断裂与损伤力学 第2版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

断裂与损伤力学 第2版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 二维线弹性断裂力学分析的解析方法1

1.1弹性理论平面问题力法支配方程1

1.1.1平衡方程、相容方程与本构关系1

1.1.2应力函数与力法支配方程3

1.2弹性理论平面问题的复变函数通解5

1.2.1应力函数的复变函数表达式5

1.2.2应力分量的复变函数表达式5

1.2.3位移分量的复变函数表达式6

1.3含内部裂纹有限大板的通解8

1.3.1满足裂纹表面静力边界条件的解答8

1.3.2满足围绕裂纹位移单值条件的解答12

1.3.3裂纹尖端近场解与应力强度因子14

1.4含内部裂纹无限大板的特解19

1.4.1满足无限远处静力边界条件的解答19

1.4.2应力分量的全场解21

1.4.3位移分量的全场解22

1.4.4应力强度因子的表达式24

1.5含内部裂纹的反平面问题27

1.5.1反平面问题位移法支配方程与通解28

1.5.2满足裂纹表面静力边界条件的解答30

1.5.3满足围绕裂纹位移单值条件的解答32

1.5.4裂纹尖端近场解与应力强度因子33

1.5.5无限大棱柱体特解35

参考文献37

第2章 二维应力强度因子的能量差率解法38

2.1能量差率及其与应力强度因子的关系38

2.1.1应变能差率与总势能差率38

2.1.2能量差率与应力强度因子的关系41

2.2均匀受载含内部裂纹无限大板能量差率解法46

2.2.1能量差率解法支配方程46

2.2.2应力强度因子的求解49

2.3任意受载含内部裂纹板能量差率解法50

2.3.1对称情况下应力强度因子的解法50

2.3.2非对称情况下应力强度因子的解法53

2.4双悬臂梁应力强度因子能量差率解法57

2.4.1不计根部效应的情况57

2.4.2计及根部效应的情况58

2.5平面问题应力强度因子的刚度导数解法65

2.5.1张开型裂纹情况65

2.5.2复合型裂纹情况67

参考文献68

第3章 二维应力强度因子边界配位解法70

3.1平面问题极坐标系分离变量解法70

3.1.1平面问题极坐标系基本方程70

3.1.2极坐标系基本方程通解73

3.2含边缘裂纹有限大板的通解74

3.2.1满足裂纹表面边界条件的解答74

3.2.2应力分量的全场解与近场解77

3.3应力强度因子的边界配位解法80

3.3.1裂纹以外的边界条件80

3.3.2应力强度因子的边界配位解法84

3.4标准试样应力强度因子的表达式87

3.4.1三点弯曲试样87

3.4.2紧凑拉伸试样88

参考文献90

第4章 二维应力强度因子的解析变分解法——各向同性板91

4.1各向同性平面问题位移法支配方程及其通解91

4.1.1平面问题位移法支配方程91

4.1.2支配方程的复变函数通解92

4.2含边缘裂纹有限大板的解析变分解法95

4.2.1满足裂纹表面边界条件的解答95

4.2.2含边缘裂纹板的应力场97

4.2.3含边缘裂纹板的位移场100

4.2.4以位移法为基础的总势能原理103

4.2.5应力强度因子的解析变分解法105

4.2.6边缘裂纹情况解析变分解法实例106

4.3含内部裂纹有限大板的解析变分解法108

4.3.1满足裂纹表面边界条件的解答108

4.3.2满足位移单值条件的解答109

4.3.3应力强度因子的解析变分解法112

4.4含孔边单侧裂纹有限大板的解析变分解法114

4.4.1含孔边单侧裂纹板应力场与位移场114

4.4.2应力场与位移场解析变分解法119

4.5含孔边双侧不等长裂纹有限大板解析最小二乘解法125

4.5.1含孔边双侧裂纹板应力场与位移场125

4.5.2应力场与位移场最小二乘解法127

4.5.3收敛试验129

4.5.4计算结果130

参考文献133

第5章 二维应力强度因子的解析变分解法——含边缘裂纹各向异性板134

5.1各向异性平面问题支配方程及其复变函数通解134

5.1.1各向异性平面问题的支配方程134

5.1.2通解的复变函数表达式136

5.2含边缘裂纹有限大板的解析变分解法139

