結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校規(guī)劃教材·力學(xué)：結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂》系統(tǒng)地介紹了金屬材料的疲勞學(xué)和斷裂力學(xué)的基本理論知識(shí)。內(nèi)容包括疲勞的基礎(chǔ)知識(shí)和概念、影響因素、疲勞壽命估算，斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和概念、裂紋擴(kuò)展壽命、剩余強(qiáng)度等知識(shí)，以及相關(guān)的疲勞、裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)技術(shù)?！陡叩葘W(xué)校規(guī)劃教材·力學(xué)：結(jié)構(gòu)疲勞與斷裂》可作為高等學(xué)校強(qiáng)度專(zhuān)業(yè)本科生教材，也可供兵器、船舶、航空航天、機(jī)械等相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生和科學(xué)技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論 0.1疲勞學(xué)及斷裂力學(xué)的發(fā)展 0.2疲勞學(xué)與斷裂力學(xué)的關(guān)系 0.3疲勞設(shè)計(jì)方法 第1章疲勞基本特征和斷口分析 1.1疲勞破壞的基本特征 1.2疲勞破壞的機(jī)理 1.3斷口分析 第2章疲勞的基本概念 2.1交變應(yīng)力 2.2疲勞強(qiáng)度和疲勞極限 2.3S—N曲線 2.4e—N曲線 2.5循環(huán)應(yīng)力一應(yīng)變曲線 2.6等壽命曲線 第3章影響疲勞強(qiáng)度的因素 3.1應(yīng)力集中的影響 3.2尺寸效應(yīng) 3.3表面粗糙度 第4章結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算 4.1線性疲勞累積損傷理論 4.2修正的線性疲勞累積損傷理論 4.3應(yīng)力壽命估算 4.4應(yīng)變壽命估算 第5章疲勞試驗(yàn) 5.1試驗(yàn)?zāi)康?5.2試驗(yàn)件 5.3試驗(yàn)設(shè)備 5.4試驗(yàn)方法和過(guò)程 5.5試驗(yàn) 5.6試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理 第6章線彈性斷裂力學(xué)理論 6.1裂紋的分類(lèi) 6.2裂紋尖端附近的應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng) 6.3裂紋尖端塑性區(qū) 6.4能量理論 第7章應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算 7.1有限元法 7.2疊加法 7.3Green函數(shù)法 7.4常見(jiàn)裂紋體裂尖應(yīng)力強(qiáng)度因子解 第8章疲勞裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算 8.1疲勞裂紋擴(kuò)展速率 8.2恒幅交變載荷下的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命 8.3不考慮載荷順序效應(yīng)時(shí)的疲勞裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算 8.4高載遲滯模型 8.5計(jì)算疲勞裂紋擴(kuò)展壽命的損傷累積方法 第9章結(jié)構(gòu)的剩余強(qiáng)度分析 9.1剩余強(qiáng)度基本概念 9.2斷裂判據(jù) 第10章斷裂力學(xué)試驗(yàn) 10.1平面應(yīng)變斷裂韌度KIC的測(cè)定 10.2平面應(yīng)力斷裂韌度Kc的測(cè)定 10.3疲勞裂紋擴(kuò)展速率da／dN的測(cè)定 第11章疲勞載荷譜 11.1飛機(jī)重復(fù)載荷源 11.2飛機(jī)疲勞載荷譜的編制 11.3譜的計(jì)數(shù)法 