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第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2疲劳研究的目的 2

1.3疲劳研究的内容和方法 3

1.4疲劳研究中应考虑的因素 6

1.5本书编写的目的与主要内容 9

1.6结语 11

参考文献 11

第一部分 基本的疲劳公式 17

第2章 应变疲劳公式 17

2.1引言 17

2.2应变疲劳的由来与发展 17

2.3应变疲劳寿命曲线与表达式 19

2.4应变疲劳公式 24

2.5应变疲劳寿命的预测 29

2.6高温应变疲劳表达式 33

2.7结语 36

参考文献 36

第3章 循环局部应变范围的近似公式 40

3.1引言 40

3.2切口的应力-应变分析 40

3.3局部应变范围的近似计算公式 46

3.4局部应变范围的通用近似计算公式 51

3.5超载对局部应变范围的影响 52

3.6结语 53

参考文献 54

第4章 疲劳裂纹起始寿命公式 57

4.1引言 57

4.2疲劳裂纹起始的过程和机理 58

4.3疲劳裂纹起始寿命 62

4.4疲劳裂纹起始的力学模型 66

4.5铝合金的疲劳裂纹起始寿命与门槛值 68

4.6高强度低合金钢的疲劳裂纹起始寿命 70

4.7超高强度钢的疲劳裂纹起始寿命 73

4.8钛合金的疲劳裂纹起始寿命 75

4.9疲劳裂纹起始抗力系数与门槛值 75

4.10金属材料疲劳裂纹起始寿命的预测 79

4.11结语 82

参考文献 83

第5章 应力疲劳寿命公式 88

5.1引言 88

5.2应力疲劳寿命公式与疲劳极限的研究 89

5.3应力疲劳寿命的一般公式 91

5.4金属材料在交变对称循环载荷下的应力疲劳寿命与表达式 94

5.5金属材料不同应力比下的应力疲劳寿命与表达式 99

5.6理论疲劳极限 103

5.7等寿命图及表达式 108

5.8疲劳切口敏感度 114

5.9切口试件的疲劳寿命表达式 116

5.10复合应力状态下金属材料的疲劳强度 118

5.11结语 120

参考文献 121

第6章 疲劳裂纹扩展速率公式——疲劳裂纹扩展的力学模型 124

6.1引言 124

6.2疲劳裂纹扩展的一般规律 125

6.3影响疲劳裂纹扩展速率的因素 126

6.4疲劳裂纹扩展的机理 129

6.5疲劳裂纹扩展的力学模型 135

6.6钢的疲劳裂纹扩展速率 140

6.7铝合金的疲劳裂纹扩展速率 145

6.8钛合金疲劳裂纹扩展速率 147

6.9疲劳裂纹扩展门槛值 149

6.10金属材料疲劳裂纹扩展速率的预测 153

6.11描述材料完整疲劳裂纹扩展行为的新公式 155

6.12关于疲劳短裂纹问题 166

6.13结语 169

参考文献 169

第7章 热疲劳寿命表达式 174

7.1引言 174

7.2模具钢的热寿命表达式 174

7.3热障涂层的热疲劳寿命表达式 177

7.4结语 180

参考文献 180

第二部分 特殊服役条件下的疲劳 185

第8章 金属的低温疲劳 185

8.1引言 185

8.2低温下金属材料的拉伸性能与疲劳极限 186

8.3低温下金属材料的应变疲劳 188

8.4金属材料的低温疲劳裂纹起始寿命 192

8.5低温疲劳裂纹起始寿命的预测 196

8.6低温下金属材料疲劳裂纹扩展的一般规律 199

8.7低温下铝合金的疲劳裂纹扩展速率 205

8.8低温下高强度低合金钢的疲劳裂纹扩展速率 207

8.9低温下金属的疲劳裂纹扩展门槛值 210

8.10具有面心立方晶格金属的低温疲劳裂纹扩展速率的预测 213

8.11低碳钢的低温疲劳裂纹扩展速率的预测 215

8.12低温下疲劳裂纹扩展的韧脆转变 216

8.13结语 218

参考文献 219

