《工程断裂力学基础》

第一部分原理1

第一章 基本问题和概念的摘要1

1.1 引言1

1.2 结构中的裂纹4

1.3 裂纹顶端附近的应力6

1.4 Griffith准则14

1.5 裂纹张开位移准则16

1.6 裂纹扩展17

1.7 结束语22

第二章 断裂和裂纹扩展机理24

2.1 引言24

2.2 解理断裂30

2.3 韧性断裂37

2.4 疲劳开裂47

2.5 环境作用下的开裂56

2.6 工作破坏分析58

第三章 裂纹顶端附近的弹性应力场64

3.1 Airy应力函数64

3.2 复变应力函数65

3.3 裂纹问题的解66

3.4 有限尺寸的影响71

3.5 特殊情况74

3.6 椭圆裂纹77

3.7 一些有用的表达式83

第四章 裂纹顶端的塑性区88

4.1 Irwin的塑性区修正88

4.2 Dugdale方法92

4.3 塑性区的形状94

4.4 平面应力和平面应变的比较100

4.5 塑性约束系数103

4.6 厚度效应106

第五章 能量原理114

5.1 能量释放率114

5.2 裂纹扩展准则119

5.3 裂纹扩展阻力（R曲线）122

5.4 柔度127

5.5 J积分131

第六章 动力学和止裂139

6.1 裂纹速度和动能139

6.2 动态应力强度和能量释放率144

6.3 裂纹分叉146

6.4 止裂原理151

6.5 在实际中的止裂156

6.6 动态断裂韧度159

第七章 平面应变断裂韧度164

7.1 标准试验164

7.2 尺寸要求167

7.3 非线性170

7.4 适用性174

第八章 平面应力及其过渡状态的特性179

8.1 引言179

8.2 平面应力的一个工程概念179

8.3 R曲线概念187

8.4 厚度效应194

8.5 平面应力试验204

8.6 结束语211

第九章 裂纹张开位移准则215

9.1 全面屈服后的断裂215

9.2 裂纹顶端张开位移217

9.3 CTOD准则可能的应用220

9.4 CTOD的实验测定221

9.5 影响临界CTOD的参数225

9.6 COD方法的局限性，全面屈服时的断裂227

第十章 疲劳裂纹扩展234

10.1 引言234

10.2 裂纹扩展和应力强度因子234

10.3 影响裂纹扩展的因素241

10.4 变幅度工作加载247

10.5 裂纹扩展的预测252

10.6 结束语258

第十一章 材料的断裂阻力265

11.1 断裂准则265

11.2 裂纹扩展准则272

11.3 合金和第二相粒子的影响274

11.4 加工过程和各向异性的影响282

11.5 温度的影响288

11.6 结束语289

第十二章 破损安全和损伤容限294

12.1 引言294

12.2 保证破损－安全的方法295

12.3 断裂力学方法所需要的知识300

12.4 结束语302

13.2 解析法和数值法305

13.1 引言305

第十三章 应力强度因子的确定305

13.3 有限元法307

13.4 实验方法314

第十四章 实际问题324

14.1 引言324

14.2 从孔开始的穿透裂纹324

14.3 孔边的角裂纹329

14.4 靠近孔的裂纹333

14.5 复合加载336

14.6 焊件的断裂韧度340

14.7 在工作载荷下疲劳裂纹扩展343

14.8 工作破坏分析350

15.1 引言355

第十五章 结构的断裂355

15.2 压力容器和管道356

15.3 “破裂前渗漏”准则366

15.4 材料选择370

第十六章 加筋板结构378

16.1 引言378

第二部分应用379

16.2 分析379

16.3 疲劳裂纹扩展382

16.4 剩余强度385

16.5 阻力曲线和加筋板的剩余强度392

16.6 其他分析方法395

16.7 止裂398

16.8 结束语402