材料力學(xué)性能

前言

　　由于國(guó)家教育部調(diào)整了本科專業(yè)目錄，大部分高校開始按材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科設(shè)置本科專業(yè)，原有的教材難以滿足寬口徑的材料科學(xué)與工程專業(yè)的需求。因此，為了適應(yīng)材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)的要求，本書根據(jù)普通高等學(xué)校材料科學(xué)與工程類專業(yè)本科層次新編系列教材大綱的要求，結(jié)合編者多年從事材料力學(xué)性能的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并在國(guó)內(nèi)外相關(guān)教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行編寫。在內(nèi)容上力求體現(xiàn)金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料的共同的力學(xué)基礎(chǔ)，旨在整合成一門寬口徑的材料科學(xué)與工程的學(xué)科基礎(chǔ)課?！　　镀胀ǜ叩葘W(xué)校材料科學(xué)與工程類專業(yè)新編系列教材：材料力學(xué)性能》由東南大學(xué)高建明教授擔(dān)任主編，武漢理工大學(xué)程曉敏教授、東南大學(xué)余新泉教授擔(dān)任副主編。參加編寫的人員有：緒論、第8章由高建明（東南大學(xué)）編寫；第1章、第3章由余新泉（東南大學(xué)）編寫；第2章、第4章由程曉敏（武漢理工大學(xué)）編寫；第5章由李敏（東南大學(xué)）編寫；第6章、第7章由袁華（同濟(jì)大學(xué)）編寫?！　【幷咴诰帉戇^程中引用了一些單位和同志的成果、資料以及圖表和照片，在此致以謝意！

內(nèi)容概要

　　《材料力學(xué)性能》系統(tǒng)地闡述了材料在靜荷載、動(dòng)荷載作用下的力學(xué)性能，材料的斷裂和斷裂韌度，材料的摩擦與磨損，材料的蠕變及高溫下材料其他的力學(xué)性能。在此基礎(chǔ)上，還分別闡述了陶瓷材料、高分子材料、復(fù)合材料、水泥混凝土材料的力學(xué)性能。?　　《材料力學(xué)性能》可作為高等院校材料科學(xué)與工程類專業(yè)教材，也可供從事材料研究與開發(fā)的工程技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　高建明，東南大學(xué)教授。1978年10月考入南京工學(xué)院（現(xiàn)東南大學(xué)）土木工程系無機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)習(xí)，1982年8月畢業(yè)留校任教，1988年獲無機(jī)非金屬材料專業(yè)碩士學(xué)位。1990年8月至1992年2月及1996年11月至1997年11月作為訪問學(xué)者赴日本愛知工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)。1993年起享受政府特殊津貼。 　　長(zhǎng)期以來，主要從事無機(jī)非金屬材料的教學(xué)、研究、產(chǎn)品開發(fā)及建筑材料的檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作。主講《混凝土科學(xué)》、《混凝工程》、《建筑材料》等課程。研究領(lǐng)域涉及高性能水泥混凝土材料及制品、新型墻體材料、纖維水泥與纖維混凝土、環(huán)境友好混凝土、高強(qiáng)度輕量混凝土、建材企業(yè)質(zhì)量管理技術(shù)等方面。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和主要參加者完成國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家攻關(guān)項(xiàng)目、省部委項(xiàng)目10余項(xiàng)。在CCR、CCC、ACI等國(guó)內(nèi)外雜志和學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。先后獲得國(guó)家發(fā)明三等獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、江蘇省科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)等。

