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目 录 1

常用符号表 1

绪言 1

第一章三维裂纹理论 2

§1-1引言 2

§1-2不连续表面Navier方程的解 2

§1-3带椭圆形不连续表面的无限大体 5

§1-4裂纹前缘附近的位移、应力和应力强度因子 8

参考文献 14

第二章表面裂纹Ⅰ型应力强度因子 16

§2-1引言 16

§2-2工程估算法 16

§2-3实验法 19

§2-4交替法 22

§2-5线弹簧模型法 29

§2-6有限元法 37

§2-7应力强度因子各种解的比较 46

§2-8用法线长度估算应力强度因子 51

参考文献 53

第三章表面裂纹断裂韧性KⅠe的测试 55

§3-1引言 55

§3-2 KⅠe的基本概念 55

§3-3测试KⅠe的原理 56

§3-4测试KⅠe的步骤 61

§3-5测试KⅠe的实例 64

参考文献 65

§4-2受剪应力作用的表面裂纹 66

§4-1引言 66

第四章表面裂纹Ⅱ型、Ⅲ型应力强度因子 66

§4-3受非均匀剪应力作用的椭圆裂纹的解 68

§4-4半空间问题的解 73

§4-5表面裂纹Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子KⅡ和KⅢ 78

参考文献 81

第五章表面裂纹复合型断裂准则 82

§5-1引言 82

§5-2复合型断裂准则简介 82

§5-3表面裂纹应力奇异场和半椭圆表面裂纹应力强度因子 83

§5-4表面裂纹复合型断裂准则 86

§5-5计算实例 92

§5-6带半椭圆表面斜裂纹试件的轴向拉伸试验 95

参考文献 98

第六章表面裂纹弹塑性理论 100

§6-1引言 100

§6-2J积分－非线性线弹簧模型法 100

§6-3J积分－有限元法 108

§6-4半椭圆表面裂纹试件J积分的测试 116

§6-5表面裂纹张开位移 118

§6-6表面裂纹起裂和稳定扩展时的抗裂特性 120

§6-7表面裂纹双参数弹塑性断裂准则 124

参考文献 127

第七章疲劳裂纹扩展的规律 129

§7-1引言 129

§7-2疲劳裂纹扩展的微观机理 129

§7-3裂纹初期扩展的力学行为 139

§7-4表面裂纹扩展的规律 151

§7-5关于裂纹扩展速率的测试技术 165

参考文献 170

第八章表面裂纹理论在工程中的应用 173

§8-1 引言 173

§8-2防断安全设计的程序 173

§8-3在宇航、航空结构中的应用 178

§8-4在压力容器中的应用 180

§8-5在材料疲劳破坏中的应用 187

§8-6在应力腐蚀破坏中的应用 199

参考文献 203

附录Ⅰ 椭球坐标系与直角坐标系的关系 205

附录 205

附录Ⅱ 椭圆积分和椭圆函数 206

附录Ⅲ ？f/？z和？2f/？z2的推导 208

附录Ⅳ 基本积分及其偏导数的计算 211

附录Ⅴ 应力分量σy、σy2和σyx的推导 213

附录Ⅵ 所需椭圆积分的推导 219

附录Ⅶ 矩阵［Kij］的非零项 220

附录Ⅷ KⅡ和KⅢ表达式 222

附录Ⅸki（i=Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ）的单调性 224

附录Ⅹ A点的临界载荷是b/a的单调增函数 225