第一章 应力状态 1
1-1外力、内力和应力 1
1-2直角坐标系中一点的应力状态 4
一、应力分量及应力张量 4
二、质点在任意切面上的应力 6
三、应力的坐标变换 8
四、主应力和应力不变量 11
五、应力球张量、应力偏张量及应力偏张量的不变量 13
六、八面体应力和等效应力 17
1-3应力平衡微分方程（平衡方程） 19
1-4平面应力状态 22
第二章 应变状态 24
2-1变形概念与小变形分析 24
一、小应变 25
二、质点的应变状态和应变张量 26
三、位移分量与几何方程 27
四、变形连续方程（相容方程） 30
五、主应变、应变张量不变量 32
六、应变偏张量和球张量 八面体应变和等效应变 32
2-2应变增量和应变速率张量 35
一、全量应变和应变增量的基本概念 35
二、速度分量 36
三、应变增量 37
四、应变速率张量 38
2-3平面应变状态 39
第三章 屈服条件 41
3-1屈服准则，屈服函数 41
3-2屈服表面，屈服轨迹 42
3-3 Tresca屈服条件（屈服准则） 47
3-4 Mises屈服条件（屈服准则） 50
3-5应变强化材料的屈服条件 53
第四章 应力应变关系 58
4-1弹性应力应变关系 58
4-2简单应力状态的物理方程 61
一、加载模型 61
二、强化后卸载，再反向加载的模型 63
4-3复杂应力状态的强化条件 64
一、等向强化条件 65
二、随动强化条件 68
4-4复杂应力下塑性状态的物性方程 70
一、Drucker定理和加载面特点 70
二、塑性状态应力应变关系一般式 72
三、理想塑性材料的物性方程 74
四、应变强化材料的物性方程 77
第五章 淬火过程应力应变计算力学模型 79
5-1淬火过程中应力应变弹性关系 79
5-2淬火过程中应力应变塑性关系 81
5-3淬火过程物性方程 89
一、总应变增量 89
二、弹性应变增量 89
三、塑性应变增量 89
四、热膨胀应变增量 90
五、相变应变增量 90
六、相变诱发塑性应变增量 90
七、物性方程的建立 90
5-4淬火过程应力应变计算所需其他力学方程 91
一、平衡方程 91
二、几何方程 92
三、相容方程 92
四、边界条件 93
5-5关于粘性流动的考虑 94
第六章 有限元法及其在热处理应力应变计算中的应用 97
6-1弹性有限元的基本方法 97
一、有限元法概述 98
二、位移模式 应力矩阵 99
三、单元刚度矩阵 104
四、载荷向节点的移置 107
五、整体分析 整体刚度矩阵 110
6-2用弹性有限元法计算热应力 112
6-3用弹塑性有限元法计算热处理应力应变 117
一、弹塑性应力应变关系的有限元矩阵表示 117
二、弹塑性有限元解题步骤 119
三、弹塑性有限元计算程序框图 122
四、计算中的有关问题 126
6-4淬火过程有限元法应用实例和单元类型、形状与尺寸的考虑 129
第七章 相变与相变计算 132
7-1相变、组织与相变应力 132
一、平衡相变与平衡组织 133
二、非平衡相变与马氏体 137
三、相变应力（组织应力） 140
7-2相变动力学（相变计算） 141
一、等温综合动力学曲线 141
二、扩散型相变动力学 144
三、马氏体形成动力学 146
7-3相变对材料力学特性的影响 148
7-4应力诱发相变与相变诱发塑性 149
一、相变塑性现象与机制 149
二、Greenwood-Johnson模型及其修正 150
三、由于屈服应力降低而产生相变塑性的模型 154
四、因择优取向产生相变塑性的模型 157
7-5应力对相变的其他影响 157
一、应力对M：点的影响 158
二、应力对马氏体转变动力学的影响 159
三、应力对扩散相变的影响 160
第八章 淬火应力应变计算所需性能数据 162
8-1被淬火材料的力学性能 162
一、加工硬化系数 163
二、屈服强度 165
三、弹性模量 166
四、泊桑比 167
8-2被淬火材料的物理性能 167
一、比热 167
二、密度 168
三、热导率 168
四、膨胀系数 169
五、相变应变 170
8-3与淬火介质冷却特性有关的物理性能 171
一、淬火介质对工件的冷却机制 172
二、常用淬火介质的冷却特性 174
三、表面传热系数 177
第九章 淬火过程中温度分布计算方法 182
9-1温度分布计算的经典方法 183
一、无内部热源时的情形 183
二、有内部热源时的情形 187
9-2温度分布计算的有限差分法 189
一、有限差分法的基本概念 189
二、有限差分法在温度计算中的应用 193
9-3温度分布计算的有限元法 196
9-4温度分布的实验测量 199
第十章 圆柱体零件淬火过程的应力和应变计算 202
10-1计算模型 202
一、温度分布计算模型 202
二、相变计算模型 204
三、应力应变计算模型 204
10-2计算结果 205
一、珠光体转变的应力计算结果 205
二、马氏体转变的应力计算结果 211
10-3圆柱体淬火过程中应力产生过程分析 216
10-4残余应力分布 220
一、纯铁 221
二、中碳钢 221
三、合金钢 225
10-5圆柱体尺寸对淬火应力的影响 228
10-6圆柱体零件应力应变计算存在的问题 231
一、淬火过程中应力与应变的关系问题 231
二、计算模型进一步完善的问题 232
第十一章 平板状零件淬火过程的应力和应变计算 235
11-1计算方法 235
一、解析法 235
二、有限差分法 237
11-2计算结果 239
一、试样及处理条件 239
二、温度计算 239
三、应力应变计算 240
四、计算所用性能数据 241
五、计算结果 241
11-3钢板淬火后的残余应力和应变分布 242
11-4铝合金板及不锈钢板淬火后的残余应力分布 245
一、铝合金及不锈钢板淬火后的残余应力分布 245
二、淬火后的塑性变形对残余应力分布的影响 247
11-5自由边界对淬火应力的影响 249
11-6相变塑性和粘性流动对钢板淬火应力的影响 253
一、相变塑性对钢板淬火应力的影响 253
二、粘性流动对钢板淬火应力的影响 257
第十二章 表面硬化处理过程的应力应变计算 260
12-1渗碳圆柱体淬火过程的应力应变计算 260
一、计算方法 260
二、计算结果 261
三、应力和变形产生过程的分析 263
12-2渗碳齿轮淬火过程的应力与变形计算 266
一、试样及应力计算方法 266
二、应力计算结果及分析 268
三、变形计算 270
12-3感应淬火过程的应力计算 273
一、计算方法 273
二、计算结果 274
12-4激光淬火过程的应力计算 281
一、计算方法 281
二、计算结果 284
第十三章 应力的实验测定 287
13-1镗孔法 288
13-2研坑法 291
13-3X射线法 292
一、x射线应力测定原理 293
二、沿层深分布的应力测定 298
本书常用主要物理量符号意义表 301
附录Ⅰ角标符号及求和约定 305
附录Ⅱ张量简介 307
主要参考文献 315