5.2.1满足裂纹表面边界条件的解析解139

5.2.2满足绕钉孔位移单值条件与合力边界条件的解析表达式147

5.2.3应力强度因子的解析变分解法149

5.2.4数值计算的实例与系统结果153

5.3含边缘裂纹有限大板的解析广义变分解法160

5.3.1广义变分解法160

5.3.2数值计算的实例与系统结果164

5.4含边缘裂纹有限大板的解析分区广义变分解法169

5.4.1分区广义变分解法169

5.4.2数值计算的实例与系统结果173

参考文献182

第6章 二维应力强度因子的解析变分解法——含内部裂纹各向异性板184

6.1单块平板孔边裂纹情况184

6.1.1单块平板孔边裂纹问题的支配方程与通解184

6.1.2单块平板孔边裂纹情况的解析变分解法191

6.1.3单块平板孔边裂纹情况的数值计算实例和系统计算结果194

6.2加劲平板孔边裂纹情况205

6.2.1被加劲板的一般表达式205

6.2.2加劲环的一般表达式208

6.2.3加劲平板孔边裂纹情况的解析变分解法211

6.2.4各向异性理论应用于各向同性情况的研究214

6.2.5铆接加劲平板孔边裂纹问题的解法216

6.2.6解析变分解法的收敛性验证219

6.2.7加劲平板孔边裂纹情况的系统数值计算结果226

参考文献231

第7章 三维应力强度因子能量差率闭合解法——张开型裂纹235

7.1含全椭圆裂纹无限大体应力强度因子能量差率闭合解法235

7.1.1裂纹张开位移与三维应力强度因子235

7.1.2广义裂纹张开位移的基本微分方程式236

7.1.3基本方程的封闭解法237

7.2含对称裂纹三维有限大体应力强度因子能量差率闭合解法238

7.2.1裂纹张开位移与三维应力强度因子238

7.2.2裂纹张开位移的基本微分方程式239

7.2.3基本方程的封闭解法240

7.2.4裂纹张开位移模态242

7.2.5典型算例254

7.3含偏心裂纹三维有限大体应力强度因子能量差率闭合解法257

7.3.1裂纹张开位移与三维应力强度因子257

7.3.2广义裂纹张开位移的基本微分方程式259

7.3.3基本方程的封闭解法261

7.3.4裂纹张开位移模态262

7.3.5典型算例264

7.4含孔边裂纹圆管应力强度因子能量差率闭合解法266

7.4.1裂纹张开位移与三维应力强度因子266

7.4.2裂纹张开位移幅值的基本微分方程式268

7.4.3基本方程的封闭解法271

7.4.4裂纹张开位移模态273

7.4.5典型算例277

参考文献279

第8章 三维应力强度因子能量差率闭合解法——剪切型裂纹281

8.1含全椭圆剪切型裂纹无限大体应力强度因子能量差率闭合解法281

8.1.1裂纹表面位移与三维应力强度因子281

8.1.2广义裂纹表面位移幅值的基本微分方程式283

8.1.3基本方程的封闭解法284

8.2含剪切型裂纹三维有限大体应力强度因子能量差率闭合解法一般原理285

8.2.1裂纹表面位移与三维应力强度因子285

8.2.2广义裂纹表面位移幅值的基本微分方程式287

8.2.3基本方程的封闭解法288

8.2.4裂纹表面位移模态290

8.2.5典型算例293

8.3含偏心裂纹三维有限大体应力强度因子能量差率闭合解法294

8.3.1裂纹表面位移与三维应力强度因子294

8.3.2广义裂纹表面位移幅值的基本微分方程式296

8.3.3基本方程的封闭解法298

8.3.4裂纹表面位移模态299

8.3.5典型算例301

8.4含孔边裂纹圆管应力强度因子能量差率闭合解法303

8.4.1裂纹表面位移与三维应力强度因子303

8.4.2广义裂纹表面位移幅值的基本微分方程式305

8.4.3基本方程的封闭解法308

8.4.4裂纹表面位移模态311

8.4.5典型算例314

参考文献317

第9章 宏观损伤力学本构理论简介318

9.1计及损伤耦合效应的本构关系318

9.1.1各向同性损伤情况318

9.1.2各向异性损伤情况321

9.2损伤热力学与损伤演化方程327

9.2.1损伤热力学327

9.2.2损伤驱动力329

9.2.3损伤演化准则331

9.2.4损伤演化方程——时间型334

9.2.5损伤演化方程——循环型338