書籍目錄

緒論?1 靜載荷下材料的力學(xué)性能?1.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線?1.2 彈性變形階段?1.2.1 彈性模量?1.2.2 彈性比功?1.2.3 滯彈性?1.2.4 包辛格（Baushinger）效應(yīng)?1.3 塑性變形階段?1.3.1 屈服現(xiàn)象?1.3.2 形變強(qiáng)化?1.3.3 頸縮現(xiàn)象?1.3.4 塑性度量?1.4 材料的斷裂?1.4.1 斷裂類型?1.4.2 解理斷裂?1.4.3 微孔聚集斷裂?1.5 其他加載方式下的力學(xué)性能?1.5.1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)?1.5.2 壓縮?1.5.3 彎曲?1.5.4 扭轉(zhuǎn)?1.5.5 硬度?思考題與習(xí)題?2 動(dòng)載荷下材料的力學(xué)性能?2.1 缺口效應(yīng)?2.1.1 缺口試樣的應(yīng)力分布?2.1.2 缺口試樣的靜拉伸和偏斜拉伸?2.2 沖擊韌性?2.2.1 沖擊載荷下的變形與斷裂?2.2.2 沖擊韌性試驗(yàn)?2.3 低溫脆性?2.3.1 低溫脆性現(xiàn)象?2.3.2 冷脆轉(zhuǎn)變溫度及落錘試驗(yàn)?2.3.3 影響沖擊韌性和冷脆轉(zhuǎn)變溫度的因素?2.4 疲勞現(xiàn)象及其一般規(guī)律?2.4.1 變動(dòng)載荷與疲勞失效?2.4.2 疲勞曲線及疲勞抗力?2.5 疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展?2.5.1 疲勞裂紋的形成?2.5.2 疲勞裂紋的擴(kuò)展?2.5.3 影響疲勞強(qiáng)度的因素?思考題與習(xí)題?3 斷裂力學(xué)與斷裂韌度?3.1 材料的斷裂理論?3.1.1 理論斷裂強(qiáng)度?3.1.2 格里菲斯（Griffith）斷裂理論?3.1.3 奧羅萬（Orowan）的修正?3.1.4 裂紋擴(kuò)展的能量判據(jù)?3.2 材料的斷裂韌度?3.2.1 線彈性條件下的斷裂韌度?3.2.2 彈塑性條件下的斷裂韌度?3.3 斷裂韌度KIC的測(cè)試?3.3.1 試樣形狀、尺寸及制備?3.3.2 測(cè)試方法?3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果的處理?3.4 影響斷裂韌度的因素?3.4.1 外部因素?3.4.2 內(nèi)部因素?3.4.3 斷裂韌度與常規(guī)力學(xué)性能指標(biāo)之間的關(guān)系?思考題與習(xí)題?4 材料的其他力學(xué)性能?4.1 摩擦與磨損?4.1.1 摩擦與磨損現(xiàn)象?4.1.2 磨損類型及耐磨性?4.2 磨損機(jī)理?4.2.1 粘著磨損?4.2.2 磨粒磨損?4.2.3 腐蝕磨損?4.2.4 微動(dòng)磨損?4.3 磨損試驗(yàn)?4.3.1 磨損試驗(yàn)方法?4.3.2 提高耐磨性的途徑?4.4 蠕變?4.4.1 蠕變現(xiàn)象?4.4.2 蠕變變形與斷裂機(jī)理?4.4.3 蠕變極限與持久強(qiáng)度?4.5 其他高溫力學(xué)性能）?4.5.1 高溫短時(shí)拉伸性能?4.5.2 高溫硬度?4.5.3 高溫疲勞?思考題與習(xí)題?5 陶瓷材料的力學(xué)性能?5.1 彈性性能?5.1.1 彈性及彈性模量?5.1.2 溫度對(duì)彈性模量的影響?5.1.3 孔隙率對(duì)彈性模量的影響?5.2 硬度?5.2.1 維氏硬度?5.2.2 顯微硬度?5.2.3 勞克維爾硬度?5.2.4 硬度與其他性能之間的關(guān)系?5.3 強(qiáng)度?5.3.1 理論強(qiáng)度?5.3.2 陶瓷材料的斷裂強(qiáng)度?5.3.3 陶瓷材料的抗彎強(qiáng)度?5.3.4 影響強(qiáng)度的因素?5.4 斷裂韌性?5.4.1 陶瓷材料的斷裂韌性?5.4.2 陶瓷材料斷裂韌性的測(cè)定?5.5 陶瓷材料的抗熱震性?5.5.1 抗熱震斷裂?5.5.2 抗熱震損傷?思考題與習(xí)題?6 高分子材料的力學(xué)性能?6.1 高分子材料的變形?6.1.1 形變行為和描述力學(xué)行為的基本物理量?6.1.2 形變性能分類?6.2 高分子材料的斷裂與強(qiáng)度?6.2.1 高分子材料的斷裂模式?6.2.2 高聚物的強(qiáng)度?思考題與習(xí)題?7 復(fù)合材料的力學(xué)性能?7.1 復(fù)合材料的變形?7.2 連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度?7.2.1 各向異性材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系?7.2.2 單層板的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系?7.2.3 單層板強(qiáng)度理論?7.2.4 單向復(fù)合材料的微觀力學(xué)性能?7.3 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度?7.3.1 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)力傳遞?7.3.2 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的工程彈性常數(shù)?7.3.3 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度?7.4 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的斷裂與疲勞?7.4.1 纖維復(fù)合材料的斷裂?7.4.2 復(fù)合材料的疲勞?思考題與習(xí)題?8 普通混凝土的力學(xué)性能?8.1 普通混凝土的結(jié)構(gòu)?8.2 普通混凝土的強(qiáng)度?8.2.1 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度?8.2.2 混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)?8.2.3 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度?8.2.4 混凝土的抗拉強(qiáng)度?8.2.5 混凝土的抗折強(qiáng)度?8.3 影響普通混凝土強(qiáng)度的因素?8.3.1 水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比?8.3.2 粗集料與漿集比?8.3.3 養(yǎng)護(hù)溫度與濕度?8.3.4 齡期的影響?8.3.5 提高混凝土強(qiáng)度和促進(jìn)強(qiáng)度發(fā)展的主要措施?8.4 普通混凝土的脆性斷裂?8.4.1 混凝土材料的理論強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度?8.4.2 混凝土的裂縫擴(kuò)展過程?8.4.3 混凝土的強(qiáng)度理論?8.5 普通混凝土的變形?8.5.1 物理化學(xué)因素引起的變形?8.5.2 在短期荷載作用下的變形?8.5.3 長(zhǎng)期荷載作用下的變形——徐變思考題與習(xí)題?參考文獻(xiàn)?

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