第12章基于小裂紋理論的全壽命分析模型 12.1小裂紋概念 12.2小裂紋擴(kuò)展特性分析 12.3全壽命模型 第13章疲勞斷裂力學(xué)中新的數(shù)值計(jì)算方法 13.1有限元重合網(wǎng)格法 13.2擴(kuò)展有限元法 13.3無(wú)網(wǎng)格法 13.4基于損傷力學(xué)的疲勞壽命分析 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   二、典型任務(wù)的混合 要確定該種類(lèi)的飛機(jī)有幾種典型任務(wù)剖面，各種剖面使用的百分比及每種任務(wù)一次的飛行時(shí)間、著陸次數(shù)和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)形式（主要指是否帶副油箱等外掛情況）。這種百分比可以以一次飛行為基礎(chǔ)，也可以更細(xì)一些，以一次飛行中的每個(gè)任務(wù)段為基礎(chǔ)。 三、確定重心過(guò)載的累積頻數(shù)分布 根據(jù)各種類(lèi)飛機(jī)遭受的重復(fù)載荷源，用11.1節(jié)所述的方法，按飛行任務(wù)剖面或任務(wù)段給出一個(gè)譜塊（例如1000次飛行）的重心過(guò)載累積頻數(shù)分布，例如運(yùn)輸機(jī)突風(fēng)載荷、地面滑行載荷及地—空—地循環(huán)的累積頻數(shù)分布等。載荷譜多為實(shí)測(cè)，還涉及計(jì)數(shù)方法或功率譜密度法問(wèn)題。 四、確定載荷情況 為了把重心過(guò)載譜轉(zhuǎn)換成飛機(jī)結(jié)構(gòu)各關(guān)鍵部位的應(yīng)力譜，不僅要給出重心過(guò)載累積頻數(shù)分布，還需要給出其他飛行參數(shù)（如質(zhì)量、高度、速度、三個(gè)偏轉(zhuǎn)角等）和結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)的頻率分布，并把它們轉(zhuǎn)換成概率分布。然后按概率出現(xiàn)的大小來(lái)組合這些參數(shù)，保留高概率的組合，以形成不同的載荷情況，作為載荷計(jì)算和應(yīng)力分析的輸入。 五、載荷及應(yīng)力分析 把確定的每種載荷情況的一組參數(shù)代人結(jié)構(gòu)指定部位的相應(yīng)的載荷（或應(yīng)力）方程中，即可計(jì)算出該部位的載荷（或應(yīng)力），把它們與相應(yīng)的累積頻率聯(lián)系起來(lái)，便可以獲得未經(jīng)排序的該部位的載荷（或應(yīng)力）譜。 六、譜的離散化 以上所得的無(wú)順序載荷譜是以累積頻數(shù)分布曲線的形式給出的。要把它轉(zhuǎn)換為有序的隨機(jī)載荷譜，必須對(duì)累積頻數(shù)分布曲線進(jìn)行離散化處理，它包括載荷分級(jí)、高載截取、低載截除等損傷轉(zhuǎn)換內(nèi)容。 七、編制飛—續(xù)—飛載荷譜 為了從機(jī)群的整體上盡可能真實(shí)地反映使用情況，按一次飛行接一次飛行的編譜，即飛—續(xù)—飛譜。 按編譜方法，又可分為任務(wù)飛—續(xù)—飛譜和任務(wù)段飛—續(xù)—飛譜，前者以每種任務(wù)剖面為基礎(chǔ)，后者再分為更細(xì)的任務(wù)段（如起飛、爬升、巡航、空—空、下滑、著陸撞擊及滑跑等），以任務(wù)段為基礎(chǔ)進(jìn)行編譜。選用哪一種編譜方法要看已掌握的信息量是否足夠。 根據(jù)現(xiàn)有的研究工作，對(duì)載荷順序應(yīng)注意掌握以下原則： （1）對(duì)構(gòu)件能承受的確定順序的載荷，應(yīng)按確定的順序排序。例如，各任務(wù)段有其固定的順序，起飛滑跑在爬升之前，特技一般在飛行中間，而著陸撞擊在一個(gè)飛行之末。 （2）隨機(jī)載荷必須隨機(jī)排列，如運(yùn)輸機(jī)遭受的突風(fēng)載荷、戰(zhàn)斗機(jī)遭受的機(jī)動(dòng)載荷等都是在一定范圍內(nèi)隨機(jī)發(fā)生的，應(yīng)當(dāng)采用隨機(jī)函數(shù)使之隨機(jī)發(fā)生。

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