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第一章 1

第一节 拉伸力－伸长曲线和应力－应变曲线 1

第二节 弹性变形 2

一、弹性变形及其实质 2

二、虎克定律 3

三、弹性模量 4

四、弹性比功 5

五、滞弹性 6

六、包申格（Bauschinger）效应 7

第三节 塑性变形 9

一、塑性变形方式及特点 9

二、屈服现象和屈服点（屈服强度） 10

三、影响屈服强度的因素 13

四、应变硬化（形变强化） 17

五、缩颈现象和抗拉强度 20

六、塑性 22

七、静力韧度 24

第四节 金属的断裂 24

一、断裂的类型 24

二、解理断裂 29

三、微孔聚集断裂 34

四、断裂强度 36

五、断裂理论的应用 42

思考题与习题 44

参考文献 45

第一节 应力状态软性系数 46

第二章 金属在其它静载荷下的力学性能 46

第二节 压缩 47

一、压缩试验的特点 47

二、压缩试验 48

第三节 弯曲 48

一、弯曲试验的特点 48

二、弯曲试验 49

第四节 扭转 50

一、扭转试验的特点 50

二、扭转试验 51

第五节 缺口试样静载荷试验 52

一、缺口效应 52

二、缺口试样静拉伸试验 55

一、金属硬度的意义及硬度试验的特点 57

三、缺口试样静弯曲试验 57

第六节 硬度 57

二、硬度试验 58

思考题与习题 63

参考文献 64

第三章 金属在冲击载荷下的力学性能 65

第一节 冲击载荷下金属变形和断裂的特点 65

第二节 冲击弯曲和冲击韧性 66

第三节 低温脆性 68

一、低温脆性现象 68

二、韧脆转变温度 69

三、落锤试验和断裂分析图 71

二、化学成分 73

一、晶体结构 73

第四节 影响韧脆转变温度的冶金因素 73

三、显微组织 74

思考题与习题 75

参考文献 76

第四章 金属的断裂韧度 77

第一节线弹性条件下的金属断裂韧度 77

一、裂纹扩展的基本形式 78

二、应力场强度因子K1及断裂韧度K1c 79

三、裂纹扩展能量释放率GI及断裂韧度GIc 88

第二节 断裂韧度KIc的测试 90

一、试样的形状、尺寸及制备 90

二、测试方法 91

三、试验结果的处理 92

第三节 影响断裂韧度KIc的因素 93

一、断裂韧度KIc与常规力学性能指标之间的关系 93

二、影响断裂韧度KIc的因素 95

第四节 断裂K判据应用案例 97

一、高压容器承载能力的计算 98

二、高压壳体的材料选择 98

三、大型转轴断裂分析 99

第五节 弹塑性条件下金属断裂韧度的基本概念 100

一、J积分及断裂韧度JIc 101

二、裂纹尖端张开位移及断裂韧度δc 103

思考题与习题 105

参考文献 106

一、变动载荷和循环应力 107

第一节 金属疲劳现象及特点 107

第五章 金属的疲劳 107

二、疲劳现象及特点 109

三、疲劳宏观断口特征 109

第二节 疲劳曲线及基本疲劳力学性能 112

一、疲劳曲线和对称循环疲劳极限 112

二、疲劳图和不对称循环疲劳极限 115

三、抗疲劳过载能力 117

四、疲劳缺口敏感度 118

第三节疲劳裂纹扩展速率及疲劳门槛值 119

一、疲劳裂纹扩展曲线 119

二、疲劳裂纹扩展速率 120

三、疲劳裂纹扩展寿命的估算 126

一、疲劳裂纹萌生过程及机理 128

第四节 疲劳过程及机理 128

二、疲劳裂纹扩展过程及机理 130

第五节 影响疲劳强度的主要因素 133

一、表面状态的影响 133

二、残余应力及表面强化的影响 134

三、材料成分及组织的影响 136

第六节低周疲劳 138

一、低周疲劳 138

二、热疲劳 142

三、冲击疲劳 142

四、缺口机件疲劳寿命估算 144

思考题与习题 145

参考文献 146

第一节 应力腐蚀 147

一、应力腐蚀现象及其产生条件 147

第六章 金属的应力腐蚀和氢脆断裂 147

二、应力腐蚀断裂机理及断口形貌特征 148

三、应力腐蚀抗力指标 150

