《工程断裂力学》

第一章 引言1

1-1 关于断裂的工程问题1

1-2 脆性断裂和韧性断裂5

1-3 小结7

第二章 能量守恒与断裂判据10

2-1 Griffith能量释放观点10

2-2 能量平衡理论15

2-3 内聚应力理论21

2-4 小结25

第三章 应力强度因子27

3-1 裂纹基本型27

3-2 裂端的应力场和位移场28

3-3 应力奇异性和应力强度因子31

3-4 常见裂纹的应力强度因子33

3-5 叠加原理及其应用39

3-6 小结43

第四章 线弹性断裂力学的基本理论45

4-1 应力强度因子概念和能量释放观点的统一45

4-2 柔度法47

4-3 断裂判据54

4-4 阻力曲线56

4-5 应变能密度因子59

4-6 复合型裂纹65

4-7 小结72

第五章 弹塑性断裂力学的基本概念73

5-1 Lrwin对裂端塑性区的估计73

5-2 Dugdale模型77

5-3 裂端塑性区的形状80

5-4 平面应力与平面应变的塑性区82

5-5 裂纹尖端张开位移CTOD84

5-6 J积分简介87

5-7 小结88

第六章 裂纹扩展91

6-1 动能与裂纹扩展阻力91

6-2 失稳断裂的裂纹扩展率94

6-3 疲劳破坏96

6-4 疲劳裂纹的萌生与扩展机理99

6-5 疲劳裂纹扩展率102

6-6 裂纹闭合效应107

6-7 短裂纹的特异行为109

6-8 过载的影响与变幅疲劳112

6-9 应力腐蚀开裂与环境促进裂纹扩展115

6-10 氢脆简介120

6-11 腐蚀疲劳裂纹扩展124

第七章 断裂韧性的测试127

7-1 常规韧性测试方法127

7-2 平面应变断裂韧度K1C的测试和影响韧度的因素131

7-3 延性断裂韧度(JR等)的测试143

7-4 CTOD的测试153

7-5 疲劳裂纹扩展da/dN的测试158

第八章 金属断口分析概述162

8-1 引言162

8-2 断裂类型及断裂机理概述163

8-3 过载失稳断裂断口173

8-4 疲劳断口176

8-5 应力腐蚀及氢脆断口180

第九章 断裂力学在工程上的应用原则183

9-1 指导材料选择183

9-2 指导结构设计186

9-3 断裂控制和防止190

9-4 破断分析192

9-5 小结195

第十章 压力容器缺陷的评定196

10-1 评定前的准备196

10-2 缺陷的处理197

10-3 应力和应变值的确定202

10-4 脆断评定206

10-5 疲劳评定209

10-6 应用实例212

附录A Westergaard应力函数法215

A-1 线弹性力学的平面问题和反平面剪切问题215

A-2 复变应力函数220

A-3 Westergaard应力函数222

A-4 基本型裂纹问题224

A-5 求应力强度因子的简易公式230

附录B J积分234

B-1 J积分的物理意义234

B-2 J积分的线路无关性240

B-3 J积分的能量解释244

B-4 J积分的启裂判据247

B-5 J积分与CTOD间的关系248