工程断裂与损伤/高等工程力学系列规划教材 epub pdf mobi txt 电子书 下载 2024

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内容简介

　　《工程断裂与损伤/高等工程力学系列规划教材》为工程断裂力学和损伤力学的基础内容。它以精炼的内容和较小的篇幅，主要介绍了断裂力学和损伤力学的经典内容和研究进展，以及工程应用。每一章内容突出主要的命题、公式和应用举例，并附有留给读者思考和练习的习题。书后提供了主要的参考文献。
　　本书可作为力学专业高年级本科生和非力学专业研究生的断裂力学和损伤力学课程教材，也可以作为从事断裂与损伤研究的研究人员和工程师的参考书。
　　

内页插图

目录

前言
第1章 工程断裂问题与材料断裂韧度
1.1 工程断裂问题
1.2 材料断裂韧度
1.3 小结
1.4 习题

第2章 线弹性断裂力学
2.1 断裂分析的能量方法
2.2 临界应变能释放率的确定
2.3 应力强度因子
2.4 材料的断裂韧度
2.5 应用权函数法计算应力强度因子
2.6 叠加原理在计算应力强度因子中的应用
2.7 确定应力强度因子的其他方法
2.8 线弹性材料的断裂判据
2.9 小结
2.10 习题

第3章 弹塑性断裂力学
3.1 裂纹尖端塑性区的形成
3.2 裂纹尖端的张开位移
3.3 J积分
3.4 Dugdale-Barenblatt带状屈服区模型
3.5 弹塑性材料的J积分起裂准则
3.6 HRR场
3.7 J阻力曲线
3.8 关于J积分的讨论
3.9 断裂过程区
3.10 小结
3.11 习题

第4章 裂纹扩展和止裂
4.1 裂纹扩展
4.2 循环荷载裂纹扩展
4.3 等幅交变荷载下的裂纹扩展寿命
4.4 变幅交变荷载下的裂纹扩展寿命
4.5 环境因素和应力腐蚀开裂
4.6 单调加载下的止裂措施
4.7 小结
4.8 习题

第5章 断裂韧度的实验和分析
5.1 常规韧度测试简介
5.2 断裂韧度的测试
5.3 阻力曲线KR-a的测试
5.4 J积分的实验量测
5.5 阻力曲线方法测量J积分
5.6 CVN夏比冲击实验
5.7 DWTT落锤撕裂实验
5.8 关于CVN与DWTT实验的讨论
5.9 双试件DWTT法测定
5.10 影响断裂韧度与阻力曲线KR-a的因素
5.11 小结
5.12 习题

第6章 动态裂纹扩展
6.1 断裂动力学问题
6.2 线弹性动态断裂理论概述
6.3 动态裂纹扩展条件
6.4 失稳断裂的裂纹护展率
6.5 裂纹驱动力计算
6.6 裂纹稳态扩展分析
6.7 动态裂纹的止裂
6.8 小结
6.9 习题

