包邮断裂力学及其工程应用

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)