"第1章疲劳导论：基础理论与方法

1.1材料的疲劳

1.1.1疲劳简史：技术与科学的重要性

1.1.2相关概念定义

1.1.3耐久性图

1.2疲劳损伤的机制

1.2.1引言

1.2.2疲劳裂纹萌生

1.2.3疲劳裂纹扩展

1.3疲劳试验系统

1.4结构的抗疲劳设计

1.5塑料、橡胶及复合材料的疲劳

1.6本章小结

第2章疲劳寿命估算

2.1引言

2.2疲劳数据的离散性

2.3疲劳极限的估算

2.4疲劳强度及标准差的估算

2.4.1概率元法

2.4.2升降法

2.4.3迭代法

2.4.4多试样法

2.4.5方法选择

2.5疲劳寿命的数学表达

2.5.1引言

2.5.2应力寿命公式

2.5.3试验曲线的修正

2.6循环周次的估计

2.6.1基本原理

2.6.2绘制过程

2.6.3应用举例

2.7力学参数对疲劳极限的影响

2.7.1平均应力的影响

2.7.2荷载类型的影响

2.8疲劳极限与力学性能关系

2.8.1疲劳极限σd的估算

2.8.2标准差估计

2.8.3结论

第3章疲劳裂纹萌生

3.1引言

3.2裂纹萌生的物理机制

3.2.1疲劳失效过程：回顾

3.2.2应力幅的影响

3.3裂纹萌生的评估

3.3.1光滑试样

3.3.2缺口效应

3.4裂纹萌生的寿命估算

3.4.1引言

3.4.2存在的问题

3.4.3裂纹萌生参数

3.4.4主Whler曲线

3.4.5累积损伤准则

3.4.6Kt>1试样的曲线

3.4.7参考曲线

3.4.8绘制参考曲线

3.4.9结论

第4章低周疲劳

4.1引言

4.1.1低周疲劳适用性

4.1.2试验方法

4.2低周疲劳的唯象解释

4.2.1引言

4.2.2循环加工硬化

4.2.3循环应力-应变关系曲线

4.2.4疲劳强度

4.2.5数学模型

4.2.6加载顺序及控制方式

4.3低周疲劳开裂及顺应机制

4.3.1引言

4.3.2材料的顺应性

4.3.3钢的顺应机制

4.3.4低周疲劳裂纹萌生

4.3.5低周疲劳裂纹扩展

4.4本章小结

4.5致谢

第5章超高周疲劳

5.1疲劳寿命

5.2超高周疲劳试验

5.2.1压电试验机

5.2.2振动疲劳原理

5.2.3共振波长

5.2.4试样设计

5.2.5超声波发生器

5.3压电疲劳试验系统

5.4超高周疲劳S-N曲线

5.4.1疲劳S-N曲线的基本特征

5.4.2黑色金属材料

5.4.3铝合金材料

5.5超高周疲劳裂纹萌生机理

5.5.1非金属夹杂

5.5.2基体冶金缺陷

5.5.3微孔洞

5.6疲劳强度的评估

5.6.1统计方法比较

5.6.2超高周疲劳Kitawaga图

5.6.3基于Paris-Hertzberg准则的裂纹萌生寿命评估

5.6.4基于Murakami模型的疲劳强度预测

5.7本章小结

第6章疲劳裂纹扩展速率

6.1引言

6.2裂纹扩展速率模型

6.2.1唯象模型

6.2.2基于位错理论的模型

6.2.3基于裂尖材料行为的模型

6.2.4基于材料循环特性的模型

6.3模型评价

6.3.1循环参数的影响

6.3.2扩展常数C和m关系

6.3.3材料属性对裂纹扩展的影响

6.3.4外部条件对裂纹扩展的影响

6.4展望

6.5本章小结

6.5.1固有属性参数

6.5.2外部试验条件

第7章短裂纹扩展

7.1引言

7.2线弹性断裂力学的局限性

7.2.1光滑边裂纹

7.2.2缺口根部裂纹

7.3试验观测

7.3.1短裂纹扩展速率

7.3.2微观组织短裂纹

7.3.3物理短裂纹

7.4短裂纹闭合效应

7.4.1裂纹的闭合现象

7.4.2短裂纹闭合的演变

7.4.3扩展速率与ΔKeff的关系

7.4.4粗糙度致裂纹闭合

7.5短裂纹扩展模型

7.5.1微观组织短裂纹扩展模型

7.5.2物理短裂纹扩展模型

7.6本章小结

第8章裂纹尖端的塑性变形

8.1引言

8.2疲劳裂纹尖端的塑性变形

8.2.1理论方面

8.2.2试验验证

8.2.3细观晶粒尺度

8.3疲劳断口形貌分析

8.3.1断口形貌观测

8.3.2疲劳辉纹的形成机制

8.4基于尖端张开位移的裂纹扩展模型

8.5基于循环硬化的裂纹扩展模型

8.6基于有效应力强度因子的裂纹扩展模型

8.6.1Elber模型

8.6.2Elber模型的应用

8.6.3裂纹闭合机制的解释

8.7本章小结

第9章疲劳裂纹扩展的局部解法

9.1引言

9.2裂尖塑性区

9.2.1Irwin塑形区

9.2.2T应力场

9.2.3材料应变硬化效应

9.3裂尖循环塑性变形

9.3.1循环弹塑性行为

9.3.2塑性历程效应

9.4疲劳裂纹扩展的局部解法

9.4.1比例扩展法简介

9.4.2比例扩展法原理

9.4.3模型验证

9.4.4推广应用

9.5本章小结

第10章腐蚀疲劳

10.1引言

10.2裂纹萌生

10.2.1水性介质

10.2.2气相环境

10.3短裂纹扩展

10.4长裂纹扩展

10.4.1试验观测

10.4.2腐蚀疲劳模型

10.5本章小结

第11章环境的影响

11.1引言

11.2环境对高周疲劳的影响

11.2.1早期研究

11.2.2微观机制

11.2.3大气压力及频率的影响

11.2.4微观组织和环境的综合影响

11.2.5温度和环境的耦合行为

11.2.6超高周疲劳下环境的影响

11.3环境对疲劳裂纹扩展的影响

11.3.1早期研究

11.3.2惰性环境下的裂纹扩展特性

11.3.3环境加速效应

11.3.4裂纹的扩展形貌

11.3.5多因素协同作用

11.4本章小结

第12章变幅疲劳加载

12.1引言

12.2变幅加载相关问题

12.2.1变幅加载的必要性

12.2.2加载信号

12.2.3从服役记录到载荷谱

12.3变幅加载疲劳试验

12.3.1模拟试验方法

12.3.2试验系统

12.3.3块谱试验

12.3.4变幅疲劳试验及载荷谱

12.3.5随机加载试验

12.3.6测试结果分析

12.4变幅疲劳试验的影响因素

12.4.1重建载荷谱的计数法

12.4.2载荷水平个数

12.4.3载荷次序效应

12.4.4加载频率

12.4.5高应力信号局限性

12.4.6不规则因子

12.4.7载荷谱的类型

12.4.8小载荷循环

12.4.9加速疲劳试验

12.5变幅载荷下的疲劳寿命评估

12.5.1疲劳寿命的预测方法

12.5.2多轴载荷特性

12.5.3非循环计数法

12.6本章小结

参考文献" 2100433B