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第1章 绪论 1

1.1 裂纹断裂研究概况 1

1.2 KI、KIC非常数证明 3

1.3 研究对象、目的和方法 11

第2章 基本概念、规律和试验 13

2.1 基本概念 13

2.1.1 裂纹断裂机制 13

2.1.2 超静定和静定裂纹断裂 15

2.2 基本规律 17

2.2.1 裂断应力不变定律 17

2.2.2 裂纹承载守恒定律 19

2.2.3 裂断应力定比定律 22

2.3 基本试验 25

2.3.1 试验基础 25

2.3.2 裂纹试样制备和试验 26

2.3.3 典型试样裂断应力—裂纹相对深度曲线的测定 26

第3章 超静定裂纹断裂 29

3.1 弯曲变形超静定裂纹断裂 29

3.1.1 纯弯曲弹塑性梁单边裂纹裂断应力方程 29

3.1.2 纯弯曲矩形杆单边裂纹 33

3.1.3 弯曲矩形杆双边裂纹 41

3.1.4 纯弯曲圆柱直线表面裂纹 45

3.1.5 弯曲圆柱外圆周裂纹 48

3.1.6 弯曲矩形杆半椭圆表面裂纹 53

3.1.7 弯曲矩形板圆弧形表面裂纹 57

3.1.8 弯曲圆柱圆弧形表面裂纹 60

3.2 拉伸变形超静定裂纹断裂 63

3.2.1 均匀拉伸矩形杆单边裂纹 63

3.2.2 均匀拉伸矩形杆双边裂纹 65

3.2.3 均匀拉伸矩形杆中心裂纹 67

3.2.4 单向拉伸圆柱外圆周裂纹 69

3.2.5 均匀拉伸圆柱内同心圆裂纹 72

3.2.6 裂纹面受均匀内压圆盘单边裂纹 74

3.2.7 裂纹面受均匀内压圆盘中心裂纹 77

3.2.8 均匀拉伸半无限大体三角形表面裂纹 79

3.2.9 均匀拉伸半无限大体圆弧形表面裂纹 81

3.2.10 均匀拉伸半无限大体半椭圆表面裂纹 84

3.2.11 均匀拉伸圆杆半椭圆表面裂纹 87

3.2.12 周向均匀拉伸圆柱壳纵向裂纹 90

3.2.13 轴向均匀拉伸圆柱壳周向裂纹 93

3.3 扭转变形超静定裂纹断裂 95

3.3.1 扭转空、实心回转体外圆周裂纹裂断应力方程 95

3.3.2 扭转圆柱外圆周裂纹 99

3.3.3 扭转圆柱纵向穿透径向单边裂纹 103

3.3.4 扭转圆柱纵向穿透径向双边裂纹 106

3.3.5 均匀平行剪切矩形截面梁中性面单边裂纹 108

3.3.6 均匀平行剪切矩形杆双边裂纹 111

3.3.7 均匀平行剪切矩形杆中心裂纹 113

3.3.8 集中剪力平行剪切矩形杆双边裂纹 115

3.3.9 集中剪力平行剪切矩形杆中心裂纹 118

3.3.10 均匀平行剪切矩形板半椭圆表面裂纹 120

3.4 剪切变形超静定裂纹断裂 123

3.4.1 均匀垂直剪切矩形板中心裂纹 123

3.4.2 集中力垂直剪切矩形板中心裂纹 126

3.4.3 集中力垂直剪切矩形板双边裂纹 128

3.4.4 均匀垂直剪切矩形板单边裂纹 131

3.4.5 集中力垂直剪切矩形板单边裂纹 134

3.4.6 三点弯曲矩形梁端部纵向裂纹 136

3.4.7 均布力弯曲矩形梁端部纵向裂纹 139

3.4.8 四点集中力剪切矩形板单边裂纹 141

3.4.9 四点集中力剪切矩形板中心裂纹 144

3.4.10 四点集中力剪切矩形板双边裂纹 147

3.4.11 扭转圆柱壳纵向裂纹 149

3.4.12 扭转圆柱壳周向裂纹 152

第4章 静定裂纹断裂 155

4.1 弯曲变形静定裂纹断裂 155

4.1.1 弯曲矩形管单边裂纹 155

4.1.2 弯曲矩形管外壁半椭圆表面裂纹 160

4.1.3 弯曲矩形管内壁半椭圆表面裂纹 162

4.1.4 弯曲圆管外壁直线表面裂纹 165

4.1.5 弯曲圆管外圆周裂纹 168

4.1.6 弯曲圆管内圆周裂纹 172

4.1.7 弯曲圆管外壁半椭圆表面裂纹 175

4.1.8 弯曲圆管内壁半椭圆表面裂纹 177

4.1.9 弯曲圆管外壁部分圆周裂纹 180

4.1.10 弯曲圆管内壁部分圆周裂纹 183

4.1.11 弯曲矩形杆中心裂纹 186

4.1.12 弯曲圆柱内同心圆裂纹 189

4.2 拉伸变形静定裂纹断裂 191

4.2.1 均匀拉伸矩形管单边裂纹 191

4.2.2 均匀拉伸矩形管外壁半椭圆表面裂纹 194

4.2.3 均匀拉伸圆管直线表面裂纹 197

4.2.4 均匀拉伸圆管外同心圆裂纹 199

4.2.5 均匀拉伸圆管内同心圆裂纹 202

4.2.6 均匀拉伸圆管外壁半椭圆表面裂纹 205

4.2.7 均匀拉伸圆管内壁半椭圆表面裂纹 208

4.2.8 均匀拉伸圆管外壁部分圆周裂纹 211

4.2.9 均匀拉伸无限大板半椭圆表面裂纹 214

4.2.10 均匀拉伸圆柱内偏心圆形裂纹 216

4.3 扭转变形静定裂纹断裂 219

4.3.1 扭转圆管外圆周裂纹 219

4.3.2 扭转圆柱内同心圆裂纹 223

4.3.3 扭转圆管内同心圆裂纹 227

4.3.4 平行剪切圆管外壁直线表面裂纹 230

4.3.5 扭转圆管外壁半椭圆表面裂纹 233

4.3.6 平行剪切圆管内壁半椭圆表面裂纹 236

4.3.7 扭转圆管外壁部分圆周裂纹 239

4.3.8 扭转圆管内壁部分圆周裂纹 242

4.3.9 扭转圆管外壁轴向半椭圆表面裂纹 245

4.3.10 平行剪切矩形管单边裂纹 248

4.3.11 平行剪切矩形管外壁半椭圆表面裂纹 251

4.4 剪切变形静定裂纹断裂 254

4.4.1 垂直剪切矩形管单边裂纹 254

4.4.2 垂直剪切矩形管外壁半椭圆表面裂纹 256

4.4.3 垂直剪切圆管直线表面裂纹 259

4.4.4 垂直剪切圆管外壁半椭圆表面裂纹 262

4.4.5 垂直剪切圆管内壁半椭圆表面裂纹 265

4.4.6 垂直剪切圆管外壁圆弧形表面裂纹 268

4.4.7 垂直剪切圆管内壁圆弧形表面裂纹 271

4.4.8 垂直剪切圆管外壁矩形表面裂纹 274

4.4.9 垂直剪切圆管外壁等腰三角形表面裂纹 277

4.4.10 垂直剪切无限大板矩形表面裂纹 280

结束语 283

参考文献 285