目录 1
主要符号 1
单位制式换算表 1
第一章绪 论 1
1.1飞行器结构疲劳设计的发展 1
1.2结构全寿命主动可靠性设计 2
第二章疲劳的基本概念 6
2.1疲劳破坏的特征和断口分析 6
2.2交变应力与S-N曲线 8
2.2.1交变应力 8
2.2.2 S-N曲线 10
2.3等寿命曲线与广义S-N曲面 13
2.4循环应力－应变曲线和应变－寿命曲线 17
习题与思考题 21
第三章影响疲劳强度的因素 24
3.1缺口效应 24
3.2尺寸效应 32
3.3表面加工及表面处理 33
3.4机械零件疲劳强度 35
3.4.1对称循环下零件的拉（压）、弯曲、扭转疲劳强度 35
3.4.2弯扭组合疲劳强度 37
3.4.3非对称循环下零件的疲劳强度 38
习题与思考题 42
第四章零构件的细节设计与工艺方法 45
4.1改进结构减缓局部应力 45
4.1.1增大圆角半径 46
4.1.2减缓力流线的变化 46
4.1.3减载槽 47
4.1.4孔洞的加强 48
4.1.5窗口的合理设计 49
4.2提高疲劳强度的工艺方法 49
4.2.1 表面加工 50
4.2.2表面强化 50
4.2.3预紧力 51
4.3连接件的细节设计 52
4.3.1耳片和销钉的连接接头 52
4.3.2 螺栓接口 55
4.3.3铆钉接头 58
4.3.4焊接接头 59
习题与思考题 61
第五章疲劳载荷谱 63
5.1飞机疲劳载荷谱介绍 63
5.2实测载荷谱编制 64
5.3雨流－回线法 66
5.4波动中心法 70
5.5变均值法 73
5.6二维疲劳载荷分布 76
5.7裂纹形成的损伤当量折算 77
5.8裂纹扩展的损伤当量折算 79
5.9飞机加速试验载荷谱的编制 80
习题与思考题 82
第六章安全寿命设计 85
6.1名义应力法 85
6.1.1局部模拟试验 86
6.1.2线性累积损伤理论 89
6.2应力严重系数法 93
6.2.1应力严重系数的概念 93
6.2.2寿命估算方法 98
6.3局部应力－应变法 102
6.3.1材料疲劳特性 105
6.3.2载荷－应变标定曲线法 106
6.3.3修 Neuber法 109
习题与思考题 111
第七章损伤容限设计 116
7.1线弹性断裂力学介绍 116
7.1.1穿透型裂纹的受力状态与扩展形式 117
7.1.2平面应力状态和平面应变状态 118
7.1.3平面应变状态下的应力强度因子KI与断裂韧性KIC 119
7.1.4平面应力状态下的应力强度因子？I与断裂韧性KC 120
7.1.5断裂门槛值△Kth 121
7.1.6有限宽板的应力强度因子 122
7.1.7裂纹尖端塑性区的影响 123
7.2疲劳裂纹扩展速率 125
7.2.1疲劳裂纹的亚临界扩展 125
7.2.2裂纹扩展速率da/dN表达式 127
7.2.3裂纹扩展广义da/dN-△K曲面 129
7.3剩余寿命估算 131
7.4断裂控制 132
7.4.1材料选择 132
7.4.2结构布局 133
7.4.3检测程序与安全工作能力 135
习题与思考题 135
第八章耐久性设计 143
8.1概率断裂力学方法（PFMA） 143
8.1.1TTCI分布与EIFS控制曲线 143
8.1.2通用EIFS分布 146
8.1.3使用期裂纹扩展控制曲线（SCGMC） 149
8.1.4损伤度评估与经济寿命预测 151
8.2确定性裂纹增长方法（DCGA） 154
8.3裂纹萌生方法（CIA） 155
习题与思考题 156
第九章结构寿命可靠性评定与预测 158
9.1无限寿命设计的概率方法 158
9.2一维疲劳极限概率分布 160
9.2.1图解法 160
9.2.2数据转换法 161
9.3二维疲劳极限概率分布 162
9.4二维断裂门槛值概率分布 164
9.5应力－强度干涉模型的普遍式 165
9.6断裂干涉模型 166
9.7.1完全寿命的分散系数 168
9.7全寿命分散系数法 168
9.7.2不完全寿命的分散系数 171
9.8经济寿命耐久性模型 172
9.9细节疲劳额定值（DFR）方法 175
习题与思考题 176
第十章在特殊环境下的疲劳问题 178
10.1腐蚀疲劳 178
10.2擦伤疲劳 179
10.3高温疲劳和低温疲劳 180
10.4低频疲劳 181
10.5热疲劳 184
10.6声疲劳（噪声疲劳） 185
10.7疲劳试验中的一些影响因素 186
习题与思考题 188