断裂力学及其工程应用
出版时间:
2023-01
版次:
1
ISBN:
9787568089333
定价:
39.80
装帧:
平装
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
184页
字数:
227千字
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本书可作为力学、机械、结构等专业研究生和相关专业高年级本科生教材。对断裂力学基本理论进行讲授，结合编著者们的相关科研成果，对有一定难度的断裂实例问题进行讲授，便于学生学习了解解决断裂相关问题的思路和方法。第一章 绪论1.1断裂力学发展简介1.2断裂力学研究对象和任务1.3应力集中和断裂破坏1.4断裂力学研究方法第二章 裂纹尖端附近应力应变场2.1 裂纹的基本形式2.2 平面应力状态与平面应变状态2.3 平面问题的弹性方程2.4 Ⅰ型裂纹尖端附近的应力应变场2.5 Ⅱ型、Ⅲ型裂纹尖端的应力应第三章 应力强度因子3.1 三种基本裂纹应力强度因子3.2 复合型裂纹应力强度因子3.5 实际裂纹的近似处理3.6 塑性区及其修正3.7 含裂纹体的能量分析第四章 材料断裂韧性测试原理和方法4.1 材料断裂韧性4.2 测试原理和测试方法4.3 试验数据分析第五章 裂纹断裂判据5.1 单一型裂纹的断裂判据5.2 复合型裂纹的断裂判据5.3 *大周向正应力理论5.4 能量释放率理论5.6 COD原理及其判据5.7 J积分原理及其判据 第六章 复合材料断裂力学及实例分析第七章 结构断裂止裂及实例分析 2006年至今：武汉科技大学。2004年-2006年：武汉理工大学固体力学博士后。2004年毕业于华中科技大学船舶与海洋工程，获博士学位。担任湖北省力学学会理事，主要研究方向为结构疲劳与断裂、非金属复合材料。 第1章绪论(1)
1.1断裂力学理论及其发展应用(1)
1.1.1线弹性断裂力学理论(1)
1.1.2弹塑性断裂力学理论(2)
1.2结构止裂研究简介(3)
1.3损伤容限设计(4)
思考题(5)
参考文献(5)
第2章裂纹尖端的应力和位移(6)
2.1裂纹的基本类型(6)
2.2弹性理论基础(7)
2.2.1弹性力学的基本方程(7)
2.2.2平面问题的应力函数(9)
2.2.3平面问题的复变函数解(10)
2.3典型裂纹尖端的应力场和位移场(10)
2.3.1Ⅰ型裂纹的应力场和位移场(11)
2.3.2Ⅱ型裂纹的应力场和位移场(15)
2.3.3Ⅲ型裂纹的应力场和位移场(16)
思考题(18)
参考文献(18)
第3章应力强度因子(19)
3.1裂纹应力强度因子(19)
3.1.1 KⅠ叠加原理及应力场叠加原理(20)
3.1.2无限大板Ⅰ型裂纹应力强度因子(22)
3.1.3无限大平板Ⅱ、Ⅲ型裂纹问题应力强度因子(27)
3.2复合型裂纹应力强度因子的计算(29)
3.2.1复变应力函数的普遍形式(29)
3.2.2Ⅰ、Ⅱ型复合裂纹问题应力强度因子的表达式(31)
3.3有限宽板穿透裂纹应力强度因子(34)
3.3.1威廉氏（Williams）的应力函数和应力公式(34)
3.3.2K的计算式(36)
3.3.3借用无裂纹边界条件(边界应力)求系数Dj(37)
3.3.4三点弯曲和紧凑拉伸试样KⅠ的表达式(38)
3.4实际裂纹的近似处理及叠加原理应用(39)
3.4.1缺陷群的相互作用(40)
3.4.2实际裂纹的安全处理(42)
3.4.3铆钉孔边双耳裂纹的KⅠ(44)
3.4.4旋转叶轮(或轴)内孔端裂纹的KⅠ(45)
3.5塑性区及其修正(49)
3.5.1塑性区的形状和大小(49)
3.5.2裂纹尺寸(54)
3.5.3应力强度因子计算(55)
