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第一章 断裂力学的基本概念1

§1—1 从材料力学到断裂力学1

目录1

§1—2 应力集中与固体材料的断裂强度3

1—2—1 切口处的应力集中——应力三维性4

1—2—2 用应力集中的观点估计固体材料的断裂强度5

§1—3 应力强度因子与断裂韧性的概念6

1—3—1 裂纹的扩展形式6

1—3—2 应力强度因子7

1—3—3 断裂韧性的概念9

1—3—4 裂纹失稳扩展的条件——断裂判据9

2—1—1 弹性力学概述11

第二章 线弹性断裂力学11

§2—1 弹性力学平面问题的基本理论11

2—1—2 应力分量的记号13

2—1—3 平面应力问题与平面应变问题14

2—1—4平衡微分方程15

2—1—5 几何方程·相容方程17

2—1—6 物理方程19

2—1—7 边界条件20

2—1—8 弹性力学平面问题的求解途径22

2—1—9 用应力表示相容条件·应力函数22

2—2—1 复数的表达形式26

§2—2 复变函数的基础知识26

2—2—2 复变函数及其导数27

2—2—3 复变解析函数及调和函数30

§2—3 裂纹尖端附近的弹性应力场32

2—3—1“无限大”平板中第Ⅰ型裂纹问题的解32

2—3—2 “无限大”平板中第Ⅱ型裂纹问题的解38

2—3—3 “无限大”平板中第Ⅲ型裂纹问题的解40

§2—4 应力强度因子的确定45

2—4—1 确定应力强度因子的常用方法46

2—4—2 应力强度因子K1的一些计算结果46

3—4—3 应力强度因子的迭加原理58

2—5—1 屈服判据62

§ 2—5 应力强度因子的塑性区修正62

2—5—2 裂纹尖端的塑性区63

2—5—3 应力松弛对塑性区大小的影响68

2—5—4 K1的塑性区修正69

§2—6 能量原理73

2—6—1 弹性系统的总位能73

2—6—2 G？riffith——Orowan理论74

2—6—3 裂纹扩展能量释放率79

2—6—4 Irwin—Kies关系81

2—6—5 裂纹扩展阻力（R）曲线83

3—1—1 D—M模型86

第三章 弹塑性断裂力学86

§3—1 COD理论86

3—1—2 COD与K1、G1的关系89

3—1—3 全面屈服时的COD计算90

3—1—4 COD方法的应用92

3—1—5 COD方法存在的一些问题95

§3—2J积分理论96

3—2—1 J积分的定义及其守怛性96

3—2—2 J积分与裂纹尖端地区应力应变场强度的关系101

3—2—3 J积分的形变功率定义105

3—2—4 J积分理论存在的一些问题108

§3—3 J积分与COD的关系109

4—1—1 试样厚度对断裂韧性的影响112

第四章 断裂韧性的测试原理和方法112

§4—1 平面断裂韧性K1？的测试112

4—1—2 条件断裂韧性KQ113

4—1—3 试样的K1表达式114

4—1—4 测试仪器设备要求和测试方法简介119

4—1—5 试验数据处理121

§4—2 J积分临界值的测定123

4—2—1 基本原理123

4—2—2 J？c试样的尺寸要求126

4—2—3 临界点的确定128

4—3—1 基本原理129

§4—3 临界COD测试129

4—3—1 关于转动因子130

4—3—3 临界点的确定132

第五章 复合型裂纹的脆性断裂134

§5—1 复合型裂纹问题概述134

§5—2 几种主要的复合型裂纹断裂理论134

5—2—1最大周向应力理论134

5—2—2能量释放率理论139

5—2—3应变能密度因子理论144

§5—3工程上应用的近似断裂判据151

6—1—1交变应力与疲劳强度极限153

§6—1 疲劳破坏与疲劳裂纹扩展特性153

第六章 疲劳裂纹扩展153

6—1—2裂纹扩展特性155

§6—2疲劳裂纹扩展机制157

§6—3疲劳裂纹扩展速率159

6—3—1 da/dN与△K的关系159

6—3—2裂纹扩展速率的表达式160

§6—4 影响da/dN的一些因素166

§6—5 疲劳裂纹扩展寿命估算171

附录一 关于国际制单位（SI）177

附录二 常用应力强度因子K的表达式182