9.2.6疲劳寿命预估与材质参数确定342

9.2.7损伤力学基本方程与边界条件348

9.3任意非比例加载下的弹塑性各向异性损伤模型349

9.3.1研究现状349

9.3.2基本假定350

9.3.3弹塑性损伤本构关系351

9.3.4损伤演化律355

9.3.5损伤耗散密度函数及损伤阻力曲线359

参考文献360

第10章 疲劳裂纹尖端场的弹性损伤渐近分析363

10.1线弹性损伤本构关系363

10.1.1计及损伤耦合效应的应力-应变关系363

10.1.2损伤演化方程363

10.2渐近场基本方程364

10.2.1变形相容方程364

10.2.2损伤演化协调条件366

10.3边界条件和解法368

10.3.1边界条件368

10.3.2求解方法369

10.4参数研究370

10.4.1奇异性阶次370

10.4.2过程区形状372

10.5裂纹扩展规律373

10.5.1区间连续条件373

10.5.2裂纹扩展速率374

10.6结论374

参考文献375

第11章 疲劳裂纹尖端场的弹塑性损伤渐近分析376

11.1弹塑性损伤本构关系376

11.1.1计及损伤耦合效应的应力-应变关系376

11.1.2损伤演化方程378

11.2渐近场基本方程378

11.2.1变形相容方程378

11.2.2损伤演化协调条件380

11.3边界条件和解法381

11.3.1边界条件381

11.3.2求解方法382

11.4参数研究383

11.4.1奇异性阶次383

11.4.2过程区形状385

11.5裂纹扩展规律386

11.5.1区间连续条件386

11.5.2裂纹扩展速率388

11.6结论388

参考文献389

第12章 单调加载下扩展裂纹弹塑性损伤渐近分析390

12.1弹塑性损伤本构关系390

12.1.1计及损伤耦合效应的应力-应变关系390

12.1.2损伤演化方程391

12.2渐近场基本方程391

12.2.1变形相容方程391

12.2.2损伤演化协调条件393

12.3解法和参数研究395

12.4裂纹扩展规律396

12.4.1区间连续条件396

12.4.2裂纹扩展速率397

12.5结论398

参考文献399

第13章 材料抗断裂性能厚度效应的半工程-半理论研究401

13.1材料断裂韧度与试样厚度的关系401

13.1.1引言401

13.1.2材料断裂韧度与试样厚度关系的定性描述401

13.1.3材料断裂韧度与试样厚度关系的定量分析402

13.1.4材料常数ξ与k的确定406

13.1.5理论曲线与试验验证407

13.1.6断裂韧度与试样厚度关系的进一步研究413

13.1.7等效平面应变区与等效平面应力区概念415

13.1.8结论415

13.2裂纹扩展阻力曲线与剩余强度关系的理论研究416

13.2.1引言416

13.2.2裂纹扩展阻力曲线理论公式的推导417

13.2.3材料常数m和α的确定417

13.2.4裂纹扩展剩余强度的计算——解析法421

13.2.5举例422

13.2.6结论427

13.3裂纹扩展阻力曲线与试样厚度关系研究428

13.3.1引言428

13.3.2裂纹扩展阻力曲线与试样厚度关系的理论公式428

13.3.3裂纹扩展阻力曲线拟合429

13.3.4η曲线拟合431

13.3.5举例432

13.3.6结论441

参考文献442

第14章 材料抗断裂性能厚度效应的理论研究444

14.1含裂纹板断裂韧度厚度效应的理论研究（一）——双待定函数法444

14.1.1引言444

14.1.2含裂纹板厚度效应的定性描述445

14.1.3含裂纹板厚度效应的三维理论分析446

14.1.4建立支配方程的变分方法450

14.1.5裂纹尖端场451

14.1.6支配方程组的求解453

14.1.7边界条件454

14.1.8厚度效应分析457

14.1.9断裂韧度理论公式458

14.1.10试验验证460

14.1.11材料常数的统一拟合466

14.1.12结论467

14.2含裂纹板断裂韧度厚度效应的理论研究（二）——三待定函数法468

14.2.1引言468

14.2.2含裂纹板厚度效应的三维理论分析469

14.2.3建立支配方程的变分方法472