第9章 金属的腐蚀疲劳 222

9.1引言 222

9.2气体环境对金属疲劳性能的影响 223

9.3液体环境对金属疲劳性能的影响 229

9.4腐蚀环境中金属的应变疲劳寿命 236

9.5金属材料的腐蚀疲劳裂纹起始寿命 240

9.6关于腐蚀疲劳裂纹起始抗力系数和门槛值 244

9.7腐蚀环境中金属的疲劳裂纹扩展一般规律 245

9.8腐蚀环境中铝合金的疲劳裂纹扩展速率 248

9.9钛合金的腐蚀疲劳裂纹扩展速率 254

9.10腐蚀环境中钢的疲劳裂纹扩展速率 255

9.11结语 257

参考文献 258

第10章 金属在冲击载荷下的疲劳 261

10.1引言 261

10.2关于冲击疲劳的研究 261

10.3试件柔度的计算与试验标定 264

10.4冲击力的计算与测定 268

10.5冲击疲劳试验条件下KI的表达式 269

10.6冲击疲劳载荷下的疲劳裂纹起始寿命 270

10.7预测冲击疲劳裂纹起始寿命的可能性 273

10.8冲击疲劳载荷下金属的疲劳裂纹扩展速率 274

10.9结语 276

参考文献 276

第11章 金属的微动疲劳 278

11.1引言 278

11.2微动损伤的特征与机理 278

11.3微动疲劳的试验方法 281

11.4影响微动损伤的因素 282

11.5微动疲劳寿命表达式 286

11.6微动疲劳损伤的防治 289

11.7结语 291

参考文献 291

第三部分 疲劳数据的统计分析与带存活率的疲劳寿命曲线表达式 295

第12章 疲劳试验数据的统计分析方法 295

12.1引言 295

12.2疲劳试验数据的分散性 295

12.3疲劳试验数据的统计分析基础 297

12.4正态分布 300

12.5韦布尔分布 306

12.6绘制安全寿命曲线的作图法 307

12.7疲劳极限的试验测定 310

12.8结语 313

参考文献 314

第13章 带存活率的疲劳寿命曲线与疲劳强度的概率分布 315

13.1引言 315

13.2绘制带存活率的疲劳寿命曲线的解析法（Ⅰ） 315

13.3疲劳强度的概率分布 319

13.4疲劳寿命概率分布对P-S-N曲线和疲劳强度概率分布的影响 320

13.5绘制带存活率的疲劳寿命曲线的解析法（Ⅱ） 323

13.6确定带存活率疲劳寿命曲线和疲劳强度概率分布的简化解析法 325

13.7确定带存活率的疲劳寿命曲线的三种方法的趋同性 329

13.8关于疲劳裂纹扩展速率的分散性与P-△K-da/dN曲线 334

13.9结语 335

参考文献 336

第四部分 变幅载荷下疲劳寿命估算模型 339

第14章 疲劳裂纹起始的超载效应 339

14.1引言 339

14.2疲劳裂纹起始的超载效应研究的简要回顾 339

14.3高强度铝合金疲劳裂纹起始的超载效应 344

14.4超载效应因子 346

14.5高强度低合金钢疲劳裂纹起始的超载效应 348

14.6中碳钢疲劳裂纹起始的超载效应 353

14.7铝合金孔挤压件疲劳裂纹起始的超载效应 354

14.8结语 355

参考文献 355

第15章 变幅载荷下疲劳寿命及概率分布的预测 358

15.1引言 358

15.2寿命预测中应考虑的因素 359

15.3变幅载荷下铝合金切口件疲劳裂纹起始寿命的预测模型 363

15.4变幅载荷下低合金高强度钢的切口件疲劳裂纹起始寿命的预测 366

15.5变幅载荷下中碳钢切口件的疲劳寿命的预测 369

15.6铝合金孔壁挤压件的寿命预测 372

15.7变幅载荷下铝合金疲劳裂纹起始寿命概率分布的预测 373

15.8变幅载荷下高强度低合金钢疲劳寿命概率分布的预测 377

15.9中碳钢切口件变幅载荷下疲劳寿命概率分布的预测 380

15.10白铜丝两级载荷下疲劳寿命概率分布的预测 386

15.11结语 389

参考文献 390

