《断裂力学》

第一部分 绪论3

第一章 综述3

§1．1有关本课程的简况3

§1．2历史回顾3

§1．3断裂力学的重要性6

§1．4格里菲思（Giffith）能量平衡方法9

§1．5欧文（Irwin）对格里菲思理论的修正11

§1．6应力强度方法12

§1．7裂纹尖端的可塑性14

§1．8断裂韧性16

§1．9亚临界裂纹扩展17

§1．10材料行为的影响21

§2．1前言25

第二章 弹性应力场方法25

第二部分 线弹性断裂力学25

§2．2 I型弹性应力场方程式的推导26

§2．3实用的表达式31

§2．4有限试样宽度36

§2．5实际应用的两个重要的辅助解40

§2．6应力强度因子的迭加45

§2．7确定应力强度因子的一些要点47

§2．8著名应力强度因子解的简编49

参考文献57

第三章 裂纹尖端的可塑性58

§3．1前言58

§3．2欧文的塑性区尺寸59

§3．3达格戴尔（Dugdale）的塑性区尺寸63

§3．4塑性区形状的一次近似式67

§3．5裂纹尖端区内的应力状态69

§3．6应力状态对断裂行为的影响74

§3．7有关确定塑性区尺寸和形状的一些附加注解77

参考文献80

第四章 能量平衡方法81

§4．1前言81

§4．2格里菲思能量平衡方法81

§4．3实际应用的关系式87

§4．4柔度确定的应力强度因子90

§4．5较大延性材料的能量平衡93

§4．6慢稳定裂纹扩展和R-曲线概念95

§4．7上升R-曲线的可能解释98

§4．8裂纹扩展阻力的一种完整的阐述100

参考文献106

§5．1前言107

第五章 线弹性断裂力学的测试107

§5．2平面应变断裂韧性（KIC）的测试108

§5．3平面应力断裂韧性（KC）的测试：费德森（Feddersen）方法117

§5．4 R-曲线的测定123

§5．5计算屈服强度和试样厚度对断裂韧性影响的工程近似式：安德森（Anderson）模型129

§5．6 KIC、KC和R-曲线数据的实际应用131

参考文献134

第三部分 弹塑性断裂力学137

第六章 弹塑性断裂力学的一些概念137

§6．1前言137

§6．2弹塑性断裂力学的发展140

§6．3 J积分140

§6．4 J积分概念的注解151

§6．5裂纹张开位移（COD）方法152

§6．6 COD设计曲线154

§6．7 COD方法的进一步注解160

参考文献163

第七章 弹塑性断裂力学的测试164

§7．1前言164

§7．2早期的JIC测试方法165

§7．3 J积分的替代方法及其表达式166

§7．4标准JIC测试172

§7．5标准COD测试179

参考文献185

第八章J积分和COD的其它概念186

§8．1前言186

§8．2 J和COD之间的关系186

§8．3 J和稳定裂纹扩展：撕裂模量概念189

§8．4撕裂模量概念的有效性和适用性197

参考文献202

§9．1前言205

第四部分 裂纹扩展的断裂力学概念205

第九章 疲劳裂纹扩展205

§9．2用应力强度因子描述疲劳裂纹扩展206

§9．3应力比和裂纹尖端塑性的效应：裂纹闭合210

§9．4环境的影响216

§9．5在恒幅载荷下疲劳裂纹扩展的预测218

§9．6在变幅载荷下的疲劳裂纹扩展219

§9．7在变幅载荷下的疲劳裂纹扩展的预测224

§9．8缺口的疲劳裂纹扩展：短裂纹问题229

参考文献233

第十章 持久载荷断裂234

§10．1前言234

§10．2破坏所需时间（TTF）的试验235

§10．3裂纹扩展速率试验238

§10．4实验问题242

§10．5预测构件破坏的方法244

§10．6持久载荷断裂试验的实际意义246

参考文献250

第十一章 动态裂纹扩展和止裂251

§11．1前言251

§11．2动态裂纹扩展的基本问题252

§11．3裂纹止裂的基本原理256

§11．4快速断裂和裂纹止裂的断裂力学分析261

§11．5动态断裂韧性（KID）的测定267

§11．6动态应力强度因子的测定270

参考文献274

第五部分 实际材料的断裂机理和断裂力学277

第十二章 金属材料的断裂机理277

§12．1前言277

§12．2断口的研究278

§12．3滑移、塑性变形和位错284

§12．4微空洞聚结产生的延性穿晶断裂287

§12．5脆性穿晶断裂（解理）291

§12．6疲劳的穿晶断裂295

§12．7沿晶断裂301

§12．8几种持久载荷断裂304

参考文献313

第十三章 材料性能对断裂力学性能的影响314

§13．1前言314

§13．2裂纹尖端几何形状的影响315

§13．3断裂途径和显微组织的影响320

§13．4断裂力学和断裂机理327

参考文献362

索引365