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第一章 绪论1

第二章应变疲劳公式5

2.1 引言5

2.2 关于应变疲劳公式的研究6

2.2.1 关于应变疲劳的假设6

2.2.2 Manson-Coffin公式7

2.2.3 应变疲劳寿命与拉伸性能间的关系9

2.3 新应变疲劳公式11

2.3.1 疲劳损伤模型11

2.3.2 实验数据的再分析13

2.4 应变疲劳寿命的估算17

2.5 低温应变疲劳公式21

2.6 高温应变疲劳公式24

2.6.1 新的高温应变疲劳公式24

2.6.2 关于频率修正函数24

2.6.3 实验数据的再分析25

2.7 结束语26

第三章应力疲劳公式28

3.1 引言28

3.2.1 应力疲劳公式29

3.2.2 关于疲劳极限29

3.2 关于应力疲劳公式的研究29

3.3 交变对称循环应力下的疲劳寿命公式30

3.3.1 公式的导出30

3.3.2 高强度低合金钢的疲劳实验结果与分析31

3.3.3 某些疲劳实验数据的再分析33

3.4 应力疲劳寿命的普遍公式35

3.4.1 公式的导出35

3.4.2 公式的校核36

3.5 疲劳极限与疲劳图41

3.5.1 理论疲劳极限41

3.5.2 疲劳图与等寿命图42

3.5.3 疲劳极限与拉伸性能的关系45

3.6 微动疲劳寿命表达式45

3.7 复合材料疲劳寿命表达式48

3.8 结束语49

第四章局部应变范围的近似计算51

4.1 引言51

4.2 关于局部应变范围的计算52

4.3 局部应变范围的计算模型54

4.3.1 单向加载时局部应变的计算54

4.3.2 局部应变范围的计算模型55

4.3.3 应用拉伸性能计算局部应变范围的可行性及证明57

4.4 局部应变范围的通用的近似计算公式60

4.5 超载对局部应变范围的影响61

4.6 结束语63

第五章疲劳裂纹起始寿命表达式64

5.1 引言64

5.2 关于疲劳裂纹起始寿命和门槛值的研究65

5.2.1 关于始裂寿命的定义和测定65

5.2.2 关于疲劳裂纹起始寿命的经验表达式66

5.2.3 关于疲劳裂纹起始门槛值67

5.3.2 疲劳裂纹起始寿命表达式68

5.3.1 基本假设68

5.3 疲劳裂纹起始的力学模型68

5.4 金属材料的疲劳裂纹起始寿命与门槛值70

5.4.1 实验数据的分析方法70

5.4.2 铝合金疲劳裂纹起始寿命与门槛值71

5.4.3 高强度低合金钢的疲劳裂纹起始寿命73

5.4.4 超高强度钢的疲劳裂纹起始寿命76

5.4.5 钛合金的疲劳裂纹起始寿命79

5.5 疲劳裂纹起始抗力系数与门槛值80

5.5.1 疲劳裂纹起始抗力系数81

5.5.2 疲劳裂纹起始门槛值83

5.6.1 基本参数的估算85

5.6 金属材料疲劳裂纹起始寿命的估算85

5.6.2 疲劳裂纹起始寿命的估算结果86

5.7 金属材料疲劳裂纹起始抗力的评估87

5.8 结束语92

第六章疲劳裂纹起始的超载效应与变幅载荷下疲劳裂纹起始寿命的估算模型93

6.1 引言93

6.2 关于疲劳裂纹起始超载效应的研究94

6.2.1 超载方向的影响94

6.2.2 超载对焊接接头疲劳寿命的影响96

6.2. 4 超载对结构疲劳寿命的影响97

6.2.3 超载对铆接接头疲劳寿命的影响97

6.3　高强度铝合金疲劳裂纹起始的超载效应99

6.3.1 疲劳裂纹起始超载效应的实验方法100

6.3.2 超载对铝合金疲劳裂纹起始寿命的影响101

6.3.3 疲劳裂纹起始门槛值与超载当量应力幅的关系103

6.3.4 完善的疲劳裂纹起始寿命表达式105

6.4　变幅载荷下铝合金构件疲劳裂纹起始寿命的预测模型106

6.4.1 超载后加载方式对始裂寿命的影响106

6.4.2 超载后停歇时间对始裂寿命的影响108

6.4.3 超载后疲劳裂纹起始门槛值的物理意义与工程实用意义108

6.4.4 变幅载荷下构件疲劳裂纹起始寿命的估算模型109

6.5 高强度低合金钢疲劳裂纹起始的超载效应111

6.5.1 超载对高强度低合金钢疲劳裂纹起始寿命的影响112

6.5.2 超载对高强度低合金钢疲劳寿命的影响113

6.5.3 关于高强度低合金钢超载效应的机制116

6.6 铝合金孔挤压件疲劳裂纹起始的超载效应与寿命估算117

