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目录1

前言1

第一章 断裂力学概论1

一、断裂力学是怎样发展起来的1

二、断裂力学内容简介5

三、断裂力学的工程应用10

第二章 二维弹性问题的复变函数解法13

一、用复变函数表示平面问题的应力函数13

1．Muskhelishvili应力函数13

2．用Muskhelishvili应力函数表示的应力分量和位移分量16

3．Weslergaard应力函数19

二、用Muskhelishvili应力函数求解平面裂纹问题20

1．具有椭圆内孔的无限板的应力函数21

2．Ⅰ型加载下的经典裂纹问题22

3．具有中心穿透裂纹的无限板单向均匀受拉问题27

4．Ⅱ型加载下的经典裂纹问题29

三、Ⅲ型加载下的经典裂纹问题30

第三章　线弹性断裂理论34

一、线弹性断裂判据34

1．应力强度因子KI和按KI建立的断裂判据34

2．线弹性断裂力学在非完全弹性体中应用的推广37

3．线弹性断裂力学的适用范围——塑性区尺寸的限制43

二、能量平衡理论和能量判据45

1．裂纹扩展力与能量判据45

2．GI与KI的关系48

3．GI的力学标定法——柔度标定法50

三、阻力曲线52

四、复合型断裂判据及其工程应用54

1．最大周向应力理论（σ？准则）55

2．应变能密度因子理论（S准则）58

3．最大应变能释放率理论（G准则）63

4．复合型断裂的工程判据64

第四章 几种常见裂纹模型的应力强度因子68

一、无限板上穿透裂纹的应力强度因子68

1． 由复应力函数直接计算应力强度因子69

2．利用保角变换来求解应力强度因子76

1．用近似简化法求有限板裂纹模型的应力强度因子81

二、几种常见的有限板裂纹模型的应力强度因子81

2．用边界配位法求解有限板单侧裂纹的应力强度因子84

三、内部椭圆裂纹和表面半椭圆裂纹的应力强度因子88

1．无限体内的椭圆片状裂纹的应力强度因子89

2．表面半椭圆片状裂纹的应力强度因子92

3．1/4椭圆片状角裂纹问题98

第五章 弹塑性断裂力学100

一、COD法101

1．COD定义101

2．COD判据与临界COD102

二、两种典型裂纹模型的COD计算公式104

1．D-M模型与BCS公式104

2．Wells公式112

三、J积分法113

1．J积分的定义及其守恒性114

2．J积分判据及其有效性分析117

四、J积分的形变功率定义119

五、J积分判据在工程中的实用性及其限制125

六、两类典型弹塑性断裂问题的J积分126

1．D-M模型的J积分表达式126

2．位于全屈服区内的小裂纹的J积分表达式127

第六章 断裂韧性测试原理131

一、KIC的测试原理131

1．KIC测试方法简述131

2．条件载荷Pq的确定133

3．试样尺寸要求和Kq的有效性判断135

二、COD的测试原理138

1．三点弯曲试样的COD计算公式138

2．COD阻力曲线的测制140

3．金相剖面法141

三、JIC的测试原理141

第七章 裂纹的动态扩展与止裂145

一、高速加载下的动态断裂和动载断裂韧性145

二、裂纹的动态扩展和动态断裂韧性149

三、裂纹在动态扩展中的分叉现象152

四、裂纹动态扩展中的止裂现象与止裂韧性155

一、疲劳裂纹的发生和发展159

第八章 裂纹的疲劳扩展和疲劳寿命计算159

二、裂纹在弹性区内的扩展规律161

三、影响疲劳裂纹扩展的因素165

四、恒幅循环下疲劳裂纹扩展寿命的计算171

五、变幅循环下疲劳裂纹扩展寿命的计算174

六、应变疲劳条件下的裂纹扩展速率175

第九章 应力腐蚀开裂与腐蚀疲劳177

一、应力腐蚀临界应力强度因子177

二、应力腐蚀裂纹扩展速率与寿命计算179

三、影响应力腐蚀开裂的因素182

四、KISCC和？的测试原理184

五、腐蚀疲劳187

1．发电机转子的缺陷安全分析192

第十章 断裂力学的工程应用192

一、断裂力学的工程应用实例192

2．汽轮机叶轮的裂纹容限分析195

3．柴油机曲轴的断裂强度分析199

二、断裂力学在压力容器和管道中的应用203

1．应力与应变计算203

2．缺陷的当量处理205

3．断裂判据207

三、I IW标准简介210

四、CEGB双判据法简介215

附录Ⅰ．复变函数的基本知识220

附录Ⅱ．弹性力学平面问题的基本方程式223