第1章 固体的破坏 1
材料强度的本质 1
理论破坏强度 2
破坏类型与机理 5
固体脆性断裂特征 5
多轴应力的影响 7
时间相关断裂 7
强度的分散性能 10
习题 12
本章参考文献 12
第2章 位错与晶体的强度 14
理论剪切强度 14
位错与剪切强度 15
位错移动与滑移变形 17
位错的应力场 20
位错的能量及位错线张力 22
位错与位错之间的相互作用 24
位错的塞积 25
位错与溶质原子的交互作用 27
位错的增殖 29
多晶体屈服强度 30
材料的变形抵抗能力 32
位错理论的应用 33
习题 34
本章参考文献 34
第3章 材料破坏的能量条件 35
能量平衡 35
能量释放率 36
Griffith公式 39
裂纹尖端的曲率半径 41
裂纹扩展速度 41
习题 43
本章参考文献 44
第4章 断裂力学分析方法 45
断裂力学的产生及作用 45
裂纹尖端应力场 46
应力强度因子的影响因素 50
应力强度因子与能量释放率的关系 55
裂纹与位错的力学相似性 58
塑性变形机制及裂纹尖端塑性区尺寸 59
裂纹尖端开口位移 64
弹塑性断裂力学基础 66
习题 70
本章参考文献 71
第5章 材料的断裂韧度及其测试 72
断裂韧度 72
由弹塑性参数J积分确定断裂韧度 75
韧-脆转变与断裂韧度 77
动态断裂韧度 77
疲劳裂纹扩展 78
裂纹扩展阻力曲线 79
断裂韧度KIc测试 81
临界JIc测试 82
临界8c测试 83
习题 84
本章参考文献 85
第6章 金属的脆性破坏和韧性破坏 86
破坏分类 86
解理断裂 88
固定刃型位错与解理裂纹的形成 91
滑移带(位错塞积群)尖端解理裂纹的形成 93
解理裂纹长大与断裂强度 95
发生解理的条件 97
微孔洞汇聚和韧性破坏机理 99
韧-脆转变 103
材料的微观结构对断裂的影响 106
韧性裂纹长大 107
习题 110
本章参考文献 111
第7章 材料的高温强度 112
高温下材料的变形与断裂特征 112
蠕变曲线 112
蠕变变形机理 113
蠕变空洞形核与长大 114
蠕变断裂及蠕变裂纹扩展 116
持久寿命预测 120
蠕变本构关系及多轴应力下的蠕变分析 122
高温疲劳、热疲劳、热冲击 123
习题 125
本章参考文献 125
第8章 疲劳破坏 126
疲劳断裂特征 126
S-N曲线 126
疲劳裂纹的形成 128
疲劳裂纹扩展 129
断裂力学在疲劳裂纹扩展中的应用 133
影响疲劳断裂的因素 134
短裂纹疲劳特性 137
复合型疲劳裂纹扩展条件 140
高温疲劳 142
工程塑料中的疲劳裂纹扩展 146
复合材料中的疲劳裂纹扩展 148
习题 149
本章参考文献 149
第9章 高分子材料和陶瓷材料的强度 151
高分子材料的力学性能 151
高分子材料的粘弹性行为 153
粘弹性力学模型及材料本构关系 157
时间-温度等效原理 161
高分子材料的银纹损伤和断裂 164
高分子材料的疲劳和S-N曲线 166
蠕变曲线及应力-寿命图 166
陶瓷材料 167
功能梯度材料 168
习题 170
本章参考文献 170
第10章 纤维复合材料的强度 171
复合材料的性能和特点 171
正交各向异性材料的应力应变关系 173
正交各向异性材料的强度指标 175
强度准则 175
FRP拉伸、剪切破坏及强度预测模型 179
压缩强度 182
基于经典层合理论的层合板强度计算 182
层合板拉伸试验及数值结果对比分析 190
复合材料的断裂韧度 193
复合材料的疲劳破坏 194
复合材料的热应力及高温特性 194
习题 196
本章参考文献 196
第11章 材料的抗断裂设计 198
结构完整性保障 198
缺陷评定方法 198
损伤容限设计 201
破坏控制设计 203
复合材料的强度设计 205
复合材料的可靠性设计 209
习题 212
本章参考文献 213
附录A 弹性理论及复变函数法概述 214
应力和应变 214
广义胡克定律 217
平衡方程 218
平面问题 218
Airy应力函数 220
Goursat应力函数 220
位错的应力场 224
裂纹问题的求解 225
W estergaard应力函数 227
极坐标系下的平面问题基本方程 229
附录A参考文献 230
附录B 断裂的位错理论 231
位错与裂纹的交互作用 231
裂纹及裂尖塑性区的位错模型 232
裂纹尖端无位错区形成的理论 234
Ⅰ型裂纹位错模型 237
附录B参考文献 240
部分习题解答 242