6.6.1 超载对铝合金孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的影响117

6.6.2 变幅载荷下孔挤压件疲劳裂纹起始寿命的估算方法119

6.7 结束语120

第七章疲劳裂纹扩展的力学模型与公式122

7.1 引言122

7.2.1 疲劳裂纹扩展的一般规律123

7.2 关于疲劳裂纹扩展的一般规律和表达式123

7.2.2 疲劳裂纹扩展速率表达式125

7.3 疲劳裂纹扩展的力学模型127

7.3.1 关于疲劳裂纹扩展的假设127

7.3.2 疲劳裂纹扩展的静态断裂模型127

7.3.3 疲劳裂纹扩展速率的数学表达式130

7.3.4 疲劳裂纹扩展系数131

7.4 应力比对疲劳裂纹扩展速率的影响132

7.5 钢的疲劳裂纹扩展速率135

7.5.1 实验结果的分析方法135

7.5.2 高强度低合金钢的疲劳裂纹扩展速率135

7.5.3 超高强度钢的疲劳裂纹扩展速率139

7.5.4 各类钢疲劳裂纹扩展速率实验数据的再分析140

7.6 铝合金的疲劳裂纹扩展速率144

7.6.1 实验结果及分析144

7.6.2 铝合金疲劳裂纹扩展速率的一般表达式147

7.7 钛合金的疲劳裂纹扩展速率148

7.8 疲劳裂纹扩展速率的估算150

7.8.1 铝合金疲劳裂纹扩展速率的估算151

7.8.2 钢的疲劳裂纹扩展速率的估算152

7.9 结束语156

8.1 引言158

第八章焊接件的疲劳寿命估算158

8.2 关于焊接件的疲劳寿命估算模型159

8.3 16Mn钢焊接件的疲劳寿命163

8.3.1 16Mn钢对焊接头的疲劳寿命163

8.3.2 16Mn钢焊接盖板梁的疲劳寿命165

8.3.3 锤击对16Mn钢焊接盖板梁疲劳寿命的影响165

8.4 焊接件寿命估算应考虑的因素168

8.4.1 焊接缺陷的影响168

8.4.2 焊接残留应力的影响169

8.4.3 应力集中的影响170

8.4.4 焊趾显微组织的影响170

8.5.1 16Mn钢对焊接头始裂寿命的估算172

8.5 等幅载荷下焊接件疲劳寿命的估算172

8.5.2 16Mn钢对焊接头疲劳裂纹扩展寿命的估算174

8.5.3 疲劳寿命的估算177

8.6 变幅载荷下焊接件疲劳寿命的估算178

8.6.1 超载对16Mn钢对焊接头疲劳寿命的影响178

8.6.2 16Mn钢对焊接头变幅载荷下的疲劳寿命179

8.7 经锤击的焊接件的疲劳寿命估算182

8.7.1 经锤击的焊接件的疲劳寿命表达式182

8.7.2 经锤击的焊接件的寿命估算184

8.8 关于典型焊接件的疲劳设计曲线186

8.9 结束语188

第九章疲劳强度的概率分布与具有给定存活率的寿命估算方法190

9.1 引言190

9.2 疲劳强度的概率分布191

9.2.1 一般原理和方法191

9.2.2 16Mn钢疲劳寿命的概率分布192

9.2.3 应力疲劳抗力系数和理论疲劳极限的分布194

9.2. 4 疲劳强度的分布196

9.3 疲劳寿命分布与疲劳强度分布间的关系198

9.4 P-S-N曲线的表达式201

9.5 确定疲劳强度概率分布和P-S-N曲线表达式的简便方法203

9.5.1 铝合金LY12CZ的疲劳强度概率分布204

9.5.2 铝合金LY12CZ的P-S-N曲线表达式207

9.6 具有给定存活率的寿命估算方法208

9.6.1 旧桥梁钢的疲劳实验结果及概率分布208

9.6.2 旧桥梁钢的具有给定存活率的疲劳寿命表达式211

9.6.3 具有给定存活率的疲劳寿命估算213

9.6.4 旧桥梁钢疲劳强度的概率分布217

9.7 结束语217

第十章冲击疲劳218

10.1 引言218

10.2 试件柔度和冲击力的计算与实验标定219

10.2.1 基本假设219

10.2.2 试件的柔度计算与实验标定220

10.2.3 冲击力的计算与测定223

10.3 冲击疲劳试验条件下K1的表达式224

10.4 冲击疲劳载荷下的裂纹起始寿命226

10.4.1 冲击疲劳裂纹起始寿命的测定方法226

10.4.2 30CrMnSiNi2A钢的冲击疲劳裂纹起始寿命227

10.4.3 冲击疲劳裂纹起始的超载效应227

10.5 冲击疲劳载荷下的裂纹扩展速率230

10.5.1 冲击疲劳裂纹扩展速率的测定方法230

10.5.2 超高强度钢的冲击疲劳裂纹扩展速率230

10.6 结束语231

参考文献233