焊接结构抗疲劳设计 理论与方法 第2版+工程材料力学行为-变形断裂与疲劳的工程方法 先进焊接技术书籍 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

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书名： 焊接结构抗疲劳设计——理论与方法 丛书名： 先进焊接技术系列

条码： 9787111679684 印次： 2-1

ISBN： 978-7-111-67968-4 书代号： 67968

作者： 兆文忠 李向伟 董平沙 等 相关书目 译者：

编辑： 吕德齐 版别： 机械工业

单价： 98.00元 出版日期：

字数： 281千字 入库日期：

每包册数： 0

开本： 16(B5) 装订方式： 平

业务分类： 机械

工程材料力学行为（中文版 原书第4版)

内容简介

本书以材料的力学行为为核心，概要介绍了金属材料、高分子材料、陶瓷材料、玻璃和复合材料的基本结构和变形特点，简单描述了材料的基本力学性能试验，包括拉伸试验、压缩试验、硬度试验、弯曲试验、扭转试验和缺口冲击试验，系统介绍了材料的塑性变形、断裂、疲劳、蠕变以及材料的应力应变本构行为。本书既介绍了一些经典的力学理论，如八面体剪应力屈服准则、大正应力屈服准则、大正应力断裂准则以及Coulomb-Mohr断裂准则，又介绍了一些经典的材料失效的力学分析方法，如以应力为基础的疲劳分析方法、以应变为基础的疲劳分析方法、基于时间-温度参数的蠕变寿命分析方法以及基于线弹性断裂力学的材料断裂分析方法。