第7章 断裂力学中的若干高等问题
第8章 断裂力学在工程中的若干应用
第9章 损伤力学概述
第10章 含损伤断裂力学的若干问题
附录
参考文献

精彩书摘

　　第1章 工程断裂问题与材料断裂韧度
　　1.1 工程断裂问题
　　20世纪80年代末期，我国东北某大型钢铁企业的一座高炉煤气管道发生开裂事故。几十米长的管道架于30多米的高处，由于管道内部高压产生的环向应力和大跨度自重作用引起的纵向应力使管道中部下面管壁处于双向高拉应力区，加之常年的粉尘冲刷又使管壁内部变薄，终于酿成管道开裂的煤气泄漏事故。若不是及时发现并采取了补强措施，将会发生火灾和人员伤亡的灾难性后果。
　　工程断裂是危险性和破坏性较大的事故。飞机机身和船体开裂，天然气和其他压力管道的裂纹扩展，铁轨疲劳断裂，压力容器发生破裂等事故屡有发生。如20世纪50年代连续发生的彗星号客机失事，20世纪70年代以来军用和民航飞机的多次坠毁，20世纪80年代天然气管道和压力容器的裂纹扩展，20世纪90年代的高速列车出轨事故。据美国和欧共体的权威专业机构统计：世界上由于机件、构件及电子元件的断裂、疲劳、腐蚀、磨损破坏造成的经济损失高达各国国民生产总值的6％一8％。据我国劳动部统计，我国在20世纪80年代发生的锅炉和压力容器的爆炸事故约5000起，人员累计伤亡近万人，居国内劳动安全事故的第二位。因此，开展断裂力学的研究意义重大，将会防范上述的破坏行为，降低由断裂和破坏造成的经济损失，显著减少事故的发生。
　　30年来，随着断裂力学理论和实验的不断发展，使得结构从传统的强度、刚度和稳定的分析及设计发展到可以进行断裂和损伤的分析及设计，使得许多过去仅能定性分析的问题达到定量的计算。如结构带有裂纹时，判断结构发生断裂的时机，不能再使用屈服判据，而应该寻求新的断裂判据，由断裂力学的分析给出答案。这是力学理论和实验为结构分析和设计带来的进步。线弹性和弹塑性断裂力学发展很快，目前的理论部分已经相当成熟；断裂动力学的研究也不断深入。而在工程方面，断裂力学已广泛应用于航天、航空、航海、兵器、机械、化工、土木、能源、交通、地质和微电子等许多领域。
　　为了解决工程上所面临的断裂问题，需要分析含裂纹的受力构件。断裂的发生绝大多数源于裂纹的扩展，而裂纹的失稳扩展，通常由裂纹端点开始。
　　……

前言/序言

　　从20世纪的20年代创立到50年代兴起，延续到90年代的发展，断裂力学走过了80多年的历史，成为20世纪的新兴力学学科，作为固体力学的重大成就，它已经在结构强度设计、安全可靠性分析和缺陷评定规范与标准中得到广泛的应用，大大提高了工业部门的设计与制造水平。作为断裂力学的姊妹分支学科，损伤力学是20世纪70年后才发展起来的新学科。断裂力学着眼于裂纹的起裂、扩展，直至破坏或者止裂的过程和结果，而损伤力学着眼于裂纹的形成和演化。随着工程力学学科的发展、工程结构设计的需求和新材料、新工艺及新学科的诞生，断裂力学和损伤力学的研究方兴未艾，从而开创了含损伤的断裂力学，即破坏力学新学科。
　　本书的内容分为10章。第1章介绍了工程断裂问题和材料的断裂韧度；第2章讨论了线弹性断裂力学，给出了确定应力强度因子的若干方法和解答；第3章为弹塑性断裂力学，给出了／积分的公式和应用；第4章阐述了裂纹扩展和止裂的基本内容，给出了裂纹扩展寿命的计算；第5章介绍了断裂韧度的实验测量和分析，论述了影响材料断裂韧度的主要因素；第6章讨论了动态断裂力学问题，给出了裂纹解理和延性扩展的条件和速度；第7章描述了断裂力学中的若干高等问题，如复合型裂纹判据和板壳断裂力学问题等；第8章给出了断裂力学在工程中询若干应用；第9章概述了损伤力学的基本概念和本构关系；第10章简要介绍了含损伤的断裂力学，即破坏力学的若干应用。在附录A介绍了Westcr—gaard应力函数法并在附录B推导了／积分。本书全部内容讲授需要30左右的教学学时。
　　在编写过程中，本书前8章的初稿曾蒙清华大学杨卫院士提出修改意见，而全书的完成得益于北京航空航天大学张行教授的多次指教和修改，清华大学徐秉业教授一直关注和指导本书的编著。另外，硕士研究生郭宇完成了部分绘图工作，在此一并表示衷心的感谢。
　　由于作者水平有限，难免有错误和笔误，希望读者赐教，作者深表谢忱。
　　作者

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