界面力學

內容概要

　　界面是先進材料和結構中普遍存在的異種或同種材料間的結合部，破壞一般從界面或其附近開始，對其分析和評價必須采用新的界面力學理論體系。本書從界面的力學建模、界面問題的分析方法，到結合材料的強度、可靠性評價以及工程應用，系統(tǒng)地介紹了界面力學理論。有關界面力學的研究是目前固體力學、材料科學等學科的研究熱點之一。本書以作者近20年來在這方面的系列化研究成果為主要內容，是國內外首部具有較為完整體系的界面力學專著，可以為界面問題的分析和評價提供基本的理論框架和方法?！　”緯晒┝W、機械、材料、船舶及土木等專業(yè)的研究生和教師，以及相關的工程技術和實驗研究人員參考，也可作為固體力學和其他相關專業(yè)本科生的學習參考書。

作者簡介

　　許金泉，男，浙江紹興人，1963年生，現為上海交通大學工程力學系教授、博導。1983年畢業(yè)于浙江大學，同年任教于華東石油學院，1986年由國家教委公派，赴日本東京大學攻讀學位。92年獲得博士學位后，任東京大學生產技術研究所研究員。94年回到浙江大學任副教授。95年晉升教授，96年被批準具有博導資格。99年受聘為日本國立長岡技術科學大學副教授，2002年回到上海交通大學工作，現為上海交大固體力學學科帶頭人，固體力學學報編委，兼任華東基礎力學與強度協會副理事長。主要研究方向：1.界面力學：結合材料界面的力學性能，界面破壞的定量評價，結合材料強度評價與界面形狀及結合強度的優(yōu)化，涂層材料（coating）力學性能評價2.疲勞壽命評估：損傷與疲勞，等壽命設計，剩余壽命評估，微動疲勞。3.斷裂與破壞：結構強度優(yōu)化，斷裂路徑預測，新材料的強度評價方法承擔過的主要科研工作國家自然科學基金課題三項。國家教委優(yōu)秀年輕教師基金一項。教育部博士點基金一項，日本文部省科研基金（即日本的國家自然科學基金）一項。關于海洋平臺強度與壽命的橫向課題兩項。主要研究成果通過系統(tǒng)和長期的研究工作，建立了界面力學的理論體系。在界面力學及相關方向上，發(fā)表論文100余篇，出版專著2部。94年曾獲日本機械學會研究獎（個人獎）。被多次應邀到日本著名大學作界面力學方面的專題報告。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 界面力學的研究對象和任務1.2 界面力學發(fā)展史1.3 界面力學的研究方法1.4 界面力學的發(fā)展趨勢1.5 本書的構成第2章 界面的力學模型2.1 界面相、界面層與中間層2.2 力學模型的必要性和合理性2.3 界面的分類2.4 界面問題的特殊性2.5 界面的強度特性與結合材料的強度2.6 界面的其他力學模型簡介第3章 界面端奇異應力場3.1 Dundurs參數3.2 平面界面端附近的奇異應力場3.3 常見幾何形狀界面端的應力奇異性3.4 表面條件對奇異應力場的影響3.5 埋入角點（界面折點）附近的奇異應力場3.6 三維界面端奇異應力場數值分析例3.7 三維界面端應力奇異性的確定方法及其數據庫3.8 接觸界面端附近的奇異應力場3.9 軸對稱界面端的應力奇異性3.10 壓電結合材料界面端的奇異性3.10.1 軸對稱變形問題（即φ4＝0）3.10.2 扭轉問題3.10.3 一般壓電材料界面端3.11 應力奇異性及應力強度系數的數值決定方法3.12 界面端應力奇異性的實驗研究第4章 界面裂紋裂尖奇異應力場4.1 界面裂紋的振蕩應力奇異性4.2 界面裂紋的接觸模型及特征4.3 無限平面結合材料界面裂紋的理論解4.4 界面裂紋的應力強度因子4.4.1 實際應用中常用的定義4.4.2 理論分析中常用的定義4.4.3 界面裂紋問題中的相似性原理和具有物理意義的應力強度因子的定義4.5 界面裂紋的勢能釋放率4.6 應力強度因子的數值計算方法4.7 正交各向異性材料界面裂紋的應力強度因子4.8 Ⅲ型界面裂紋4.9 三維界面裂紋的應力強度因子4.10 裂尖在界面上的裂尖奇異應力場第5章 界面裂紋及界面端的斷裂準則5.1 結合材料界面端的破壞形式5.2 界面裂紋的曲折破壞準則5.2.1 均質材料裂紋的曲折破壞準則5.2.2 界面裂紋的裂尖應力場5.2.3 ε＝0的界面裂紋曲折破壞準則5.2.4 ε≠0時的界面裂紋曲折破壞準則5.2.5 界面裂紋的曲折破壞實驗5.3 界面裂紋沿界面破壞的實驗評價準則5.4 界面裂紋裂尖屈服域的一次近似5.5 基于最小應變能密度理論的界面裂紋曲折破壞準則5.6 界面破壞橢圓準則的能量依據5.7 界面端破壞準則5.7.1 初始裂紋法5.7.2 基于界面端奇異場的評價方法5.7.3 等價應力強度因子法5.8 界面端附近裂紋的應力強度因子5.9 界面裂紋疲勞擴展規(guī)律5.10 關于界面起裂準則的初步考察第6章 結合材料的基本解6.1 鏡像點法6.2 無限平面結合材料受集中力作用的問題6.3 平面表面改質材料受表面集中力作用的基本解6.4 兩個半無限體結合材料的三維基本解6.4.1 垂直于界面的載荷的解6.4.2 平行于界面的載荷的解6.5 表面改質材料受表面集中力作用的三維基本解6.5.1 垂直于表面的集中力的解6.5.2 平行于表面的集中力的解6.6 理論解的應用舉例6.7 討論第7章 結合殘余應力7.1 圓形介在物引起的結合殘余應力7.2 結合殘余應力的簡易彈性數值分析方法7.3 結合殘余應力的分布特征7.4 結合殘余應力的緩和方法7.5 結合殘余應力的界面端奇異性的數值考察7.6 結合殘余應力的界面端奇異性的理論考察7.7 結合殘余應力下界面裂紋的應力強度因子第8章 彈塑性界面力學理論8.1 J積分和HRR場8.1.1 J積分8.1.2 HRR場8.2 線性硬化結合材料界面端的奇異應力場8.3 冪硬化結合材料界面端的奇異應力場8.3.1 硬化指數不同時的界面端奇異應力場8.3.2 數值驗證及位移匹配法的適用范圍8.3.3 硬化指數相同時的界面端奇異應力場8.4 關于彈塑性界面端破壞評價參數及評價方法的考察8.5 陶瓷/金屬結合材料的殘余應力的彈塑性應力奇異性第9章 界面力學的工程應用9.1 薄膜涂層材料界面結合強度的評價9.2 微動疲勞9.2.1 基于界面力學理論的統(tǒng)一評價方法9.2.2 微動疲勞實驗及其評價9.3 搭接板的疲勞強度和壽命的評價9.4 其他應用綜述及展望附錄 彈塑性力學和斷裂力學基礎簡介A.1 彈性理論簡介A.2 塑性理論簡介A.3 斷裂力學簡介

編輯推薦

　　從界面建模、界面問題的理論與數值分析方法、界面破壞準則及界面力學理論的工程應用等多個方面，系統(tǒng)地介紹了界面力學理論。　　國內首部具有較為完整體系的界面力學專著，可以為界面問題的分析和評價提供基本的理論框架和方法。

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