Fatigue Damage of Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Computational Mechanics

作者:Varvani-Farahani, A. (EDT)/ Brebbia, C. A./ INTERNATIONAL CONFERENCE ON FATIGUE DAMA/ Varvani Faraha

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:

价格:249

装帧:HRD

isbn号码:9781853129797

丛书系列:

图书标签:

• 材料疲劳
• 疲劳损伤
• 断裂力学
• 材料科学
• 工程材料
• 耐久性
• 失效分析
• 结构完整性
• 金属材料
• 复合材料

好的，这是一本名为《材料的疲劳损伤》的图书的详细简介。 《材料的疲劳损伤》图书简介 导论：理解材料的“一生之痛” 材料，作为现代工业和工程技术的基石，其性能的可靠性至关重要。然而，在服役过程中，材料往往面临着静态载荷无法完全描述的复杂应力状态。在重复或交变载荷作用下，材料内部会逐渐累积微观损伤，最终导致宏观失效，这一过程即为疲劳。 《材料的疲劳损伤》一书旨在深入剖析材料在动态应力下的行为机制、损伤演化规律及其评估方法。本书不仅系统梳理了疲劳研究的经典理论，更聚焦于现代工程实践中对材料寿命预测和安全评估的迫切需求。本书内容涵盖了从微观结构变化到宏观断裂的全过程，为材料科学家、结构工程师和机械设计人员提供了一套全面的理论框架和实用工具。 第一部分：疲劳基础与理论基石 本书首先奠定了疲劳研究的理论基础。我们详细阐述了疲劳现象的本质及其与静载荷破坏的根本区别。 第一章：疲劳概述与历史发展 本章追溯了疲劳研究的演变历程，从早期的铁路车轮事故到现代航空航天应用中对高周疲劳的严苛要求。重点介绍了疲劳破坏的三个主要阶段：裂纹萌生、裂纹扩展和最终断裂。 第二章：应力与应变分析 疲劳过程对载荷类型高度敏感。本章深入探讨了循环载荷下的应力-应变响应。我们详细分析了线弹性和弹塑性应变范围的概念，并引入了基于应变控制的Coffin-Manson关系，为低周疲劳分析提供了数学工具。同时，对高周疲劳中基于应力控制的Basquin关系进行了详尽讨论。 第三章：疲劳寿命预测模型 本书系统介绍了两种主要的寿命预测方法：应力寿命法（S-N曲线法）和应变寿命法（ε-N曲线法）。我们探讨了各种修正系数（如平均应力效应、表面处理影响、尺寸效应等）在实际工程应用中的重要性，并对Miner线性累积损伤理论进行了深入探讨，指出了其局限性及其在多级载荷分析中的应用。 第二部分：裂纹扩展与断裂力学 当裂纹萌生后，材料的失效过程主要由裂纹的扩展速率决定。本部分将重点聚焦于断裂力学在疲劳分析中的应用。 第四章：线性弹性断裂力学（LEFM）基础 本章复习了线弹性断裂力学的基本概念，包括应力强度因子（K）、裂纹尖端应力场和断裂韧性（KIC）。在此基础上，引入了疲劳裂纹扩展的Paris-Erdogan定律，详细解释了ΔK值在控制裂纹扩展速率中的核心作用。 第五章：弹塑性疲劳裂纹扩展 针对材料在裂纹尖端发生塑性变形的情况，本书超越了LEFM的适用范围。我们引入了更先进的参数，如弹性能量释放率（ΔJ）和等效均化应力（CTOD，裂纹张开位移），来描述弹塑性范围内的疲劳裂纹扩展行为，这对高强度钢和铝合金的评估至关重要。 第六章：疲劳裂纹萌生机制 裂纹萌生是疲劳过程中最具不确定性的阶段。本章从微观角度出发，考察了位错运动、滑移带的形成以及晶界在裂纹萌生中的作用。重点分析了表面状态（如残余应力、表面光洁度）对萌生寿命的决定性影响。 第三部分：特殊疲劳现象与先进分析技术 现代工程结构面临的环境日益复杂，本书针对几种关键的特殊疲劳问题进行了深入剖析。 第七章：高周疲劳与接触疲劳 对于滚动轴承和齿轮等接触传动部件，接触疲劳（Hertzian接触疲劳）是主要的失效模式。本章详细介绍了接触应力分析、点接触和线接触下的疲劳寿命预测模型，以及硬质点磨损对疲劳起始的影响。 第八章：腐蚀疲劳与环境因素 在潮湿或化学腐蚀环境下，疲劳强度会显著降低，即发生腐蚀疲劳。本章探讨了电化学过程与机械载荷的耦合作用。通过分析应力诱导的局部腐蚀和环境介质对保护膜的破坏，解释了疲劳裂纹如何被加速扩展。我们还讨论了氢致脆化在疲劳过程中的负面效应。 第九章：热机械疲劳（TMF） 对于涡轮叶片、核反应堆部件等承受高温和交变热循环的结构，热机械疲劳（TMF）成为关键挑战。本章结合了材料的热力学性能和机械响应，介绍了循环塑性本构模型，用于准确预测在温度波动与机械载荷协同作用下的寿命。 第十章：随机载荷与寿命评估的概率方法 实际服役载荷通常是随机的、非平稳的。本书介绍了用于处理随机载荷的雨流计数法（Rainflow Counting）以及基于功率谱密度的疲劳损伤评估方法。同时，强调了疲劳寿命的固有随机性，并引入了可靠性分析和概率寿命预测方法，以提供更保守和可靠的设计裕度。 结论：走向更安全、更持久的工程实践 《材料的疲劳损伤》旨在提供一个从基础理论到前沿应用的完整路线图。通过对这些复杂机制的透彻理解，工程师可以设计出具有更高安全裕度和更长服役寿命的结构，从而减少维护成本，提高运行可靠性。本书是材料科学、机械工程和土木工程领域专业人士不可或缺的参考工具书。

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