第1章 引言 1
思考题 4
参考文献 4
第2章 材料与材料工艺基础 5
2.1 应力－应变曲线 6
2.2 金属的理论屈服强度 10
2.3 材料的缺陷与位错 12
2.4 材料的硬化机制 15
2.4.1 加工硬化 16
2.4.2 固溶强化和合金化 16
2.4.3 析出硬化 17
2.4.4 晶界 17
2.4.5 相变硬化 17
2.5 聚合物 18
2.6 高分子复合材料 21
思考题 21
参考文献 22
第3章 应力和应变 24
3.1 应力张量 26
3.2 平衡方程 32
3.3 应变张量 34
3.4 协调方程 37
3.5 固体力学的基础方程和边界条件 38
3.6 外力的功和材料的应变能 39
思考题 41
参考文献 42
第4章 固体力学基础 43
4.1 线弹性理论 44
4.1.1 弹性常数 44
4.1.2 弹性力学方程 47
4.2 弹性力学的有限元方法 52
4.2.1 泛函与变分法 52
4.2.2 虚功原理 54
4.2.3 里兹方法 55
4.2.4 有限元法 57
4.3 塑性力学 61
4.4 黏弹性力学 68
4.4.1 黏弹性模型 69
4.4.2 三维本构关系 71
思考题 71
参考文献 74
第5章 断裂与疲劳 75
5.1 韧性断裂 75
5.2 脆性断裂 77
5.3 应力集中 78
5.4 断裂力学和断裂韧度 79
5.5 材料的疲劳 83
5.6 疲劳载荷与S-N曲线 85
5.7 平均应力效应和Haigh图 88
5.8 缺口效应和表面粗糙度的影响 90
5.9 低周疲劳与ε-N曲线 93
5.10 循环应力－应变曲线 95
5.11 Neuber方法及局部弹塑性应变的估算 99
5.12 多轴疲劳 100
5.13 雨流计数法与Miner累积损伤定律 102
5.14 疲劳裂纹扩展 105
5.15 统计方法在疲劳分析中的应用 107
思考题 108
参考文献 110
第6章 蠕变、磨损和腐蚀 112
6.1 蠕变 112
6.2 磨损 118
6.3 腐蚀 122
6.3.1 电化学腐蚀 124
6.3.2 点蚀 126
6.3.3 缝隙腐蚀 127
6.3.4 腐蚀速率 127
6.3.5 腐蚀疲劳 127
思考题 128
参考文献 129
第7章 载荷与耐久性试验 130
7.1 整车耐久性试验 131
7.1.1 公共道路试验 131
7.1.2 试验场试验 132
7.1.3 实验室道路模拟试验（台架试验） 133
7.1.4 计算机辅助耐久性分析方法 134
7.2 零部件、系统级耐久性试验和关键寿命试验 135
7.3 加速试验方法 136
思考题 137
参考文献 137
第8章 接头疲劳 138
8.1 钢点焊接头的疲劳 139
8.2 铝合金点焊接头的疲劳（Yandong，2013） 142
8.3 铝合金粘接接头（Chen，2015） 147
8.4 点焊接头的CAE模型 151
8.4.1 点焊接头的局部模型及应力分析 152
8.4.2 焊核传递的载荷 153
8.4.3 基于等效应力的疲劳数据关联 154
思考题 157
课程设计 157
参考文献 158
第9章 热机械疲劳 160
9.1 等温疲劳 160
9.2 高温应力、应变行为 162
9.3 热机械疲劳 163
9.4 铸造铝合金发动机汽缸盖的热机械疲劳分析 167
9.4.1 三维疲劳寿命模型 167
9.4.2 材料本构关系 168
9.4.3 热疲劳试验与数值模拟 170
思考题 174
课程设计 174
参考文献 174
第10章 残留应力 176
10.1 热应力 176
10.2 残留应力 178
10.3 铸造铝合金发动机缸体的应力 182
10.4 残留应力与缸盖的高周疲劳 185
10.4.1 水淬过程的热分析 186
10.4.2 空气淬火的热分析 187
10.4.3 淬火分析中的材料本构关系 188
10.4.4 汽缸盖的残留应力 190
10.4.5 以残留应力作为平均应力的高周疲劳预测 191
思考题 194
课程设计 194
参考文献 194
第11章 系统的耐久性设计工具 196
11.1 失效模式与影响分析（FMEA） 197
11.1.1 基本术语 197
11.1.2 FMEA过程 198
11.1.3 处置措施 201
11.1.4 PFMEA过程 202
11.2 鱼骨分析 202
11.2.1 过程 203
11.2.2 历史跟踪方法 204
思考题 205
参考文献 206