3.6含裂纹体的能量分析(58)
3.6.1裂纹扩展的能量释放率G(58)
3.6.2G和K的关系(61)
思考题(64)
参考文献(64)
第4章CTOD原理及其判据(66)
4.1CTOD基本概念(66)
4.2小范围屈服条件下的CTOD(67)
4.3Dugdale模型(68)
4.4CTOD计算公式(69)
4.4.1裂纹尖端塑性区长度(69)
4.4.2裂纹尖端张开位移(70)
思考题(73)
参考文献(73)
第5章材料断裂韧度测试原理和方法(74)
5.1断裂韧度(74)
5.1.1断裂韧度的基本原理(75)
5.1.2裂纹扩展的能量理论(75)
5.2平面应变断裂韧度KⅠC的测试(77)
5.2.1测量KⅠC的原理(78)
5.2.2试样和试验装置(79)
5.2.3试验程序(81)
5.2.4试验结果处理和KⅠC有效性判断(82)
5.2.5测试低温断裂韧度KⅠC(83)
5.3表面裂纹断裂韧度KⅠe的测试(85)
5.3.1测试原理和方法(86)
5.3.2试样预制及拉断(87)
5.3.3KⅠe有效性判断及应用(88)
5.4平面应力断裂韧度KC的测试(89)
5.4.1COD法(89)
5.4.2R曲线法(91)
5.5临界裂纹尖端张开位移δc的测试(92)
5.5.1测试原理和方法(93)
5.5.2Vc和δc的换算关系(93)
5.5.3临界点的确定(94)
5.5.4确定起裂点的电位法(95)
5.6裂纹扩展速率da/dN的测试(96)
5.6.1疲劳裂纹扩展特性(96)
5.6.2测试da/dN的原理(98)
5.6.3测试裂纹长度a的一些方法(100)
5.6.4试验程序(104)
思考题(107)
参考文献(107)
第6章J积分原理及其判据(108)
6.1J积分的定义(108)
6.2J积分的守恒性(109)
6.2.1计算沿闭合回路Γ的J积分(109)
6.2.2计算沿任意闭合回路的J积分(110)
6.3线弹性状态下J积分与能量释放率、应力强度因子的关系(110)
6.3.1J积分与能量释放率的关系(110)
6.3.2J积分与应力强度因子的关系(112)
6.4J积分和CTOD的关系(113)
6.5J积分准则(114)
6.6J积分的测试和临界性(114)
6.7J积分与弹塑性断裂力学的发展(116)
思考题(117)
参考文献(117)
第7章复合材料板断裂(118)
7.1各向异性线弹性体本构关系(118)
7.2二维各向异性材料的Stroh理论(119)
7.3平面应变问题的Lekhnitskii理论(121)
7.4界面裂纹的应力强度因子(122)
7.4.1Dundurs参数(123)
7.4.2界面裂纹的应力强度因子(124)
7.5多材料板界面端弯曲断裂参数计算的辛离散有限元法(125)
7.5.1含V形切口多材料板弯曲的哈密顿体系(125)
7.5.2辛离散有限元方程(130)
7.5.3数值算例(132)
思考题(141)
参考文献(141)
第8章加筋板结构断裂止裂分析(142)
8.1有限加筋板的线弹性断裂分析(142)
8.1.1弹性力学控制方程(142)
8.1.2线弹性裂纹问题的复应力函数(143)
8.1.3边界配置方法求解含中心裂纹有限板的问题(147)
8.1.4有限加筋板应力强度因子的分析与计算(149)
8.2局部加强无限大板的线弹性断裂及止裂分析(155)
8.2.1含裂纹无限大板的应力和位移复变函数表达(155)
8.2.2考虑加强腹板横向刚度时裂纹板应力强度因子的分析与计算(157)
8.2.3不考虑加强腹板横向刚度时裂纹板应力强度因子的分析与计算(170)
思考题(173)
参考文献(173)
