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目录1

第一章绪论1

第一节疲劳问题研究历史回顾2

第二节疲劳的特征，疲劳破坏过程和断口7

第三节疲劳的分类16

第四节疲劳分析方法在工程中的应用18

第二章金属材料的疲劳特性23

第一节金属材料的疲劳应力—应变规律23

一、包辛格效应25

二、玛辛特性26

三、循环硬化和循环软化26

四、记忆特性27

第二节材料的S—N曲线28

一、S—N曲线形式28

二、 试件S—N曲线向构件S—N曲线转换32

三、根据材料的性能参数确定构件的S—N曲线39

第三节平均应力图40

一、A－M图40

二、史密斯图41

三、罗斯图43

第三章应力—时间历程分析45

第一节确定的应力—时间历程46

一、周期性的应力—时间历程46

二、非周期性的应力—时司历程47

第二节随机应力—时间历程48

第三节 随机载荷序列的计算机再生方法50

一、工程载荷统计分析51

二、过渡矩阵及其形成52

三、载荷序列生成55

四、特种载荷模拟62

第四章计数法与累积频次分布64

第一节单参数计数法65

第二节双参数计数法68

第三节 单参数计数与双参数计数的关系74

第五章载荷累积频次分布的实用外推方法78

第一节常规外推方法及其特点78

一、直接外推80

二、 以载荷段中极值为基础的外推80

三、常规外推方法的特点82

第二节 标准载荷累积频次分布的计算外推82

一、标准载荷累积频次分布82

二、外推公式的推导84

第三节与常规外推比较88

第四节两种计算外推方法比较91

第五节几点结论92

第六章损伤累积理论及常规疲劳理论应用94

一、原始曼纳法则95

第一节线性疲劳损伤累积理论95

二、曼纳法则的修正97

第二节非线性疲劳损伤累积理论98

第三节双线性疲劳损伤累积理论103

第四节常规疲劳强度设计107

一、等应力幅的对称循环载荷107

二、等应力幅的不对称循环载荷108

二、变应力幅下安全系数109

四、 复合应力作用的安全系数111

第五节常规疲劳寿命预测113

一、常规疲劳寿命预测步骤114

二、复合应力作用下构件疲劳寿命预测116

第七章H0对计算疲劳寿命的影响及其确定方法121

第一节H0对计算疲劳寿命的影响122

一、计算公式推导与转换122

二、H0与预测寿命的关系124

第二节H0的确定方法130

一、“过损伤”和“欠损伤”的概念130

二、 损伤率作为确定H0的依据设想132

三、H0的计算方法133

第三节几点说明134

第八章工程构件疲劳寿命预测线图法136

第一节线图法处理范围137

第二节线图法的基本理论及处理方法138

一、线图参数确定138

二、数值计算140

第三节线图的应用149

第四节本章小结151

第九章计数法对计算疲劳寿命影响问题152

二、计数分析153

一、载荷类型153

第一节载荷与计数分析153

第二节计算寿命比较研究166

一、载荷累积频次分布曲线比较166

二、计算寿命值比较研究167

第三节计数法的应用评述174

第十章局部应力—应变法预测构件疲劳寿命177

第一节局部应力—应变分析178

一、诺伯法的公式179

二、诺伯法的应用181

三、修正诺伯法182

第二节应变疲劳寿命曲线184

第三节疲劳损伤累积187

第四节关于局部应力—应变法的应用190

第十一章裂纹尖端应力—应变场弹塑性有限元分析192

一、裂纹的类型193

第一节裂纹的类型及应力—应变场描述193

二、裂纹尖端附近的应力—应变场194

第二节弹—塑性有限元分析裂纹尖端应力—应变场198

一、数值方法概述198

二、弹—塑性有限元基本方法198

第三节弹—塑性有限元方法分析实例204

一、构件模型化处理与算法204

二、计算结果分析208

第四节几点说明215

第十二章疲劳裂纹扩展问题216

第一节疲劳裂纹扩展基本规律217

一、应力强度因子概念217

二、裂纹扩展速率218

第二节裂纹扩展寿命计算方法221

第三节框架式构件应力强度因子计算问题225

一、J积分算式及其路径226

二、计算结果231

第四节框架式构件应力强度因子的变形能表达式234

一、构件的变形能分析235

二、K表达式K=f(U)236

第五节应力强度因子表达式从试件到构件的推广问题240

一、算式转换的基础240

二、转换式推导241

三、关于转换式的应用问题243

第十三章工程构件疲劳寿命预测实例245

第一节轧辊的形状及载荷分析245

一、σb的确定247

二、 σD的确定247

第二节轧辊的材料及结构参数248

三、构件的5—N曲线249

第三节轧辊疲劳寿命预测计算和结论249

参考文献253