第一章 绪论 1
1．1 含缺陷流变性材料破坏理论的缘起 1
1．2 流变学发展简史 4
1．3 破坏力学发展简史 9
1．4 宏观流变断裂学的建立 12
1．4．1 裂纹体平衡方程及局域化剩余 13
1．4．2 裂尖过程区热力学分析 16
1．4．3 流变断裂学梗概 18
1．5 流变断裂学的非线性几何分析 22
第二章 分形流变破坏理论 29
2．1 分形论的基本概念与原理 29
2．1．1 分形和分维 29
2．1．2 分形论的若干基本原理 35
2．2 分维的量测与计算 36
2．2．1 分维的量测 36
2．2．2 分维的计算 40
2．3 金属材料流变破坏的分形分析 44
2．3．1 裂纹面粗糙度Hurst指数 45
2．3．2 统计自相似裂纹 49
2．3．3 自仿射裂纹 55
2．4 聚合物材料流变破坏的分形分析 65
2．4．1 高分子链的分形性 66
2．4．2 含缺陷流变性材料多重分形分析 69
第三章 统计流变破坏理论 77
3．1 损伤断裂的介观力学基础 77
3．1．1 基本方程组 77
3．1．2 介观层次的塑性流变性 79
3．2 连续介质中微结构随机场 80
3．2．1 含缺陷流变性材料的耗散机制 80
3．2．2 含缺陷流变性材料微结构随机场 84
3．3 离散介质中微结构概率结构 90
3．3．1 离散介质概率性介观力学 91
3．3．2 晶体系概率性介观力学 95
3．3．3 高分子链系概率性介观力学 103
3．4 含缺陷流变性材料破坏的统汁理论 111
3．4．1 最弱链模型和链束模型 111
3．4．2 近代统计破坏力学的应用 117
第四章 缺陷位移场的实验研究 121
4．1 实验设备原理及试件制备 121
4．2 无缺陷试件位移场的实验研究 124
4．3 含缺陷试件位移场的实验研究 140
4．4 影响因素的实验研究 194
4．4．1 载荷及作用时间的影响 194
4．4．2 缺陷方位的影响 240
4．5 对实验结果的讨论 276
第五章 局域温度场的实验研究 279
5．1 实验设备原理及试件制备 279
5．2 实验成果 287
5．3 对实验结果的讨论 316
第六章 热磁效应的实验研究 320
6．1 自行研制的量测设备及其原理 320
6．2 试件的制备 324
6．3 实验成果 325
6．4 对实验结果的讨论 333
第七章 含缺陷流变性材料破坏理论基础 335
7．1 含缺陷流变性材料破坏的特性 335
7．1．1 破坏过程独具的特点 335
7．1．2 玻璃化转变与Anderson转变 336
7．1．3 颈缩现象及银纹的形成与演化 339
7．2 裂尖断裂过程区的塑性流变特性 344
7．2．1 剪切带型断裂过程区 344
7．2．2 塑性流变轨迹对应力场的影响 348
7．3 序参量本构方程 351
7．3．1 缺陷间相互作用与温度梯度 352
7．3．2 序参量本构方程的建立 359
7．3．3 序参量本构方程的解 365
7．4 裂尖过程区的基本方程组 369
7．4．1 热力耦合效应的基本原理 369
7．4．2 热致磁效应的基本原理 388
7．4．3 裂尖过程区内热传导和热磁效应 394
7．4．4 裂尖过程区的基本方程组 397
7．5 横断宏/介/微观层次的一个统一方程 401
7．5．1 变形固体的量子断裂力学模型 402
7．5．2 变形固体的量子统计断裂模型 404
7．5．3 横断宏/介/微观的材料破坏方程 408
7．6 含缺陷流变性材料破坏的“断裂准则” 410
7．6．1 分式指数导数与损伤演化记忆函数 411
7．6．2 裂尖过程区内应变梯度演化历史 420
7．6．3 裂尖过程区内温度梯度演化历史 425
7．6．4 记忆函数及断裂时间的计算 428
第八章 应用 430
8．1 电缆的随机断裂分析 430
8．1．1 模型的建立 430
8．1．2 随机弱化的二级效应 433
8．1．3 电缆的流变断裂力学分析 439
8．2 定向凝固PMMA疲劳强度分析 443
8．2．1 疲劳损伤累积和疲劳裂纹形成 443
8．2．2 裂纹的扩展及材料开裂时间 446
8．2．3 最终的破坏过程 452
8．3 纳米结构材料特性的流变力学分析 455
8．3．1 纳米结构材料的特性 455
8．3．2 扩散型蠕变和界面应力松弛 456
8．3．3 整体材料中的状态转移概率 458
总结与展望 463
参考文献 470
附录A 局域温度场实验成果及自制热磁量测仪的照片 487
附录B 热力耦合问题的有限元方法 496
附录C 自制热磁效应量测仪用软件设计框图与源程序 500