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斷裂力學及其工程應用

出版社：華中科技大學出版社出版時間：2023-01-01
開本： 16開 頁數(shù)： 184
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斷裂力學及其工程應用 版權信息

斷裂力學及其工程應用 本書特色

同現(xiàn)有國內(nèi)外教材相比，本教材特色與創(chuàng)新之處：1.聯(lián)系材料科學發(fā)展的前沿問題，本教材結(jié)合復合材料相關科研課題研究結(jié)果，對復合材料斷裂破壞機理進行教授；針對研究生層次的學生，加入結(jié)構(gòu)斷裂相關科研成果實例，對結(jié)構(gòu)斷裂問題的分析方法和思路進行講授，教學與科研結(jié)合，突出教材應用性。

斷裂力學及其工程應用 內(nèi)容簡介

本書是一本關于斷裂力學基本理論及其工程應用的教材，內(nèi)容結(jié)合了作者在斷裂力學工程應用方面的科研工作成果，介紹了斷裂力學基本判據(jù)及相關問題的分析方法。全書共八章，主要內(nèi)容包括：裂紋很好的應力場和位移場、應力強度因子及其相關計算、CTOD原理及其判據(jù)、材料斷裂韌度測試原理和方法、J積分原理及其判據(jù)、復合材料板的彎曲斷裂分析、加筋板結(jié)構(gòu)斷裂止裂分析等。 本書可作為力學、機械、材料、土木、船舶及航天航空等專業(yè)研究生教材，也可供相關領域工程技術人員參考。

