本書是根據(jù)作者20多年來講授“斷裂力學”課程的教學經(jīng)驗,專門為高等院校工科本科生及研究生編寫的“斷裂力學”教材。本書理論嚴謹、邏輯清晰、由淺入深、易于學習!禕R》 全書由兩部分組成。*篇是斷裂力學基礎,系統(tǒng)地講述了斷裂力學的基本理論、觀點和方法,特別適用于作為本科生和研究生教材。第二篇是斷裂動力學專題,講述斷裂動力學理論,是專門為研究生編寫的。
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目錄
前言
緒言 1
第一篇 斷裂力學基礎
第1章 線彈性斷裂力學 9
1.1 能量平衡理論 9
1.2 裂紋尖端附近的應力和位移場 13
1.3 脆性斷裂的K準則 22
1.4 線彈性斷裂力學在小范圍屈服時的推廣 24
1.5 復合型最大準則 29
1.6 復合型的能量準則 33
1.7 復合型斷裂的工程經(jīng)驗公式 39
1.8 埋藏裂紋和表面裂紋的應力強度因子 41
附錄A 彈性理論基礎 48
附錄B 復變函數(shù)的基礎知識 52
參考文獻 55
第2章 求應力強度因子的各種計算方法 57
2.1 普遍形式的復變函數(shù)法 57
2.2 積分變換法 61
2.3 權函數(shù)法 65
2.4 應力集中系數(shù)法 67
2.5 位錯連續(xù)分布法 68
2.6 邊界配置法 71
2.7 有限元法 76
2.8 邊界元法 82
2.9 求應力強度因子的疊加原理及常用的應力強度因子資料 85
附錄A 晶體中位錯的應力場 94
附錄B 有限元法基礎知識 96
參考文獻 99
第3章 彈塑性斷裂力學 100
3.1 D-M模型 100
3.2 裂紋尖端張開位移 105
3.3 COD準則 111
3.4 J積分 115
3.5 J積分的能量表示 117
3.6 HRR理論 125
3.7 理想塑性的滑移線場解 128
3.8 J積分準則 133
3.9 平面應力斷裂的R阻力曲線 135
3.10 彈塑性斷裂力學分析的有限元法 138
參考文獻 144
第4章 疲勞裂紋的擴展 145
4.1 概述 145
4.2 疲勞裂紋擴展速率 147
4.3 影響疲勞裂紋擴展速率的因素 157
4.4 應變疲勞 162
參考文獻 173
第5章 在環(huán)境下裂紋的擴展 1?4
5.1 概述 174
5.2 應力腐蝕裂紋擴展 177
5.3 腐蝕疲勞裂紋擴展 182
5.4 蠕變裂紋擴展 187
附錄A 各種材料的KISCC的值 192
參考文獻 193
第6章 斷裂力學實驗 194
6.1 金屬材料平面應變斷裂韌度KIC的測試 194
6.2 裂紋頂端張開位移(COD)的測試 200
6.3 金屬材料延性斷裂韌度JIC的測試 203
參考文獻 209
第二篇 斷裂動力學
第7章 斷裂動力學的積分變換解法 213
7.1 彈性動力學基本方程與坐標變換 213
7.2 波動方程的積分變換解 220
7.3 半無限裂紋問題 225
7.4 有限長裂紋的動力學問題 232
7.5 無限長窄條中的裂紋問題 237
7.6 含裂紋板彎曲的動力學問題 244
7.7 軸對稱斷裂動力學問題 247
附錄A 對偶積分方程的解法 251
參考文獻 254
第8章 復變函數(shù)解法與其他解法 255
8.1 波動方程的函數(shù)不變解 255
8.2 平面彈性動力學問題 258
8.3 受均布的ptn型載荷的動裂紋問題 265
8.4 受集中載荷、階躍載荷及脈沖作用的運動裂紋 271
8.5 軸對稱問題的自相似解法 277
8.6 斷裂動力學問題的其他解法 283
參考文獻 289
第9章 某些斷裂動力學問題 291
9.1 不同材料界面上的反平面擴展裂紋 291
9.2 擴展裂紋的J*積分 299
9.3 裂紋兩端異速擴展問題 306
9.4 復合材料橋連斷裂動力學問題 312
參考文獻 315
第10章 彈性波與裂紋 317
10.1 彈性波的繞射 317
10.2 P與SV波在靜止裂紋上的繞射 318
10.3 SH波在靜止裂紋上的繞射 325
10.4 P與SV波在運動裂紋上的繞射 327
10.5 SH波在運動裂紋上的繞射 335
參考文獻 338