第一章 线弹性断裂力学原理 11
1 引言 11
参考文献 13
2 裂纹前缘的应力场 13
2．1 二维问题 14
2．2 三维问题 25
2．3 弹性应力强度因子Ki（i=Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ） 28
2．4 关于KI的一些结果 31
2．5 各向异性、第二相和裂纹扩展速度的影响 46
2．6 深切口根部地区的应力场 51
参考文献 54
3 裂纹扩展力G 56
3．1 基本关系 56
3．2 G与Ki（i=Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）之间的关系 59
3．3 裂纹扩展力和柔度 61
3．4 帕里斯位移公式及其应用 64
3．5 界面裂纹的G 67
3．6 G和切口尖度 69
参考文献 70
4 塑性区 70
4．1 塑性区内的应力和应变 70
4．2 对线弹性理论的修正 80
4．3 应力场平移和塑性区修正 82
4．4 △P和幂乘硬化律 87
4．5 窄条塑性区模型 91
参考文献 96
5 裂纹失稳扩展的判据 97
5．1 裂纹扩展规律问题概述 97
5．2 力学因素 99
5．3 材料方面的因素——裂纹扩展的阻力F 105
参考文献 107
附录Ⅰ 弹性力学的基本知识 108
附录Ⅱ 无裂纹试样的△P(刚—塑性体) 116
附录Ⅲ ω0≈π/8-（K1/σY）2的普遍证明 117
第二章 断裂韧性的测试方法 119
1 引言 119
2 断裂韧度KIC的测试方法 120
2．1 试样制备 121
2．2 试验装置及试验程序 159
2．3 试验分析及有效性判断 176
3 特定条件下的断裂韧度测试 193
3．1 冲击载荷下的断裂韧度K1d 194
3．2 温度与断裂韧度 204
4 裂纹扩展力的测定 206
4．1 G标定的基本原理 206
4．2 试验方法 208
参考文献 212
附录Ⅰ 金届材料平面应变断裂韧度标准试验方法(ASTM E399—72) 213
附录A．1 双悬臂夹式引伸计 234
参考文献 237
附录Ⅱ 常用试样及其K1 238
参考文献 245
第三章 弹塑性断裂力学原理和应用1 引言 247
2 J积分的全量理论基础 250
2．1 J积分的定义及其守恒性 250
2．2 J积分断裂判据有效性的全量理论基础 254
2．3 J积分的能量解释和形变功率定义 258
2．4 弹塑性断裂分析中J积分的适用条件和范围 267
3 常用裂纹试件的J积分实验标定法和近似计算法 270
3．1 多试件标定J积分法 271
3．2 深裂纹单试件J积分法 272
3．3 紧凑拉伸试件的J积分 280
3．4 中心裂纹拉伸试件的J积分法 285
3．5 小结 289
4 用小试件在弹塑性下测定平面应变断裂韧度K1C的J积分方法和等价能量法 290
4．1 平面应变断裂韧度K1c及J1c的定义和物理含义 292
4．2 用J积分方法和电位技术测定平面应变扩展阻力曲线的原理 296
4．3 最大裁荷点J积分值Jm的尺寸效应 302
4．4 测定K1c的等价能量法及其尺寸效应 309
4．5 J1c及平面应变阻力曲线测定中对试件几何尺寸提出的要求 317
4．6 小结 321
5 裂纹顶端张开位移(COD)方法 324
5．1 裂纹顶端张开位移δ的定义和临界值δc的实验测定方法 325
5．2 裂纹顶端张开位移δ和J积分的关系及两种断裂判据δ＝δc和J＝Jc的等效性 331
6 工程结构断裂安全分析和大型断裂实验中常见裂纹弹塑性问题 337
6．1 压力容器平面应力断裂的弹塑性分析 339
6．2 全屈服区中小裂纹的COD和应变裂纹容限问题 348
6．3 全屈服区中小裂纹的J积分 357
7 循环应变区中的裂纹容限和应变疲劳寿命的弹塑性断裂力学分析 367
参考文献 379
2 试样 382
l 引言 382
第四章 JIC测试法 382
3 J积分的计算式 385
3．1 弯曲试样 386
3．2 紧凑拉抻试样 393
4 临界点的确定 396
4．1 综论 396
4．2 开裂点的测定 398
4．3 JIC和？M 409
5 试样的几何参数 410
5．1 三点弯曲试样 410
5．2 紧凄拉伸试样 411
5．3 切口试样 411
参考文献 412
第五章 断裂力学在疲劳裂纹扩展中的应用 413
1 引言 413
2．1 疲劳裂纹扩展特性 415
2 亚临界裂纹扩展特性及其一般规律 415
2．2 疲劳裂纹扩展速率 419
2．3 疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子幅度间的一般关系 424
2．4 应变疲劳条件下的裂纹扩展速率 428
3 影响疲劳裂纹扩展的因素 432
3．1 低应力强度因子的影响 433
3．2 平均应力的影响 437
3．3 过载峰的影响 442
3．4 加载方式的影响 450
3．5 加载频率的影响 452
3．6 温度的影响 455
3．7 小结 458
4 疲劳裂纹扩展寿命的估算 459
5 断裂力学在疲劳设计中的应用 468
5．1 构件的选材 468
5．2 构件初始裂纹尺寸的确定 472
5．3 构件检验期的制定 477
5．4 构件的剩余强度 481
6 金属材料的疲劳特性 483
6．1 依据da/dN数据的设计 485
6．2 依据S-N(或小σa-σm)曲线的设计 485
6．3 依据山(或△Kth)数据的设计 486
6．4 依据△∈-N曲线的设计 488
参考文献 488
附录Ⅰ 疲劳裂纹扩展测试技术 491
第六章 断裂力学在应力腐蚀中的应用 496
1 引言 496
2 应力强度因子在应力腐蚀中的作用 497
3 测定KISCC和da/dt的试验方法 499
4 静载荷下材料的介质开裂 503
5 疲劳载荷下材料的介质开裂 507
6 KISCC和da/dt量在设计中的应用 510
参考文献 512