目录

前言

译者的话

致谢

第1章概论

1.1前言

1.2材料的失效形式

1.3设计和材料选择

1.4技术挑战

1.5断裂的经济意义

1.6小结

参考文献

习题

第2章材料的结构与变形

2.1前言

2.2固体中的键

2.3晶体材料的结构

2.4弹性变形和理论强度

2.5非弹性变形

2.6小结

参考文献

习题

第3章工程材料概述

3.1引言

3.2金属材料的合金化与加工

3.3铁和钢

3.4有色金属及其合金

3.5高分子材料

3.6陶瓷和玻璃

3.7复合材料

3.8工程构件的选材

3.9小结

参考文献

习题

第4章力学试验：拉伸试验及其他

基本试验

4.1前言

4.2拉伸试验简介

4.3基于工程应力应变的力学性能

4.4拉伸力学行为的变化规律

4.5拉伸试验中的真实应力应变

4.6压缩试验

4.7硬度试验

4.8缺口冲击试验

4.9弯曲试验和扭转试验

4.10小结

参考文献

习题

第5章应力应变关系及行为

5.1前言

5.2变形行为模型

5.3弹性变形

5.4各向异性材料

5.5小结

参考文献

习题

第6章复杂应力应变状态及主应力

应变状态

6.1前言

6.2平面应力

6.3主应力和切应力

6.4三维应力状态

6.5八面体平面上的应力

6.6复杂应变状态

6.7小结

参考文献

习题

第7章复合应力下的屈服与断裂

7.1前言

7.2失效准则的一般形式

7.3正应力断裂准则

7.4切应力屈服准则

7.5八面体切应力屈服准则

7.6基本失效准则的探讨

7.7CoulombMohr断裂准则

7.8Mohr断裂准则的修正

7.9失效准则的补充说明

7.10小结

参考文献

习题

第8章含裂纹构件的断裂

8.1前言

8.2初步讨论

8.3数学概念

8.4应力强度因子K在设计和分析中的

应用

8.5关于应力强度因子K应用的补充

说明

8.6断裂韧度值及其变化趋势

8.7塑性区尺寸以及线弹性断裂力学

（LEFM）的塑性限制

8.8断裂韧度试验的讨论

8.9断裂力学在线弹性范围之外的推广

8.10小结

参考文献

习题

第9章材料的疲劳：概述和基于应力

的方法

9.1前言

9.2定义和概念

9.3循环载荷的来源

9.4疲劳试验

9.5疲劳损伤的物理本质

9.6SN曲线的变化趋势

9.7平均应力

9.8多向应力

9.9变幅加载

9.10小结

参考文献

习题

第10章基于应力的疲劳：缺口

构件

10.1前言

10.2缺口效应

10.3缺口敏感度与kf的经验估算

10.4估算长寿命疲劳强度（疲劳

极限）

10.5中、短寿命下的缺口效应

10.6缺口和平均应力的复合效应

10.7SN曲线的估算

10.8构件SN数据的使用

10.9避免疲劳失效的设计

10.10讨论

10.11小结

参考文献

习题

第11章疲劳裂纹扩展

11.1前言

11.2初步讨论

11.3疲劳裂纹扩展速率试验

11.4R=Smin/Smax对疲劳裂纹扩展的

影响

11.5疲劳裂纹扩展行为的变化趋势

11.6恒幅加载的寿命估算

11.7变幅加载的寿命估算

11.8设计依据

11.9疲劳裂纹扩展中线弹性断裂力学的

塑性问题及限制

11.10环境裂纹的扩展

11.11小结

参考文献

习题

第12章材料的塑性变形行为及相关

模型

12.1前言

12.2应力应变曲线

12.3三维应力应变关系

12.4基于流变模型的卸载和循环加载

行为

12.5真实材料的循环应力应变行为

12.6小结

参考文献

习题

第13章塑性变形的应力应变分析

13.1前言

13.2弯曲塑性

13.3弯曲的残余应力和残余应变

13.4圆轴的扭转塑性

13.5带缺口的构件

13.6循环载荷

13.7小结

参考文献

习题

第14章基于应变的疲劳分析方法

14.1前言

14.2应变寿命关系曲线

14.3平均应力效应

14.4多向应力效应

14.5结构件的寿命估算

14.6讨论

14.7小结

参考文献

习题

第15章与时间相关的行为：蠕变和

阻尼

15.1前言

15.2蠕变试验

15.3蠕变的物理机制

15.4时间温度参数与寿命估算

15.5在变化应力下的蠕变失效

15.6应力应变时间关系

15.7变化应力下的蠕变变形

15.8多向应力下的蠕变变形15.9工程构件的应力应变分析

15.10材料中的能量耗散（阻尼）

15.11小结

参考文献

习题

附录A材料力学中精选主题的回顾

A.1引言

A.2应力和挠度的基本公式

A.3截面的性质

A.4梁的剪切、弯矩和挠度

A.5压力容器、管和盘内的应力

A.6缺口弹性应力集中系数

A.7完全塑性屈服载荷

参考文献

附录B材料性能中的统计变量

B.1引言

B.2平均偏差和标准偏差

B.3正态分布或高斯分布

B.4材料性能的典型离散

B.5单侧容限

B.6讨论

参考文献

部分习题答案

参考文献

第2版前言

第1版前言

主要符号表

第1章 引论

1.1 焊接结构抗疲劳设计过程中的认识误区

1.2 编写本书的基本目的

参考文献

第2章 预备知识

2.1 金属疲劳的基本原理

2.2 焊接接头的基本术语

2.3 焊接接头与焊接结构的定义

2.4 焊接结构与焊接接头的疲劳载荷

2.5 焊接接头工作应力的定义

2.6 S-N曲线及其内涵

2.7 Miner线性疲劳损伤累积基本理论及其内涵

2.8 Miner线性疲劳损伤累积基本理论应用实例

2.9 本章小结

参考文献

第3章 Paris裂纹扩展公式与寿命积分

