Fatigue of materials

第1章 绪论
1．1 研究内容及其历史发展过程
1．2 疲劳设计方法
1．2．1 总寿命法
1．2．2 损伤容限法
1．2．3 不同方法的比较
1．3 机理性基础知识的重要性
1．4 连续介质力学
1．4．1 线弹性原理
1．4．2 应力不变量
1．4．3 塑性原理
1．5 延性单晶体的形变
习题
第2章 延性固体的循环形变
2．1 单晶体的循环应变硬化
2．2 单晶体循环硬化的不稳定性
2．3 单晶体的循环饱和
2．4 沿驻留滑移带的形变
2．5 驻留滑移带的位错结构
2．5．1 合金化效应和交滑移的影响
2．5．2 试验温度的影响
2．5．3 复合模型
2．6 驻留滑移带的形成
2．7 迷宫结构和胞结构的形成
2．8 晶体结构的影响
2．8．1 体心立方晶体的位错结构
2．8．2 体心立方晶体在疲劳过程中的形状变化
2．9 小结：单向形变与循环形变的比较
2．10 晶界效应
2．11 多晶体的循环硬化和软化
2．12 滑移特征效应和合金化的影响
2．13 沉淀效应
2．14．1 术语
2．14 Bauschinger效应
2．14．2 机制
2．15 单轴疲劳和多轴疲劳的连续介质模型
2．15．1 并联亚单元模型
2．15．2 加工硬化模量场
2．15．3 循环塑性的双表面模型
2．15．4 其它方法
2．15．5 金属墓复合材料的Bauschinger效应
2．16 循环蠕变(棘齿效应)
习题
第3章 延性固体的疲劳裂纹萌生
3．1 表面粗糙度和疲劳裂纹萌生
3．1．1 早期的观察和观点
3．1．2 近期的试验结果
3．2 空位偶极子模型
3．3 裂纹沿PSB萌生
3．4 表面在裂纹萌生中的作用
3．5 环境对裂纹萌生的影响
3．6 循环滑移的运动学不可逆性
3．7 裂纹沿晶界萌生
3．8 工业合金牛的裂纹萌生
3．8．1 夹杂和气孔近旁的裂纹萌生
3．8．2 微观力学模型
3．9 环境对工业合金疲劳裂纹萌生的影响
习题
第4章 疲劳寿命的应力或应变唯象描述方法
4．1 应力—寿命法
4．2 平均应力对疲劳寿命的影响
4．3 累积损伤
4．4 表面处理的影响
4．5 应变——寿命法
习题
5．1 Griffith断裂理论
第5章 断裂力学原理及其在描述疲劳中的应用
5．2 能量释放率和裂纹扩展驱动力
5．3 线弹性断裂力学
5．3．1 断裂的宏观表现方式
5．3．2 平面问题
5．3．3 K控制的条件
5．3．4 断裂韧性
5．3．5 疲劳裂纹扩展的描述
5．4 G和K的等效性
5．5 单向加载的塑性区尺寸
5．5．1 Irwin近似
5．5．2 Dugdale模型
5．5．3 Barenblatt模型
5．6 循环加载的塑性区尺寸
5．7 弹—塑性断裂力学
5．7．1 J积分
5．7．2 Hutchinson—Rice-Rosengren(HRR)奇异场
5．7．3 裂纹顶端张开位移
5．7．4 J控制的条件
5．7．5 疲劳裂纹扩展的描述
5．8 含微裂纹固体的I型场
5．9 复合型断裂力学
5．9．1 延性固体的Ⅰ—Ⅱ复合型断裂
5．9．2 微开裂固体的Ⅰ一Ⅱ复合型断裂
5．10 裂纹偏折
5．10．1 分叉弹性裂纹
5．10．2 由裂纹偏折引起的多轴断裂
5．10．3 分叉裂纹的塑性近顶端场
习题
第6章 延性固体疲劳裂纹的扩展
6．1 裂纹扩展的描述
6．1．1 断裂力学方法
6．1．2 疲劳寿命计算
6．2．1 第1阶段裂纹扩展
6．2 疲劳裂纹扩展的微观阶段
6．2．2 第Ⅱ阶段裂纹扩展及疲劳辉纹
6．2．3 有关辉纹形成的模型
6．2．4 环境对第Ⅱ阶段疲劳的影响
6．3 疲劳裂纹扩展的不同区段
6．4 疲劳裂纹的近门槛扩展
6．4．1 有关疲劳门槛现象的模型
6．4．2 微观组织结构尺寸的影响
6．4．3 滑移特征的影响
6．4．4 疲劳门槛值的测定
6．5 裂纹扩展的中间区
6．6 高扩展速率区
习题
第7章 恒幅疲劳裂纹扩展的阻滞
7．1 塑性诱发的裂纹闭合
7．1．1 机制
7．1．2 解析模型
7．1．3 数值模型
7．1．4 载荷比对疲劳门槛值的影响
7．2 氧化物诱发的裂纹闭合
7．2．1 机制
7．2．2 环境效应的本质
7．3 裂纹面粗糙诱发的裂纹闭合
7．3．1 机制
7．3．2 疲劳门槛的显微组织效应的实质
7．4 粘滞性流体诱发的裂纹闭合
7．4．1 机制
7．4．2 对裂纹扩展的影响
7．5 相变诱发的裂纹闭合
7．6 疲劳裂纹闭合的基本特征
7．7 裂纹闭合的定量化处理问题
