结构疲劳寿命分析PDF电子书下载

第1 章绪论 1

1.1 疲劳和疲劳寿命 1

1.1.1 疲劳定义 1

1.1.2 疲劳的分类 1

1.1.3 疲劳寿命 2

1.2 疲劳研究方法 3

1.2.1 疲劳寿命估算方法发展简史 3

1.2.2 疲劳研究的三个尺度 4

1.3 影响结构疲劳寿命的主要因素 5

1.3.1 应力集中的影响 6

1.3.2 尺寸的影响 17

1.3.3 表面状态的影响 20

1.3.4 载荷的影响 23

1.4 确定疲劳寿命的方法 25

第2章 疲劳载荷谱处理 28

2.1 疲劳载荷谱的种类 28

2.2 随机疲劳载荷谱的生成 30

2.2.1 伪随机数 30

2.2.2 随机谱编排 30

第3章 金属材料的疲劳性能及其描述 34

3.1 金属材料的拉伸特性 34

3.2 金属材料的循环应力应变特性 36

3.2.1 循环硬化和循环软化 36

3.2.2 循环蠕变和循环松弛 38

3.2.3 Bauschinger效应 39

3.2.4 Masing特性 40

3.2.5 稳态循环应力应变曲线 41

3.2.6 记忆特性与可用性系数 44

3.2.7 瞬态循环应力应变曲线 46

3.3 金属材料的S—N曲线 50

3.3.1 S—N曲线 50

3.3.2 等寿命曲线 55

3.3.3 疲劳极限 57

3.3.4 疲劳极限图 61

3.3.5 P—S—N曲线 63

3.4 应变一寿命曲线 67

3.4.1 △ε—N曲线 68

3.4.2 εeq—N曲线 73

第4章 疲劳累积损伤理论 75

4.1 损伤的定义 75

4.3 线性疲劳累积损伤理论 76

4.2 疲劳累积损伤理论 76

4.4 非线性疲劳累积损伤理论 80

4.5 概率疲劳累积损伤理论 82

4.5.1 概率Miner理论 83

4.5.2 疲劳累积损伤动态统计模型 85

4.6 关于疲劳累积损伤理论的讨论 86

第5章 名义应力法 88

5.1 名义应力法的基本假设 88

5.1.1 名义应力法估算结构疲劳寿命的步骤 89

5.1.2 材料性能数据 89

5.1.3 名义应力法的种类 91

5.2 传统的名义应力法 91

5.2.1 名义应力法 91

5.2.2 例题一：变截面拉杆 92

5.2.3 例题二：中心孔板（1） 95

5.2.4 例题三：带小孔液压管 100

5.3 应力严重系数（SSF）法 103

5.3.1 SSF法 103

5.3.2 实例一：螺栓连接接头 106

5.3.3 实例二：某机翼整体油箱壁板对接区 111

第6章 局部应力应变法 117

6.1 局部应力应变法的基本假设 117

6.1.1 局部应力应变法估算结构疲劳寿命的步骤 118

6.1.2 局部应力应变法的种类 118

6.1.3 关于局部应力应变法原理的讨论 119

6.2 结构局部应力应变的计算 121

6.2.1 Neuber近似解法 121

6.2.2 弹塑性有限元解法 124

6.2.3 缺口弹塑性应力应变的Neuber解与有限元解的比较 125

6.3 局部应力应变法的稳态法 127

6.3.1 雨流法 128

6.3.2 例题四：中心孔板（2） 129

6.3.3 实例三：中心孔板 136

6.4 局部应力应变法的瞬态法 140

6.4.1 例题五：中心孔板（3） 140

第7章 应力场强法 153

7.1 应力场强法基本原理 153

7.1.1 应力场强法基本原理 153

7.1.2 应力场强法基本假设的试验验证 157

7.1.3 讨论与结论 163

7.2 应力场强法对有关疲劳现象的解释 164

7.2.1 疲劳缺口减缩系数Kf 164

7.2.2 不同加载方式下疲劳极限 167

7.2.3 多轴疲劳载荷下的疲劳极限 171

7.2.4 疲劳尺寸系数ε 173

7.3 应力场强法的应用 178

7.3.1 例题六：双轴加载缺口试验件 179

7.3.2 实例四：缺口试验件S-N曲线预测 179

7.3.3 实例五：飞机结构中下陷细节的抗疲劳设计 181

7.3.4 实例六：连接件的疲劳细节分析 183

7.3.5 实例七：某机翼下壁板模拟件 184

第8章 结构疲劳可靠性分析 186

8.1 动态应力—强度干涉模型 187

8.1.1 干涉模型的解析解法 190

8.1.2 干涉模型的近似解法 195

8.1.3 干涉模型的数值解法 198

8.2.1 疲劳累积损伤模型 199

8.2 结构元件的疲劳可靠性分析 199

8.2.2 剩余强度模型 211

8.2.3 疲劳寿命模型 220

8.3 结构系统的疲劳可靠性分析 225

8.3.1 结构系统的模型 227

8.3.2 结构系统疲劳失效模式的枚举 229

8.3.3 单个失效模式的破坏概率的计算 232

8.3.4 整个系统失效概率的求解 235

8.3.5 例题七：十杆平面桁架（1） 239

8.4 结构系统安全评估与监控的风险预测方法 244

8.4.1 结构的安全性监控 246

8.4.2 例题八：十杆平面桁架（2） 251

附录正态分布表 254

参考文献 256