3.1 断裂力学理论概述

3.1.1 裂纹扩展的基本类型

3.1.2 应力强度因子的定义与内涵

3.1.3 Paris裂纹扩展公式

3.2 Paris裂纹扩展公式与S-N曲线的推导

3.3 传统的基于断裂力学理论直接计算焊缝疲劳寿命的难点

3.4 本章小结

参考文献

第4章 焊接结构疲劳强度问题的特殊性

4.1 焊接接头的几何不连续性

4.2 焊接接头的疲劳破坏模式

4.3 焊接接头S-N曲线的特殊性

4.3.1 母材的屈服强度对焊接接头疲劳强度的影响

4.3.2 焊接接头S-N曲线具有相同的斜率

4.4 焊接接头残余应力对疲劳寿命的影响

4.5 本章小结

参考文献

第5章 焊后残余应力的特殊性

5.1 材料的屈服强度及其特点

5.1.1 材料的屈服强度

5.1.2 材料弹塑性问题的本构关系

5.1.3 弹塑性分析的一个简单实例

5.1.4 内力与应力的物理属性

5.2 焊接热过程产生残余应力的机理

5.2.1 焊接热过程与残余应力

5.2.2 残余应力发展过程的热力学模型

5.3 焊后残余应力的位移控制属性

5.4 有焊后残余应力的焊接构件的继续承载问题

5.5 焊后热处理去除残余应力的认识误区与澄清

5.5.1 焊后热处理与去除残余应力

5.5.2 焊后热处理去除残余应力的案例

5.6 本章小结

参考文献

第6章 焊接结构抗疲劳设计与评估的传统方法

6.1 钢结构的抗疲劳设计与评估标准

6.1.1 英国BS 7608标准的名义应力法

6.1.2 国际焊接学会（IIW）的名义应力法

6.2 铝结构的抗疲劳设计与评估标准

6.3 专用结构的抗疲劳设计与评估

6.4 基于热点应力的抗疲劳设计与评估

6.5 传统方法的工程应用

6.5.1 模块功能设计

6.5.2 实施案例

6.6 传统评估方法的工程应用局限性

6.7 本章小结

参考文献

第7章 结构应力的定义及其内涵

7.1 有限元方法的基础知识

7.2 有限元法与应力集中的计算

7.3 结构应力的定义与计算

7.4 结构应力的力学解释与存在的试验证明

7.5 本章小结

参考文献

第8章 主S-N曲线

8.1 基于结构应力的K值评估

8.1.1 无缺口效应的K值求解

8.1.2 有缺口效应的K值求解

8.2 特征深度与缺口应力强度放大因子

8.2.1 特征深度

8.2.2 缺口应力强度放大因子

8.3 两阶段裂纹扩展模型

8.4 等效结构应力和主S-N曲线计算公式

8.5 ASME标准中焊接结构的疲劳寿命评估

8.6 本章小结

参考文献

第9章 焊接接头抗疲劳设计

9.1 标准接头与非标准接头的定义

9.2 BS 15085-3：2007的焊接接头设计完整性流程

9.3 焊接结构与焊接接头疲劳载荷的获取

9.3.1 焊接结构疲劳载荷的获取

9.3.2 焊接接头疲劳载荷的获取

9.4 确认应力因子的两种技术

9.4.1 基于名义应力计算应力因子

9.4.2 基于结构应力计算应力因子

9.4.3 随机载荷作用时应力状态的确认

9.5 焊接接头的最好疲劳行为

9.5.1 最好疲劳行为的定义

9.5.2 最好疲劳行为的获得方法

9.5.3 好与不好疲劳行为的案例

9.6 刚度不协调的工程案例

9.7 本章小结

参考文献

第10章 基于结构应力的虚拟疲劳试验技术

10.1 基于结构应力的虚拟疲劳试验技术平台

10.2 虚拟疲劳试验的实例

10.2.1 某轨道货车三轴焊接构架的虚拟疲劳试验

10.2.2 某轨道客车转向架焊接构架的虚拟疲劳试验

10.2.3 某铝合金焊接车体的虚拟疲劳试验

10.3 本章小结

参考文献

第11章 模态结构应力与频域结构应力

11.1 模态结构应力的定义与计算

11.1.1 模态的基础知识

11.1.2 模态结构应力的计算公式

11.1.3 模态结构应力的计算实例

11.2 频域结构应力的定义与应用

11.2.1 随机振动基础知识

11.2.2 频域结构应力的推导及疲劳评估

11.2.3 频域结构应力计算实例

11.3 本章小结

参考文献

第12章 结构应力法的其他研究成果

12.1 剩余寿命评估及等效初始裂纹替代法

12.2 多轴疲劳问题的MLP法

12.2.1 多轴应力状态

12.2.2 PDMR方法

12.2.3 MLP方法

12.2.4 MLP方法的物理解释

12.2.5 Sonsino和Kueppers的试验

12.3 低周疲劳问题的结构应变法

12.3.1 伪弹性应力与LCF数据的处理

12.3.2 结构应变法与低周疲劳

12.3.3 基于LCF测试数据的验证

12.4 基于等效结构应变参数的统一方程

12.4.1 结构应力与结构应变的比较

12.4.2 主应变-寿命曲线

12.5 本章小结

参考文献

第13章 结构应力法的工程应用实例

13.1 SAE“疲劳挑战”实例

13.1.1 基于结构应力的焊缝疲劳开裂位置预测

13.1.2 基于主S-N曲线的焊缝疲劳

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书籍介绍

《焊接结构抗疲劳设计——理论与方法》介绍了焊接结构疲劳评估的一种新方法——结构应力法，其中包括网格不敏感的力学属性以及识别焊缝上应力集中的特殊功能；推导了可评估焊缝疲劳寿命的主S-N曲线公式；讨论了焊后残余应力的位移控制属性；给出了结构应力法在焊接结构抗疲劳设计中的应用技术，包括焊接接头应力因子计算技术、识别与缓解应力集中以获得焊接接头*好疲劳行为的实用技术、虚拟疲劳试验技术、模态与频域的结构应力技术，以及含初始裂纹的寿命预测技术、多轴与低周疲劳的寿命预测技术等。