斷裂力學及其工程應用 目錄

第1章緒論(1) 1.1斷裂力學理論及其發(fā)展應用(1) 1.1.1線彈性斷裂力學理論(1) 1.1.2彈塑性斷裂力學理論(2) 1.2結(jié)構(gòu)止裂研究簡介(3) 1.3損傷容限設計(4) 思考題(5) 參考文獻(5) 第2章裂紋尖端的應力和位移(6) 2.1裂紋的基本類型(6) 2.2彈性理論基礎(7) 2.2.1彈性力學的基本方程(7) 2.2.2平面問題的應力函數(shù)(9) 2.2.3平面問題的復變函數(shù)解(10) 2.3典型裂紋尖端的應力場和位移場(10) 2.3.1Ⅰ型裂紋的應力場和位移場(11) 2.3.2Ⅱ型裂紋的應力場和位移場(15) 2.3.3Ⅲ型裂紋的應力場和位移場(16) 思考題(18) 參考文獻(18) 第3章應力強度因子(19) 3.1裂紋應力強度因子(19) 3.1.1 KⅠ疊加原理及應力場疊加原理(20) 3.1.2無限大板Ⅰ型裂紋應力強度因子(22) 3.1.3無限大平板Ⅱ、Ⅲ型裂紋問題應力強度因子(27) 3.2復合型裂紋應力強度因子的計算(29) 3.2.1復變應力函數(shù)的普遍形式(29) 3.2.2Ⅰ、Ⅱ型復合裂紋問題應力強度因子的表達式(31) 3.3有限寬板穿透裂紋應力強度因子(34) 3.3.1威廉氏（Williams）的應力函數(shù)和應力公式(34) 3.3.2K的計算式(36) 3.3.3借用無裂紋邊界條件(邊界應力)求系數(shù)Dj(37) 3.3.4三點彎曲和緊湊拉伸試樣KⅠ的表達式(38) 3.4實際裂紋的近似處理及疊加原理應用(39) 3.4.1缺陷群的相互作用(40) 3.4.2實際裂紋的安全處理(42) 3.4.3鉚釘孔邊雙耳裂紋的KⅠ(44) 3.4.4旋轉(zhuǎn)葉輪(或軸)內(nèi)孔端裂紋的KⅠ(45) 3.5塑性區(qū)及其修正(49) 3.5.1塑性區(qū)的形狀和大小(49) 3.5.2裂紋尺寸(54) 3.5.3應力強度因子計算(55) 3.6含裂紋體的能量分析(58) 3.6.1裂紋擴展的能量釋放率G(58) 3.6.2G和K的關系(61) 思考題(64) 參考文獻(64) 第4章CTOD原理及其判據(jù)(66) 4.1CTOD基本概念(66) 4.2小范圍屈服條件下的CTOD(67) 4.3Dugdale模型(68) 4.4CTOD計算公式(69) 4.4.1裂紋尖端塑性區(qū)長度(69) 4.4.2裂紋尖端張開位移(70) 思考題(73) 參考文獻(73) 第5章材料斷裂韌度測試原理和方法(74) 5.1斷裂韌度(74) 5.1.1斷裂韌度的基本原理(75) 5.1.2裂紋擴展的能量理論(75) 5.2平面應變斷裂韌度KⅠC的測試(77) 5.2.1測量KⅠC的原理(78) 5.2.2試樣和試驗裝置(79) 5.2.3試驗程序(81) 5.2.4試驗結(jié)果處理和KⅠC有效性判斷(82) 5.2.5測試低溫斷裂韌度KⅠC(83) 5.3表面裂紋斷裂韌度KⅠe的測試(85) 5.3.1測試原理和方法(86) 5.3.2試樣預制及拉斷(87) 5.3.3KⅠe有效性判斷及應用(88) 5.4平面應力斷裂韌度KC的測試(89) 5.4.1COD法(89) 5.4.2R曲線法(91) 5.5臨界裂紋尖端張開位移δc的測試(92) 5.5.1測試原理和方法(93) 5.5.2Vc和δc的換算關系(93) 5.5.3臨界點的確定(94) 5.5.4確定起裂點的電位法(95) 5.6裂紋擴展速率da/dN的測試(96) 5.6.1疲勞裂紋擴展特性(96) 5.6.2測試da/dN的原理(98) 5.6.3測試裂紋長度a的一些方法(100) 5.6.4試驗程序(104) 思考題(107) 參考文獻(107) 第6章J積分原理及其判據(jù)(108) 6.1J積分的定義(108) 6.2J積分的守恒性(109) 6.2.1計算沿閉合回路Γ的J積分(109) 6.2.2計算沿任意閉合回路的J積分(110) 6.3線彈性狀態(tài)下J積分與能量釋放率、應力強度因子的關系(110) 6.3.1J積分與能量釋放率的關系(110) 6.3.2J積分與應力強度因子的關系(112) 6.4J積分和CTOD的關系(113) 6.5J積分準則(114) 6.6J積分的測試和臨界性(114) 6.7J積分與彈塑性斷裂力學的發(fā)展(116) 思考題(117) 參考文獻(117) 第7章復合材料板斷裂(118) 7.1各向異性線彈性體本構(gòu)關系(118) 7.2二維各向異性材料的Stroh理論(119) 7.3平面應變問題的Lekhnitskii理論(121) 7.4界面裂紋的應力強度因子(122) 7.4.1Dundurs參數(shù)(123) 7.4.2界面裂紋的應力強度因子(124) 7.5多材料板界面端彎曲斷裂參數(shù)計算的辛離散有限元法(125) 7.5.1含V形切口多材料板彎曲的哈密頓體系(125) 7.5.2辛離散有限元方程(130) 7.5.3數(shù)值算例(132) 思考題(141) 參考文獻(141) 第8章加筋板結(jié)構(gòu)斷裂止裂分析(142) 8.1有限加筋板的線彈性斷裂分析(142) 8.1.1彈性力學控制方程(142) 8.1.2線彈性裂紋問題的復應力函數(shù)(143) 8.1.3邊界配置方法求解含中心裂紋有限板的問題(147) 8.1.4有限加筋板應力強度因子的分析與計算(149) 8.2局部加強無限大板的線彈性斷裂及止裂分析(155) 8.2.1含裂紋無限大板的應力和位移復變函數(shù)表達(155) 8.2.2考慮加強腹板橫向剛度時裂紋板應力強度因子的分析與計算(157) 8.2.3不考慮加強腹板橫向剛度時裂紋板應力強度因子的分析與計算(170) 思考題(173) 參考文獻(173)
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