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第一章绪论1

第一节 疲劳强度的重要性1

第二节 疲劳发展简史1

第三节 国内外情况与发展水平4

一、国外情况与发展水平4

二、国内发展情况6

第四节 现行的抗疲劳设计方法7

第二章材料疲劳强度10

第一节 引言10

一、疲劳定义10

二、金属的疲劳破坏机制10

三、疲劳断口的形貌特征16

一、S-N曲线的意义和表达式20

第二节 材料的S-N曲线20

二、S-N曲线的测定方法22

第三节 材料疲劳极限25

一、材料疲劳极限的定义25

二、材料疲劳极限的测定方法26

三、材料疲劳极限与强度极限及其它机械性质间的关系32

第四节 材料的P-S-N曲线35

一、疲劳试验数据的离散性35

二、P-S-N曲线的意义36

三、P-S-N曲线的测定方法37

第三章影响机械零件疲劳强度的因素41

第一节 形状因素41

一、引言41

三、敏感系数法44

二、理论应力集中系数K？44

四、作者提出的疲劳缺口系数计算公式49

第二节 尺寸效应52

一、引言52

二、尺寸效应的机制和影响因素52

三、尺寸系数的试验曲线55

第三节 表面加工的影响56

一、影响机制56

二、切削用量的影响59

三、表面加工系数曲线60

第四节 平均应力对疲劳强度的影响64

一、极限应力线图64

二、拉伸平均应力的影响65

三、压缩平均应力的影响69

四、扭转平均应力的影响72

第五节 载荷持续情况的影响72

一、加载频率的影响72

二、应力波形的影响74

三、中间停歇的影响74

第四章无限寿命设计法75

第一节 引言75

第二节 设计计算公式76

一、对称循环76

二、简单的非对称循环76

三、平均应力σm保持不变77

四、最小应力σmin保持不变78

第三节 σ-1与τ-1的确定方法79

二、查表法80

三、估算法80

第四节 影响系数和安全系数的选取80

一、影响系数的选取80

一、试验法80

二、许用安全系数的确定81

第五节 零件疲劳极限与工作应力的平均值、标准差和变异系数的计算公式和数据83

一、零件疲劳极限与工作应力的平均值83

二、疲劳极限和影响系数的变异系数及标准差的数据与公式84

三、随机变量函数的标准差和变异系数计算公式88

第六节 例题90

第五章名义应力有限寿命设计法99

第一节 引言99

一、线性累积损伤法则100

第二节 疲劳累积损伤100

二、非线性累积损伤理论101

三、双线性累积损伤理论105

四、作者进行的试验研究工作105

第三节 等幅应力下的有限寿命设计109

一、对称循环下的有限寿命设计109

二、非对称循环下的有限寿命设计112

第四节 变幅应力下的有限寿命设计114

一、分析确定零件的载荷谱和应力谱115

二、疲劳强度校核116

三、疲劳寿命估算119

第五节 例题120

第一节 引言127

第六章局部应力应变分析法127

一、低周疲劳与高周疲劳的区别128

第二节 低周疲劳128

二、循环应力-应变曲线与单调应力-应变曲线129

三、应变-寿命曲线137

第三节 计数法140

第四节 疲劳寿命估算142

一、载荷-应变标定曲线法142

二、诺依伯法147

第五节 如何推广应用于高周疲劳150

第六节 例题151

第七章损伤容限设计158

第一节 引言158

一、应力强度因子159

第二节 应力强度因子与断裂韧性159

二、断裂韧度160

第三节 疲劳裂纹扩展速率161

一、（da/dN）-△K曲线161

二、平均应力的影响162

三、变幅应力下的da/dN163

四、影响疲劳裂纹扩展速率的其它因素163

第四节 剩余寿命估算164

一、初始裂纹尺寸a0的确定164

二、临界裂纹尺寸a0的确定164