7．8 疲劳裂纹的偏折
7．8．1 线弹性分析
7．8．2 预测结果和实验观察
7．9 其它阻滞机制
7．9．1 复合材料中的裂纹桥接
7．9．2 裂纹顶端屏蔽
7．10 先进金属体系中的裂纹扩展阻滞
习题
第8章 应力集中部位的疲劳裂纹萌生和扩展
8．1 应力—寿命法
8．2 局部应变法
3．3 缺口疲劳的断裂力学分析
8．3．1 裂纹形核门槛
8．3．2 缺口部位的裂纹扩展
8．4 不扩展的拉伸疲劳裂纹
8．5 循环压缩中的裂纹萌生
8．5．1 机制
8．5．2 应力状态的影响
8．5．3 第一周循环的作用
习题
第9章 疲劳小裂纹
9．1 小裂纹的定义
9．2 相似性
9．3 显微组织对小裂纹扩展的影响
9．4 小裂纹的门槛条件
9．4．1 过渡裂纹尺寸
9．4．2 循环塑性区的临界尺寸
9．4．3 滑移带模型
9．5 小裂纹扩展的连续介质力学方法
9．5．1 小裂纹的近顶端场
9．5．2 近顶端塑性
9．5．3 缺口根部塑性
9．6 疲劳裂纹的物理微小性效应
9．6．1 力学效应
9．6．2 环境效应
9．7 “短裂纹问题”的起源
习题
第10章 变幅疲劳
10．1 变幅谱载荷
10．2 累积损伤概念
10．3．4 裂纹的偏折或分叉
10．3 拉伸超载的阻滞效应
10．3．1 塑性诱发的裂纹闭合
10．3．2 裂纹顶端钝化
10．3．3 残余压应力
10．3．5 近门槛的机制
10．3．6 其它考虑
10．4 压缩超载后的瞬态效应
10．5 载荷顺序的影响
10．5．1 块拉伸裁荷顺序
10．5．2 拉—压载荷顺序
10．6 寿命预测模型
10．6．1 屈服区模型
10．6．2 裂纹闭合的数值模型
10．6．3 工程方法
10．6．4 特征方法
习题
第11章 多轴疲劳
11．1 总寿命法
11．2 非同相加载
11．3 Ⅰ—Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展
11．3．1 复合型疲劳断裂图
11．3．2 复合型裂纹路径
11．3．3 综合性短评
11．4 Ⅰ一Ⅲ复合型疲劳裂纹扩展
11．4．1 裂纹扩展特性
11．4．2 真实扩展阻力的估计
11．4．3 变幅疲劳
习题
12．1 腐蚀疲劳的机制
第12章 环境对疲劳行为的影响：腐蚀疲劳和蠕变疲劳
12．1．1 含氢气体
12．1．2 水介质
12．1．3 金属脆
12．2 腐蚀疲劳裂纹的形核
12．2．1 气体环境
12．2．2 水环境
12．3 腐蚀疲劳裂纹的扩展
12．3．1 腐蚀疲劳裂纹扩展类型
12．3．2 脆性辉纹的形成
12．3．3 力学因素的影响
12．3．4 腐蚀疲劳模型
12．4 低温疲劳
12．5 高温下的疲劳损伤和裂纹萌生
12．5．1 损伤的微观机制
12．5．2 寿命预测方法
12．6 高温疲劳中的裂纹扩展
12．6．1 高温裂纹扩展的断裂力学描述
12．6．2 蠕变疲劳裂纹扩展的描述
12．6．3 小结
习题
第13章 脆性固体的疲劳
13．1 脆性的分级
13．2 高脆性固体
13．2．1 机制
13．2．2 本构模型
13．2．3 高温行为
13．3 半脆性固体
13．3．1 位错塞积引起的裂纹形核
13．3．2 疲劳形变
13．4 相变韧化陶瓷
13．4．1 现象学
13．4．2 本构模型
13．5 陶瓷的静载行为与循环受载行为的比较
13．6 循环压缩下的裂纹萌生与扩展
13．7 拉伸疲劳裂纹前缘的循环损伤区
13．8 循环拉伸疲劳与拉伸一压缩疲劳
13．8．1 疲劳裂纹的室温扩展
13．8．2 高温下的疲劳裂纹扩展
习题
第14章 半晶材料和非晶材料的疲劳
14．1 循环应力—应变响应
14．1．1 循环软化
14．1．2 热效应
14．1．3 破坏模式的影响
14．2 应力寿命法和应变寿命法
14．3 疲劳裂纹扩展的描述
14．4 疲劳裂纹扩展机制
14．4．1 疲劳辉纹
14．4．2 非连续扩展带
14．4．3 银纹化与剪切流变的综合效应
14．4．4 剪切带
14．4．5 某些带普遍性的观察结果
14．4．6 变幅疲劳
14．5 金属玻璃的疲劳
14．6 有机复合材料的疲劳
14．6．1 非连续增强复合材料
14．6．2 连续纤维增强复合材料
习题
15．1 安全—寿命概念和失效—安全概念
第15章 某些设计考虑和失效事例研究
15．2 目标退役
15．3 循环计数法
15．4 飞机构件的疲劳失效
15．5 髋股骨整体部件的疲劳失效
习题
附录 一些常用的裂纹几何条件的应力强度因子
参考文献