第1章 引论 1
1 断裂事故和工程设计 1
2 强度、塑性、韧性和弹性 3
3 断裂韧性和断裂力学 9
3-1 缺口冲击韧性 9
3-2 裂纹断裂韧性和断裂力学 13
4 断裂分析和断裂学科 17
1-1-1 圆孔和圆简 27
1-1 力学公式和概念 27
1 应力集中 27
第2章 缺口断裂力学和缺口断裂韧性 27
1-1-2 椭圆孔 31
1-1-3 重要概念 32
1-2 物理图象 35
2 应变集中 38
2-1 弹性负荷 38
2-1-1 平面应力 38
2-1-2 平面应变 39
2-2 整体屈服 41
2-2-1 双边半圆缺口 41
2-2-2 深裂纹 42
2-2-3 V型缺口 45
2-2-4 L和Q的物理意义 47
2-3 应变集中系数 48
3 缺口敏感 48
4 缺口断裂韧性 54
4-1 影响因素 55
4-1-1 应力状态 55
4-1-2 材料强度 56
4-2 试验方法 58
4-2-2 爆破鼓突试验 59
4-2-1 落锤试验 59
4-2-3 裂纹停止伸展温度（CAT）试验 60
4-2-4 焊接区缺口韧性试验 60
4-3 缺口断裂韧性参量和相关性 61
4-3-1 缺口韧性参量 61
4-3-2 缺口韧性之间相关性 63
4-3-3 缺口韧性与断裂事故之间的相关性 64
4-3-3 缺口韧性与断裂事故之间的相关性 64
第3章 裂纹断裂力学和裂纹断裂韧性（一）——线弹性断裂力学 68
1 能量分析 69
1-1 完整晶体的理论强度 70
1-2 裂纹体的断裂理论 74
1-3 裂纹伸展的能量释放率（G） 77
1-3-1 柔性法测G 79
1-3-2 能量关系 81
2 应力场强度分析——穿透型裂纹 84
2-1 Westergaard应力函数 85
2-2 穿透型裂纹的应力场强度 90
2-2-1 双向拉伸（KI） 90
2-2-2 单向拉伸（KI） 95
2-2-3 Ⅱ型和Ⅲ型裂纹的应力场强度（KⅡ和KⅢ） 98
3 G-K关系式 101
4 塑性区校正 104
4-1 平面应力 105
4-2 平面应变 107
4-3 有效裂纹长度 109
5 应力场强度和裂纹断裂韧性 111
5-1 应力场强度（K） 111
5-2 裂纹断裂韧性（KIo） 113
5-3 K1o的测试 115
6 应力场强度分析——表面裂纹 117
6-1 数学推导 118
6-2 随后发展 125
6-3 物理过程 132
6-4 工程应用 136
6-4-1 K1o的测试 136
6-4-2 断裂分析 140
第4章 裂纹断裂力学和裂纹断裂韧性（二）——弹塑性断裂力学 145
1 裂纹顶端张开位移（COD） 147
1-1 COD的数学表达式 148
1-2 COD的测定 152
1-2-1 δ和Vo的关系 153
1-2-2 临界点的确定 155
1-3-2 断裂应力 156
1-3-1 脆断与厚度 156
1-3 ？的物理意义和应用 156
1-3-3 脆断与温度 157
1-4 ？的工程应用 157
1-4-1 输气管道的韧断设计 160
1-4-2 Burdekin-Dawes方法 164
2 J积分 168
2-1 能量线积分J的性质 168
2-2 J积分的力学意义 174
2-2-1 能量释放率G和J的关系 174
2-2-2 裂纹顶端奇异性问题——K和J的关系 176
2-2-3 J和COD的关系 178
2-3 JIo的测试 179
2-3-1 JI的等值定义 180
2-3-2 JI的测定 183
2-3-3 临界点的选择和测定 186
3 其他断裂韧性参量 187
3-1 能量及能量率 188
3-1-1 缺口断裂韧性和KIo的关系 188
3-1-2 等能量法 190
3-1-3 广义的能量释放率（G） 193
3-2 裂纹伸展阻力曲线——R曲线 195
1 韧性的测试 206
第5章 断裂韧性的意义 206
1-1 试样的制备 207
1-1-1 裂纹制备 208
1-1-2 尺寸要求 210
1-2 临界点 212
2 历史分析 214
2-1 断裂历程 215
2-2 学科历史 218
2-2-1 断裂力学 218
2-2-2 断裂物理 224
2-2-3 断裂化学 225
3 物理分析 228
3-1 应力、应变和应变能 229
3-2 内因和外因 234
3-3 能量和过程 240
3-4 韧性和脆性 249
第6章 断裂过程分析 254
1 裂纹形成的断裂理论 254
2 裂纹伸展的断裂理论 259
2-1 应变判据——韧断模型 260
2-2 应力判据——解理断裂 266
3-1 沿晶断裂及晶粒度 273
3 裂纹伸展途径分析 273
3-2 脆性相 287
3-2-1 几何学因素 287
3-2-2 化学因素 301
3-2-3 力学因素 303
3-2-4 物理因素 304
3-3 韧性相 305
3-3-1 复相合金 306
3-3-2 复合材料 315
3-4 基体 326
3-4-1 应变硬化指数及断裂应变 328
3-4-2 相变诱生塑性的TRIP钢 333
3-4-3 形变和解理断裂 340
3-4-4 奥氏体及其转变产物 351
第7章 韧化工艺 365
1 冶炼和铸造 366
1-1 成分控制 366
1-2 气体和夹杂物 368
1-3 铸造和特殊冶铸工艺 378
1-4 铸造材料 381
2-1 晶粒大小 389
2 压力加工 389
2-2 晶粒取向 397
3 热处理 400
3-1 超高温淬火 400
3-2 临界区淬火 415
3-3 回火和时效 430
3-3-1 回火软化性 430
3-3-2 高温回火脆性 433
3-3-3 低温回火脆性 438
3-3-4 时效硬化 441
3-4-1 铁基合金 446
3-4 形变热处理 446
3-4-2 铝基合金 456
第8章 焊接结构的断裂力学分析 462
1 应力和K的表达式 464
2 焊接缺陷和焊接脆性 472
2-1 焊接裂纹和焊接脆性 472
2-1-1 凝固开裂 474
2-1-2 过烧及过热脆性 477
2-1-3 分层开裂 479
2-1-4 马氏体转变脆性 481
2-1-5 氢脆 486
2-1-6 焊后加热开裂 492
2-2 其他焊接缺陷 499
2-2-1 欠焊 499
2-2-2 夹渣 501
2-2-3 气孔 502
3 焊区的断裂韧性 502
3-1 测试方法 503
3-2 分布规律 506
3-3 韧化措施 511
结束语 522
参考文献 534