四、防止应力腐蚀的措施 152

第二节 氢脆 153

一、氢在金属中的存在形式 153

二、氢脆类型及其特征 154

三、钢的氢致延滞断裂机理 156

四、氢致延滞断裂与应力腐蚀的关系 157

五、防止氢脆的措施 157

思考题与习题 159

参考文献 159

一、磨损 160

第一节 磨损概念 160

第七章 金属磨损和接触疲劳 160

二、耐磨性 161

第二节 磨损模型 161

一、粘着磨损 161

二、磨粒磨损 165

三、腐蚀磨损 170

第三节 磨损试验方法 171

第四节 金属接触疲劳 173

一、接触疲劳现象与接触应力 173

二、接触疲劳破坏机理 177

三、接触疲劳试验方法 178

四、影响接触疲劳寿命的因素 179

参考文献 181

思考题与习题 181

第八章 金属高温力学性能 182

第一节 金属的蠕变现象 183

第二节 蠕变变形与蠕变断裂机理 184

一、蠕变变形机理 184

二、蠕变断裂机理 186

第三节 金属高温力学性能指标及其影响因素 187

一、蠕变极限 187

二、持久强度极限 189

三、剩余应力 190

四、影响金属高温力学性能的主要因素 191

思考题与习题 193

参考文献 193

一、高分子链的近程结构——构型 195

第九章 聚合物材料的力学性能 195

第一节 聚合物材料的结构 195

二、高分子链的远程结构——构象 196

三、聚合物聚集态结构——晶态、非晶态及取向 197

第二节 线型非晶态聚合物的变形 199

一、聚合物在玻璃态下的变形 200

二、聚合物在高弹态下的变形 200

三、聚合物在粘流态下的变形 201

第三节 结晶聚合物的变形 202

第四节 聚合物的粘弹性 204

一、静态粘弹性——蠕变与应力松弛 204

二、银纹与断裂过程 207

一、强度 207

第五节 聚合物的强度与断裂 207

二、动态粘弹性——内耗 207

三、硬度与耐磨性 208

第六节 聚合物的疲劳强度 210

思考题与习题 211

参考文献 212

第十章 陶瓷材料的力学性能 213

第一节 陶瓷材料的结构 213

一、陶瓷材料的组成与结合键 213

二、陶瓷材料的显微结构 214

第二节 陶瓷材料的变形与断裂 214

一、陶瓷材料的弹性变形 214

二、陶瓷材料的塑性变形 215

三、陶瓷材料的断裂 216

第三节 陶瓷材料的强度 216

一、抗弯强度 216

二、抗拉强度 218

三、抗压强度 218

第四节 陶瓷材料的硬度与耐磨性 218

一、陶瓷材料的硬度 218

二、陶瓷材料的耐磨性 219

第五节 陶瓷材料的断裂韧度与增韧 221

一、陶瓷材料的断裂韧度 221

二、陶瓷材料的增韧 223

第六节 陶瓷材料的疲劳 224

一、陶瓷材料的疲劳类型 224

第七节 陶瓷材料的抗热震性 226

二、陶瓷材料疲劳特性评价 226

一、抗热震断裂 227

二、抗热震损伤 228

思考题与习题 228

参考文献 228

第十一章 复合材料的力学性能 230

第一节 复合材料的定义和性能特点 230

一、复合材料的定义和分类 230

二、复合材料的性能特点 230

第二节单向复合材料的力学性能 232

一、单向复合材料的弹性性能 233

二、单向复合材料的强度 237

第三节 短纤维复合材料的力学性能 242

一、基体与纤维间的应力传递 242

二、短纤维复合材料的弹性模量 244

三、短纤维复合材料的强度 245

第四节 复合材料的断裂、冲击和疲劳 246

一、复合材料的断裂 246

二、复合材料的冲击性能 248

三、复合材料的疲劳性能 250

思考题与习题 253

参考文献 253

附录 254

附录A与本书内容有关的材料力学性能试验方法国家标准及其适用范围 254

附录B与本书内容有关的部分国外标准编号和名称 258

附录CФ2值表 263

附录D表面裂纹修正因子 264

1．表面裂纹形状因子Q值表 264

2．自由表面修正因子Me与裂纹厚度比a/B的关系曲线图 264