14.2.4裂纹尖端场474

14.2.5支配方程组的求解476

14.2.6边界条件479

14.2.7厚度效应分析485

14.2.8断裂韧度理论公式487

14.2.9试验验证488

14.2.10结论495

14.3含裂纹板裂纹扩展阻力曲线厚度效应的理论研究495

14.3.1引言495

14.3.2裂纹扩展阻力曲线与试样厚度关系的理论公式496

14.3.3裂纹扩展阻力曲线拟合497

14.3.4 η曲线拟合499

14.3.5举例500

14.3.6结论521

14.4含扩展裂纹板计及厚度效应的载荷位移曲线解析闭合解521

14.4.1引言521

14.4.2驻止裂纹情况下载荷与位移的关系522

14.4.3扩展裂纹情况下载荷与位移的关系525

14.4.4扩展裂纹载荷位移曲线的厚度效应528

14.4.5计算实例529

14.4.6实验验证533

14.4.7结论535

参考文献536

第15章 基于损伤力学的疲劳裂纹形成与扩展的统一研究538

15.1损伤演化方程、损伤演化参量与初始损伤效应538

15.1.1引言538

15.1.2含损伤材料本构关系539

15.1.3损伤演化方程541

15.1.4理论疲劳曲线543

15.1.5损伤参数确定544

15.1.6算例546

15.1.7初始损伤分布与概率疲劳曲线547

15.1.8结论550

15.2裂纹形成与扩展分析的损伤力学方法550

15.2.1引言550

15.2.2疲劳损伤耦合理论551

15.2.3损伤力学——有限元法552

15.2.4损伤演化方程参量确定559

15.2.5裂纹形成与扩展寿命的损伤力学分析与验证562

15.2.6结论571

参考文献571

第16章 正交铺层层合板的二维分层力学研究573

16.1反平面剪切型分层问题解析变分解法573

16.1.1支配方程与复变函数通解573

16.1.2基本条件与本征展开575

16.1.3应力强度因子变分解法579

16.2平面剪切型分层问题解析变分解法581

16.2.1力学模型的建立581

16.2.2应力与位移的复变函数表达式583

16.2.3基本条件与本征展开584

16.2.4应力强度因子变分解法589

16.3复合材料层合板平面复合型分层问题解析变分解法591

16.3.1力学模型的建立591

16.3.2基本条件与本征展开593

16.3.3应力强度因子变分解法598

16.4振荡奇异性与小范围接触研究601

16.4.1正交层板分层表面位移穿入区分析602

16.4.2正交层板分层问题的接触区修正604

参考文献607

第17章 斜交铺层层合板的二维分层力学研究609

17.1反平面剪切型分层问题解析变分解法609

17.1.1力学模型的建立609

17.1.2支配方程与复变函数通解612

17.1.3基本条件与本征展开614

17.1.4应力强度因子变分解法616

17.2平面复合型分层问题解析变分解法619

17.2.1力学模型的建立620

17.2.2支配方程与复变函数通解620

17.2.3基本条件与本征展开624

17.2.4应力强度因子变分解法631

17.3平面剪切型分层问题解析变分解法633

17.3.1力学模型的建立633

17.3.2基本条件与本征展开634

17.3.3应力强度因子变分解法637

参考文献639

第18章 复合材料层合板三维分层力学研究640

18.1层合直梁二维分层问题的解析解法与分层力学分析640

18.1.1力学模型的建立640

18.1.2支配方程与边界条件642

18.1.3附加位移的解析解法644

18.1.4分层力学分析645

18.2层合平板三维分层问题的能量解法与分层力学分析646

18.2.1附加位移的片条合成表达式646

18.2.2附加位移的片条合成——能量解法653

18.2.3附加位移的三角级数——能量解法655

18.2.4含椭圆分层层合板分层力学分析的能量差率方法657

参考文献676

附录A 各向异性边缘裂纹平面问题角分布函数在各向同性情况下的推广679

附录B 关于扩展裂纹尖端场中独立待定参量个数的分析681

附录C 关于扩展裂纹尖端场中塑性力学全量理论适用性的讨论683