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内容简介:
本书可作为力学、机械、结构等专业研究生和相关专业高年级本科生教材。对断裂力学基本理论进行讲授，结合编著者们的相关科研成果，对有一定难度的断裂实例问题进行讲授，便于学生学习了解解决断裂相关问题的思路和方法。第一章 绪论1.1断裂力学发展简介1.2断裂力学研究对象和任务1.3应力集中和断裂破坏1.4断裂力学研究方法第二章 裂纹尖端附近应力应变场2.1 裂纹的基本形式2.2 平面应力状态与平面应变状态2.3 平面问题的弹性方程2.4 Ⅰ型裂纹尖端附近的应力应变场2.5 Ⅱ型、Ⅲ型裂纹尖端的应力应第三章 应力强度因子3.1 三种基本裂纹应力强度因子3.2 复合型裂纹应力强度因子3.5 实际裂纹的近似处理3.6 塑性区及其修正3.7 含裂纹体的能量分析第四章 材料断裂韧性测试原理和方法4.1 材料断裂韧性4.2 测试原理和测试方法4.3 试验数据分析第五章 裂纹断裂判据5.1 单一型裂纹的断裂判据5.2 复合型裂纹的断裂判据5.3 *大周向正应力理论5.4 能量释放率理论5.6 COD原理及其判据5.7 J积分原理及其判据 第六章 复合材料断裂力学及实例分析第七章 结构断裂止裂及实例分析
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作者简介:
2006年至今：武汉科技大学。2004年-2006年：武汉理工大学固体力学博士后。2004年毕业于华中科技大学船舶与海洋工程，获博士学位。担任湖北省力学学会理事，主要研究方向为结构疲劳与断裂、非金属复合材料。
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目录:
第1章绪论(1)
1.1断裂力学理论及其发展应用(1)
1.1.1线弹性断裂力学理论(1)
1.1.2弹塑性断裂力学理论(2)
1.2结构止裂研究简介(3)
1.3损伤容限设计(4)
思考题(5)
参考文献(5)
第2章裂纹尖端的应力和位移(6)
2.1裂纹的基本类型(6)
2.2弹性理论基础(7)
2.2.1弹性力学的基本方程(7)
2.2.2平面问题的应力函数(9)
2.2.3平面问题的复变函数解(10)
2.3典型裂纹尖端的应力场和位移场(10)
2.3.1Ⅰ型裂纹的应力场和位移场(11)
2.3.2Ⅱ型裂纹的应力场和位移场(15)
2.3.3Ⅲ型裂纹的应力场和位移场(16)
思考题(18)
参考文献(18)
第3章应力强度因子(19)
3.1裂纹应力强度因子(19)
3.1.1 KⅠ叠加原理及应力场叠加原理(20)
3.1.2无限大板Ⅰ型裂纹应力强度因子(22)
3.1.3无限大平板Ⅱ、Ⅲ型裂纹问题应力强度因子(27)
3.2复合型裂纹应力强度因子的计算(29)
3.2.1复变应力函数的普遍形式(29)
3.2.2Ⅰ、Ⅱ型复合裂纹问题应力强度因子的表达式(31)
3.3有限宽板穿透裂纹应力强度因子(34)
3.3.1威廉氏（Williams）的应力函数和应力公式(34)
3.3.2K的计算式(36)
3.3.3借用无裂纹边界条件(边界应力)求系数Dj(37)
3.3.4三点弯曲和紧凑拉伸试样KⅠ的表达式(38)
3.4实际裂纹的近似处理及叠加原理应用(39)
3.4.1缺陷群的相互作用(40)
3.4.2实际裂纹的安全处理(42)
3.4.3铆钉孔边双耳裂纹的KⅠ(44)
3.4.4旋转叶轮(或轴)内孔端裂纹的KⅠ(45)
3.5塑性区及其修正(49)
3.5.1塑性区的形状和大小(49)
3.5.2裂纹尺寸(54)
3.5.3应力强度因子计算(55)
3.6含裂纹体的能量分析(58)
3.6.1裂纹扩展的能量释放率G(58)