三、疲劳裂纹扩展寿命估算165

一、精心选材167

二、结构合理布局167

第五节 断裂控制167

三、制订合理的检验程序168

四、控制安全工作应力168

第六节 例题169

第八章疲劳可靠性设计171

第一节 引言171

第二节 随机变量的代数运算171

第三节 疲劳可靠性设计数据174

一、疲劳极限及影响系数的均值和标准差174

二、尺寸及载荷的均值和标准差174

第四节 对称循环下的疲劳可靠性设计174

第五节 非对称循环下的疲劳可靠性设计178

第六节 例题181

第九章特殊载荷与环境下的疲劳强度189

第一节 复合应力疲劳189

一、对称循环下的复合应力疲劳189

二、对称循环下的弯扭复合疲劳189

三、非对称循环下的复合应力疲劳193

四、例题195

第二节 冲击疲劳198

第三节 腐蚀疲劳200

一、引言200

二、腐蚀介质的影响201

三、预腐蚀疲劳201

四、气相疲劳203

五、水介质疲劳204

六、应力条件与试样情况的影响206

七、腐蚀疲劳的设计方法209

八、腐蚀疲劳的试验方法与试验装置210

九、例题211

第四节 高低温疲劳与热疲劳213

一、低温疲劳213

二、高温疲劳214

三、热疲劳222

第五节 微动磨损疲劳与接触疲劳222

一、微动磨损疲劳222

二、接触疲劳225

第十章典型零部件的抗疲劳设计232

第一节 轴的抗疲劳设计232

一、轴的受力特点和疲劳破坏部位232

二、心轴的弯曲疲劳强度校核233

三、转轴的弯扭复合疲劳强度校核235

四、例题236

第二节 曲轴的抗疲劳设计240

一、连杆轴颈的疲劳强度校核240

二、主轴颈的疲劳强度校核244

三、曲柄臂的疲劳强度校核244

四、例题248

第三节 压力容器的抗疲劳设计251

一、低周疲劳设计251

二、损伤容限设计256

三、例题265

第四节 弹簧的抗疲劳设计270

一、螺旋弹簧270

二、多重扁弹簧272

三、例题274

第五节 滚动轴承的抗疲劳设计276

第十一章联接与接头的抗疲劳设计281

第一节 螺纹联接的抗疲劳设计281

一、螺纹联接中的载荷和载荷分配281

二、螺纹联接的抗疲劳设计方法285

三、提高螺纹联接疲劳强度的方法287

四、例题288

第二节 焊接接头的抗疲劳设计291

一、影响焊接接头疲劳强度的因素291

二、焊接接头的抗疲劳设计方法296

三、提高焊接接头疲劳强度的方法306

四、例题308

一、强度、塑性与韧性间的最佳配合310

第十二章提高机器零件疲劳强度的方法310

第一节 合理选材310

二、材料纯度的影响311

三、晶粒度的影响311

四、机械处理与热机械处理311

第二节 注意细节设计312

一、结构措施312

二、工艺措施312

第三节 表面冷作强化315

一、概况315

二、喷丸处理317

三、滚压强化319

四、冲击强化320

一、表面淬火321

五、机械超载321

第四节 表面热处理强化321

二、渗碳322

三、渗氮322

第五节 提高机器零件疲劳强度的其它方法322

一、建立预应力及预紧力322

二、调节和恢复材料性能323

三、表面防护324

四、损伤容限设计与监控325

第六节 表面强化零件的抗疲劳设计方法325

第二节 等幅疲劳试验327

一、全尺寸零件疲劳试验327

第一节 引言327

第十三章模拟疲劳试验327

二、模型疲劳试验329

第三节 程序疲劳试验332

一、程序载荷谱的编制332

二、程序加载制度的确定334

三、程序载荷谱的压缩335

四、程序载荷谱的强化335

第四节 随机疲劳试验336

一、使用载荷复现法336

二、伪随机疲劳试验336

三、功率谱密度函数法337

第五节 部件或整机疲劳试验337

附录339

参考文献402