断裂力学与裂纹扩展PDF电子书下载

第一章 绪论 3

第二章 裂纹顶端附近的弹性应力场2.1 引言 3

2.2 平面应变与平面应力问题 3

2.3 用复变函数解二维问题 5

2.4 威斯特噶尔德方法 8

2.4.1 Ⅰ型裂纹 9

2.4.2 Ⅱ型裂纹 14

2.4.3 Ⅲ型裂纹 15

2.5 多项式应力函数法 16

2.6 应力强度因子 20

附录A2.1 平面问题应力函数的性质 21

第三章 线弹性断裂力学 24

3.1 引言 24

3.2 能量平衡理论 24

3.2.1 裂纹扩展力和脆性断裂的能量准则 26

3.2.2 裂纹扩展力与应力强度因子的关系 27

3.2.3 裂纹扩展力与柔度 28

3.3 断裂准则 30

3.3.1 脆性断裂准则 30

3.3.2 裂纹尖端塑性区估计 31

3.3.3 线弹性断裂力学的适用范围 34

3.4 复合型裂纹的断裂准则 36

3.4.1 最大拉应力理论 36

3.4.2 应变能释放率准则 38

3.4.3 应变能密度因子准则 40

第四章 应力强度因子计算 43

4.1 引言 43

4.2 普遍形式的复变应力函数 43

4.3 边界配位法 48

附录A4.1 带椭圆孔受拉板的复应力函数 57

A4.2 椭圆裂纹的应力强度因子 64

第五章 弹塑性断裂力学 66

5.1 引言 66

5.2 J积分 66

5.2.1 J积分的定义 66

5.2.2 J积分与裂纹尖端应力应变强度的关系 69

5.2.3 J积分的能量解释和形变功率 73

5.2.4 弹塑性断裂分析中J积分的适用条件 78

5.3 裂纹顶端张开位移 79

5.3.1 裂纹尖端张开位移（CTOD）的定义 79

5.3.2 CTOD与J积分 83

5.3.3 屈服断裂的CTOD分析 83

5.4 裂纹扩展阻力曲线 85

5.4.1 裂纹扩展阻力 85

5.4.2 断裂的能量准则 86

5.4.3 R曲线的一些特点 87

第六章 疲劳裂纹扩展 90

6.1 引言 90

6.2 裂纹扩展准则 90

6.2.1 裂纹扩展的三个阶段 90

6.2.2 断裂表面形态 91

6.2.3 裂纹扩展模型 92

6.3 疲劳裂纹的弹塑性断裂力学模型 93

6.4 塑性区的性质 96

6.4.1 塑性区的位错结构 97

6.4.2 塑性区尺寸及形状 100

6.4.3 残余应力 101

6.5 疲劳裂纹扩展的定量描述和不扩展条件 102

6.5.1 不扩展条件 103

6.5.2 裂纹扩展速率 105

6.5.3 疲劳裂纹扩展中的瞬态效应 108

第七章 蠕变裂纹扩展 112

7.1 引言 112

7.2 蠕变裂纹扩展特征 112

7.3 蠕变裂纹扩展的定量描述 116

7.3.1 J＊参量及其表达式 116

7.3.2 参考应力及其表达式 118

7.3.3 三种描述方法的比较 119

7.4 高温疲劳与蠕变—疲劳交互作用下的裂纹扩展 120

第八章 应力腐蚀与腐蚀疲劳裂纹扩展8.1 引言 125

8.2 应力腐蚀裂纹扩展的特征及过程 125

8.3 应力腐蚀裂纹的扩展速率及其门坎应力强度 126

8.4 腐蚀疲劳裂纹扩展 127

第九章 断裂韧性与裂纹扩展速率实验9.1 引言 129

9.2 平面应变断裂韧性KIC 129

9.2.1 原理和装置 129

9.2.2 试件的制备 135

9.2.3 试验步骤 135

9.2.4 KIC测试中的误差分析 136

9.3 临界J积分JIC 138

9.3.1 原理和装置 138

9.3.2 试件的制备 143

9.3.3 试验步骤 143

9.3.4 阻力曲线法 143

9.4 裂纹尖端临界张开位移δc 145

9.4.1 原理及装置 145

9.4.2 试件要求 147

9.4.3 试验步骤 147

9.5 疲劳裂纹扩展速率da/dN及门坎值△Kth 148

9.5.1 直读法 149

9.5.2 柔度测试法 150

9.6 应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt和断裂韧性KISCC 153