和位移 85

5.3应力强度因子及其求法 86

5.3.1应力强度因子及其一般表达式 86

5.3.2应力强度因子的求法和叠加原理 87

5.3.3几种常用的应力强度因子公式 89

5.4脆性断裂的K准则 92

5.4.1应变能释放率与G准则 93

5.4.2应力强度因子与应变能释放率之间的关系 95

5.4.3脆性断裂的K准则 96

5.4.4 K准则的工程应用 97

5.4.5复合型断裂准则 100

5.5线弹性断裂力学在小范围屈服中的推广 106

5.5.1等效模型概念 107

5.5.2塑性区的形状和尺寸 108

5.5.3应力松弛的修正 110

5.5.4等效裂纹长度及应力强度因子的修正 111

5.6弹塑性断裂力学 113

5.6.1塑性区条形简化模型 114

5.6.2裂纹张开位移COD准则 116

5.6.3J积分准则 120

5.7疲劳裂纹扩展速率 123

5.7.1疲劳裂纹扩展速率的概念 124

5.7.2疲劳裂纹扩展速率的经验公式 124

5.7.3影响裂纹扩展速度的因素 126

5.7.4裂纹扩展分析实例 130

习题 132

6.1疲劳破坏与疲劳分析 134

6.1.1疲劳破坏的特点 134

第6章零构件的疲劳寿命估算 134

6.1.2疲劳破坏过程 135

6.1.3疲劳分析的一般方法 136

6.2疲劳载荷谱的编制 137

6.2.1疲劳载荷及其分类 137

6.2.2随机疲劳载荷的处理 138

6.2.3累积频数曲线 141

6.2.4疲劳载荷谱的编制方法 143

6.3循环载荷下金属材料的特性 145

6.3.1金属材料的拉伸特性 145

6.3.2材料的强度－寿命曲线 147

6.3.3材料的循环硬化和循环软化 151

6.3.4循环应力－应变曲线 153

6.3.7载荷顺序的影响 155

6.3.6玛辛效应 155

6.3.5材料的记忆特性 155

6.3.8影响材料疲劳特性的因素 156

6.4疲劳裂纹形成寿命估算 170

6.4.1疲劳寿命估算方法概述 170

6.4.2缺口处局部应力应变的确定 171

6.4.3损伤计算 178

6.4.4疲劳累积损伤理论 179

6.4.5裂纹形成寿命估算步骤 181

6.4.6计算实例 181

6.5疲劳裂纹扩展寿命估算 186

6.5.1基本方法 186

6.5.2初始和临界裂纹尺寸的确定 188

6.5.3计算实例 189

习题 192

参考文献 193