3.6.2G和K的关系(61)
思考题(64)
参考文献(64)
第4章CTOD原理及其判据(66)
4.1CTOD基本概念(66)
4.2小范围屈服条件下的CTOD(67)
4.3Dugdale模型(68)
4.4CTOD计算公式(69)
4.4.1裂纹尖端塑性区长度(69)
4.4.2裂纹尖端张开位移(70)
思考题(73)
参考文献(73)
第5章材料断裂韧度测试原理和方法(74)
5.1断裂韧度(74)
5.1.1断裂韧度的基本原理(75)
5.1.2裂纹扩展的能量理论(75)
5.2平面应变断裂韧度KⅠC的测试(77)
5.2.1测量KⅠC的原理(78)
5.2.2试样和试验装置(79)
5.2.3试验程序(81)
5.2.4试验结果处理和KⅠC有效性判断(82)
5.2.5测试低温断裂韧度KⅠC(83)
5.3表面裂纹断裂韧度KⅠe的测试(85)
5.3.1测试原理和方法(86)
5.3.2试样预制及拉断(87)
5.3.3KⅠe有效性判断及应用(88)
5.4平面应力断裂韧度KC的测试(89)
5.4.1COD法(89)
5.4.2R曲线法(91)
5.5临界裂纹尖端张开位移δc的测试(92)
5.5.1测试原理和方法(93)
5.5.2Vc和δc的换算关系(93)
5.5.3临界点的确定(94)
5.5.4确定起裂点的电位法(95)
5.6裂纹扩展速率da/dN的测试(96)
5.6.1疲劳裂纹扩展特性(96)
5.6.2测试da/dN的原理(98)
5.6.3测试裂纹长度a的一些方法(100)
5.6.4试验程序(104)
思考题(107)
参考文献(107)
第6章J积分原理及其判据(108)
6.1J积分的定义(108)
6.2J积分的守恒性(109)
6.2.1计算沿闭合回路Γ的J积分(109)
6.2.2计算沿任意闭合回路的J积分(110)
6.3线弹性状态下J积分与能量释放率、应力强度因子的关系(110)
6.3.1J积分与能量释放率的关系(110)
6.3.2J积分与应力强度因子的关系(112)
6.4J积分和CTOD的关系(113)
6.5J积分准则(114)
6.6J积分的测试和临界性(114)
6.7J积分与弹塑性断裂力学的发展(116)
思考题(117)
参考文献(117)
第7章复合材料板断裂(118)
7.1各向异性线弹性体本构关系(118)
7.2二维各向异性材料的Stroh理论(119)
7.3平面应变问题的Lekhnitskii理论(121)
7.4界面裂纹的应力强度因子(122)
7.4.1Dundurs参数(123)
7.4.2界面裂纹的应力强度因子(124)
7.5多材料板界面端弯曲断裂参数计算的辛离散有限元法(125)
7.5.1含V形切口多材料板弯曲的哈密顿体系(125)
7.5.2辛离散有限元方程(130)
7.5.3数值算例(132)
思考题(141)
参考文献(141)
第8章加筋板结构断裂止裂分析(142)
8.1有限加筋板的线弹性断裂分析(142)
8.1.1弹性力学控制方程(142)
8.1.2线弹性裂纹问题的复应力函数(143)
8.1.3边界配置方法求解含中心裂纹有限板的问题(147)
8.1.4有限加筋板应力强度因子的分析与计算(149)
8.2局部加强无限大板的线弹性断裂及止裂分析(155)
8.2.1含裂纹无限大板的应力和位移复变函数表达(155)
8.2.2考虑加强腹板横向刚度时裂纹板应力强度因子的分析与计算(157)
8.2.3不考虑加强腹板横向刚度时裂纹板应力强度因子的分析与计算(170)
思考题(173)
参考文献(173)
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