第16章 疲劳寿命预测中的小载荷省略准则 392

16.1引言 392

16.2关于疲劳损伤的研究 393

16.3小载荷省略准则研究的理论基础 394

16.4高强度低合金钢切口件的小载荷省略准则 395

16.5中碳钢切口件的小载荷省略准则 396

16.6中碳钢摩擦焊接头的小载荷省略准则 400

16.7结语 407

参考文献 407

第17章 变幅载荷下铝合金腐蚀疲劳裂纹起始寿命的预测 410

17.1引言 410

17.2铝合金腐蚀疲劳裂纹起始的超载效应 411

17.3变载下铝合金切口件腐蚀疲劳裂纹起始寿命的预测模型与验证 414

17.4结语 418

参考文献 418

第五部分 某些典型结构件的疲劳与寿命预测 423

第18章 焊接件的疲劳寿命预测 423

18.1引言 423

18.2关于焊接件的疲劳寿命估算模型 423

18.3焊接件中的疲劳裂纹起始与扩展 426

18.4含缺陷的16Mn钢对焊接头的疲劳寿命及预测模型 428

18.5 16Mn钢焊接件的疲劳寿命 432

18.6焊接件寿命估算应考虑的因素 435

18.7等幅载荷下焊接件疲劳寿命的估算 437

18.8机械和工程结构的安全检修周期的预测 441

18.9变幅载荷下焊接件疲劳寿命的预测 442

18.10变幅载荷下经锤击的焊接件的疲劳寿命及概率分布的预测 444

18.11关于典型焊接件的疲劳设计曲线 453

18.12结语 454

参考文献 455

第19章 扭转疲劳寿命表达式与半轴构件的疲劳寿命预测 459

19.1引言 459

19.2扭转疲劳寿命公式 460

19.3平均扭转应力对扭转疲劳极限和扭转疲劳寿命的影响 462

19.4带存活率的扭转疲劳寿命表达式 465

19.5扭转疲劳强度的概率分布 470

19.6半轴的具有给定存活率的扭转疲劳寿命公式 471

19.7拖拉机半轴的带存活率的扭转疲劳寿命表达式 473

19.8变幅载荷下拖拉机半轴的扭转疲劳寿命预测 476

19.9结语 479

参考文献 479

第20章 老龄桥铆接钢结构件的剩余疲劳寿命预测 481

20.1引言 481

20.2老龄桥梁钢板疲劳性能的疲劳试验计划 481

20.3老龄桥梁钢板的疲劳性能与蜕化 484

20.4老龄桥梁钢板的疲劳裂纹扩展速率 489

20.5老龄桥梁钢板带原状铆钉孔试件变幅载荷下的疲劳寿命预测 491

20.6老龄桥钢梁铆接件模拟件的疲劳寿命与表达式 493

20.7结语 497

参考文献 498

第六部分 某些非金属材料的疲劳 501

第21章 陶瓷材料的疲劳 501

21.1引言 501

21.2陶瓷材料的疲劳寿命曲线 501

21.3陶瓷材料疲劳损伤的控制参数 504

21.4陶瓷材料的带存活率的疲劳寿命曲线和疲劳极限 507

21.5陶瓷材料的疲劳切口敏感性 511

21.6陶瓷材料切口件的疲劳寿命曲线 512

21.7陶瓷材料的循环疲劳裂纹扩展速率 515

21.8陶瓷材料的静疲劳裂纹扩展速率 519

21.9陶瓷结构件的抗疲劳设计 521

21.10结语 522

参考文献 522

第22章 树酯基复合材料的疲劳与寿命预测 525

22.1引言 525

22.2短纤维增强的树酯基复合材料的疲劳 526

22.3变幅载荷下短纤维增强的树酯基复合材料的疲劳寿命预测 528

22.4结语 531

参考文献 531

第七部分 结构件的延寿技术 535

第23章 延寿技术 535

23.1引言 535

23.2金属材料疲劳性能的评估 535

23.3提高冶金质量改善金属材料的疲劳性能 539

23.4提高疲劳极限的途径 545

23.5延长疲劳裂纹扩展寿命的途径 550

23.6变幅载荷下金属结构件的延寿技术 557

23.7结构件的加工和管理 563

23.8结语 565

参考文献 565

后记 568