符号表 1
第一章 结构断裂问题的概述 7
§1-1 引言 7
§1-2 脆性断裂的特征 9
§1-3 缺口韧性 10
第二章 断裂力学的基本概念 16
§2-1 裂纹扩展的三种类型 16
§2-2 裂纹尖端附近的应力场 17
§2-3 应力强度因子KI与断裂判据 19
§2-4 几种主要试样和加载方式下KI的表达式 25
§2-5 工程构件KI的估算 35
§2-6 裂纹尖端的塑性区及其修正 41
§2-7 裂纹扩展的能量原理 48
第三章 平面应变断裂韧性KIc及KId的测试 51
§3-1 引言 51
§3-2 标准平面应变断裂韧性测试方法的试样尺寸要求 53
§3-3 KI。测试方法的基本原理 54
§3-4 载荷-位移曲线 59
§3-5 低温度的KIc测试 62
§3-6 动态平面应变断裂韧度KId测试 62
第四章 温度、加载速率及厚度对断裂韧性的影响 64
§4-1 温度对断裂特性的影响 64
§4-2 对一些结构钢材KIc及KId的典型试验结果 69
§4-3 结构钢材的断裂韧性水平 72
第五章KIc或KId与其他断裂韧度试验之间的相关性 75
§5-1 引言 75
§5-2 却贝V（CVN）冲击试验与却贝V（CVN）缓慢弯曲试验 76
§5-3 爆炸鼓胀试验 80
§5-4 落锤试验（DWT） 82
§5-5 动态撕裂（DT）试验 84
§5-6 KIc与CVN上平台部分的相关性 85
§5-7 KIc与CVN在转变温度区的相关性 87
§5-8 在NDT温度的KId值 89
第六章 疲劳问题的基本知识和传统方法 91
§6-1 疲劳破坏与疲劳载荷的概念 91
§6-2 恒幅载荷下的疲劳 94
§6-3 影响疲劳的几个因素 97
§6-4 变幅载荷下的累积破坏 103
第七章 疲劳裂纹的起始或疲劳开裂 105
§7-1 引言 105
§7-2 疲劳的起始与扩展 105
§7-3 在应力集中处的应力场 108
§7-4 应力集中对疲劳开裂的效应 110
§7-5 疲劳开裂与拉伸极限强度的关系 113
§7-6 不会扩展的疲劳裂纹 115
§7-7 有限的疲劳开裂寿命行为 117
第八章 在恒幅载荷下疲劳裂纹的扩展 119
§8-1 疲劳裂纹的扩展机理 119
§8-2 疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子 121
§8-3 马氏体钢材 124
§8-4 铁素体-珠光体钢材 125
§8-5 奥氏体不锈钢 126
§8-6 钢材疲劳裂纹扩展速率的讨论 126
§8-7 平均应力对疲劳裂纹扩展行为的影响 128
§8-8 载荷循环的频率与载荷波形对？的影响 129
§8-9 应力集中即缺口形状对疲劳裂纹扩展速率的影响 131
§8-10 在钢材焊接处的疲劳裂纹扩展 131
第九章 变幅载荷下疲劳行为 133
§9-1 过载峰的影响 133
§9-2 加载方式的影响 136
§9-3 随机载荷与概率密度曲线 137
§9-4 瑞利分布的随机载荷下的疲劳裂纹扩展速率 140
§9-5 各种随机载荷谱下的疲劳裂纹扩展速率 143
第十章 应力腐蚀与应力腐蚀疲劳 145
§10-1 引言 145
§10-2 用断裂力学方法研究应力腐蚀脆断的意义 146
§10-3 应力腐蚀临界应力强度因子KI蚀 147
§10-5 应用KI蚀和da/dt评述应力腐蚀构件的安全性以及估算其寿命 149
§10-4 应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt 149
§10-6 应力腐蚀疲劳 151
第十一章 断裂力学设计方法 154
§11-1 引言 156
§11-2 设计名义应力水平和可容忍的裂纹尺寸 156
§11-3 材料的选择 160
§11-4 安全寿命设计与破损安全设计原理在防止脆断设计中的应用 162
§12-1 引言 165
第十二章 断裂准则 165
§12-2 结构型材的断裂行为水平 167
§12-3 载荷速率对材料韧性的影响 169
§12-4 破坏的后果 170
§12-5 根据断裂准则来选择材料——转变温度方法 171
第十三章 具体的断裂韧性标准 174
§13-1 原始的船用钢“20J（15ft·lb）CVN冲击能量”标准 174
§13-3 贯穿板厚度的屈服标准 178
§13-2 断裂分析图 178
第十四章 断裂控制计划 183
§14-1 明确可能引起构件或整个结构破坏的各种因素，弄清楚工作条件与载荷并分析其相对的贡献 184
§14-2 关于使结构或构件破坏的可能性降到最小的各种设计方法及相对有效性的决定 187
§14-3 焊接船壳断裂控制的推荐方案 191
第十五章 海洋工程结构的疲劳与断裂分析 202
§15-1 结构概貌与破坏形式 202
§15-2 海洋工程结构的环境载荷 206
§15-3 管节点处的应力分布 207
§15-4 S-N曲线、应力范围与应力强度因子 214
§15-5 疲劳裂纹扩展与疲劳断裂准则 215
第十六章 用S-N曲线方法估算管节点疲劳寿命 217
§16-1 用S-N曲线方法估算疲劳寿命的内容及影响节点疲劳寿命的因素 217
§16-2 几种实用的S-N曲线 218
§16-3 管节点的疲劳试验 224
§16-4 计算疲劳累积损伤实例 226
§17-1 引言 229
第十七章 用断裂力学方法估算管节点的疲劳寿命 229
§17-2 一些试验结果 230
§17-3 固有缺陷法 233
§17-4 经验方法 242
第十八章 海洋固定式平台疲劳寿命估算 245
§18-1 前言 245
§18-2 二度随机波浪 246
§18-3 波浪能量谱 248
§18-4 海洋固定式平台预估疲劳寿命的离散波方法 257
§18-5 预估固定式海洋平台疲劳寿命的谱分析法 263
§18-6 动力响应修正 269
§18-7 计算结构疲劳损伤的解析法 270
第十九章 弹塑性断裂力学 274
§19-1 引言 274
§19-2 裂纹顶点张开位移（COD）方法 274
§19-3 COD方法的基本理论 276
§19-4 在大范围屈服下的裂纹张开位移 278
§19-5 全屈服断裂的COD与裂纹尺寸及应变关系 280
§19-6 材料的张开位移临界值（开裂）δo的实验测定方法 283
§19-7 J积分方法 287
附录I 291
一、用威斯特噶尔德型应力函数解平面线弹性裂纹问题 291
二、GI与KI的关系 305
附录Ⅱ 308
一、英国规范BS-5400提供的S-N曲线 308
二、美国ASME压力容器规范所建议的疲劳设计曲线 309
三、美国焊接协会AWS提供的管节点的S-N曲线 310
附录Ⅲ 312
一、D-M模型的塑性区尺寸及其张开位移 312
二、J积分的路径无关性 314
三、J=？的证明 321
附录Ⅳ 328
单位换算表 328