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目录1

第一章 绪论1

参考文献6

第二章 裂纹的萌生7

2.1引言7

2.2表面检验8

2.3彻体性能的变化25

2.3.1滞后回线与阻尼测量25

2.3.2机械性能、刚度、硬度等的变化26

2.3.3物理性能的变化27

2.3.4应变时效效应：渐增应力处理、休息期、间歇热处理28

2.3.5扩散与表面发射研究31

2.3.6X射线衍射研究32

2.4对表面裂纹萌生的综论33

参考文献44

第三章 普通试样的疲劳强度49

3.1引言49

3.2疲劳极限或长期疲劳强度49

3.3表面光洁度的影响58

3.3.1切削方法59

3.3.2电抛光的影响60

3.3.3消除应力的影响61

3.3.4锻造表面的影响62

3.3.5综论63

3.4不同试验方法与尺寸的影响66

3.4.1综论72

3.5平均应力影响76

3.5.1综论87

3.6复合应力与各向异性的影响89

3.6.1综论98

3.7应力作用频率的影响100

3.8温度的影响104

3.8.1低温疲劳105

3.8.2高温疲劳106

3.8.3热疲劳116

3.8.4综论118

3.9环境影响119

3.9.1腐蚀疲劳机理122

3.9.2在水和盐水中的疲劳强度124

3.9.3湿度的影响127

3.9.4保护措施128

3.9.5隔绝大气130

3.9.6综论136

参考文献139

第四章 应力集中和裂纹对疲劳强度的影响147

4.1引言147

4.2切口周围的弹性应力分布150

4.3实验用切口试样在零平均载荷下的特性153

4.3.1实验数据153

4.3.2Kf—Kt关系161

4.4切口试样上的非扩展性裂纹167

4.5在零平均应力下导致一定长度或深度的裂纹扩展所需的最小交变应力178

4.5.1具有人造裂纹的试样的试验178

4.5.2具有疲劳裂纹的普通试样的试验178

4.5.3具有在切口处生长的疲劳裂纹的试样的试验180

4.5.4测定裂纹长度与导致裂纹生长所需应力之间关系的试验182

4.6零平均载荷切口疲劳数据的分析188

4.6.1锻造材料188

4.6.2铸造材料196

4.7平均载荷的影响197

4.7.1切口试样197

4.7.2有裂纹的试样204

4.8复合应力的影响208

4.9温度的影响212

4.10环境的影响213

4.11宏观裂纹长度—循环扩展应力关系的补充说明222

参考文献226

第五章 疲劳裂纹的生长230

5.1引言231

5.2线弹性断裂力学233

5.2.1裂纹生长型式233

5.2.2应力强度因子234

5.2.3裂纹方向238

5.2.4屈服影响239

5.2.5在疲劳裂纹生长方面的应用240

5.3.1宏观外貌242

5.3裂纹生长的断口金相分析242

5.3.2裂纹方向244

5.3.3微观外貌248

5.4裂纹生长的金属物理观点255

5.5疲劳裂纹生长速率的测定258

5.6几种疲劳裂纹生长理论263

5.6.1Head理论264

5.6.2几何相似假说265

5.6.3净面积应力理论266

5.6.4累积应变假说269

5.6.5位错理论270

5.6.7Frost和Dixon理论271

5.6.6能量理论271

5.6.8断裂力学裂纹生长理论274

5.6.9与实验的相互关系276

5.7各种材料的疲劳裂纹生长数据282

5.8疲劳裂纹生长中的界限效应300

5.9影响裂纹生长的其他因素303

5.9.1厚度的影响303

5.9.2试验频率的影响304

5.9.3载荷变化的影响305

5.9.4环境的影响306

5.9.5应力状态的影响309

5.9.6提高抗疲劳裂纹生长能力的方法313

5.10结构中的疲劳裂纹316

5.10.1有裂纹结构的剩余静强度316

5.10.2使用寿命的估算324

参考文献327

第六章 其他各种疲劳问题335

6.1短期疲劳335

6.1.1引言335

6.1.2总应变幅试验339

6.1.3塑性应变幅试验340

6.1.4断裂形式与平均应变的影响342

6.1.5切口试样345

6.1.6综论347

6.2变应力幅下的疲劳349

6.2.1引言349

6.2.2Palmgren—Miner法则和早期的实验研究351

6.2.3其他估算方法355

6.2.4模拟使用条件的程序加载361

6.2.5随机加载365

6.2.6伺服液压试验法369

6.2.7汽车的结构疲劳试验371

6.2.8加速试验373

6.2.9综论374

6.3机械加工的影响376

6.3.1引言376

6.3.2加工硬化的影响376

6.3.3残余应力的影响378

6.3.4综论383

6.4表面处理386

6.4.1电镀金属386

6.4.2阳极氧化393

6.4.3表面硬化冶金方法394

6.4.4软层399

6.5压力圆筒401

6.6微动磨损413

6.7销钉、铆钉和螺栓联接420

6.7.1销钉联接420

6.7.2铆钉联接和螺栓联接425

6.8焊联接430

6.8.1引言430

6.8.2结构钢中的对接焊缝430

6.8.3结构钢中的填角焊缝438

6.8.4轻合金中的对接焊缝442

6.8.5提高疲劳强度的方法443

6.8.6点焊缝445

6.8.7胶接、钎焊和压力焊联接448

6.9冷缩配合件450

6.10螺旋联接455

6.11滚动接触462

6.12材料疲劳极限的快速测定法465

6.13疲劳试验结果的统计分析471

6.13.1引言471

6.13.2在S—N曲线上的应用472

6.13.3组合分布476

6.13.4根据统计理论的试验方法479

6.14复合材料483

6.15零件与结构484

参考文献494

附录1 表示材料应力—应变关系时用的术语512

参考文献514

附录2 重复加载与断裂515

参考文献517

附录3 拉伸试样与疲劳试样断裂后外貌的比较518

附录4 延性金属中塑性变形的基本概念520

参考文献522

A5.1普通轴向应力试验机523

附录5 疲劳试验机523

A5.2伺服液压试验机526

A5.3其他试验机529

参考文献530

附录6 测定普通疲劳性能用的试样与测试方法532

A6.1试样532

A6.2试验和试验结果的表示534

参考文献539

附录7 对于各种形状的应力集中系数540

参考文献546