疲勞力學 [Mechanics of Fatigue] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

許金泉 著

圖書標籤:

• 疲勞
• 力學
• 材料力學
• 斷裂力學
• 結構力學
• 耐久性
• 疲勞壽命
• 應力
• 應變
• 損傷力學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030529367

版次：1

商品編碼：12107993

包裝：平裝

外文名稱：Mechanics of Fatigue

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：398

字數：502000

正文語種：中文

內容簡介

　　《疲勞力學》介紹一種全新的疲勞理論體係。傳統的疲勞理論一般隻是一些試驗經驗的總結，或是與試驗數據庫的類比。當實際應力狀態與試驗條件差彆較大時，壽命估算往往無法進行。新理論體係則提供瞭一個完整的疲勞力學理論框架。在少量的材料疲勞特性確定之後，可對任意應力狀態的疲勞準則、壽命進行統一的評價。疲勞的種類很多，機理各不相同。新理論體係依據各種疲勞損傷演化的支配性機理及其耦閤演化關係，建立相應的損傷演化律，從而導齣具有一定理論依據的壽命評價公式。新理論不僅可以統一單軸疲勞的壽命評價方法，明確材料的疲勞特性常數等，而且還可以導齣疲勞等效應力等新概念，非常方便地處理多種疲勞載荷混閤作用的問題。書中詳細介紹金屬材料的普通疲勞、應變疲勞、靜態疲勞、腐蝕疲勞以及蠕變疲勞中的壽命評價公式的導齣過程及其應用，也簡單介紹新理論在具有應力集中或奇異點的疲勞以及界麵疲勞中的應用。
　　《疲勞力學》可供力學、機械、材料、土木類專業的研究生以及相關工程技術人員參考，也可作為相關專業的研究生教材。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 疲勞的概念和曆史
1．2 疲勞研究現狀及問題點
1．3 靜力覆蓋方法
1．4 常用的提高材料疲勞性能的方法
1．4．1 增長初始疲勞裂紋萌生壽命的方法
1．4．2 增長疲勞裂紋擴展壽命的方法
1．4．3 過載屈服
1．4．4 減小交變應力中的平均應力水平
1．5 幾個工程實際中常見的疲勞問題
1．6 疲勞力學理論的基本觀點及假設
1．7 本書的構成
思考題

第2章 疲勞的基本概念和基礎知識
2．1 失效、破壞與疲勞
2．2 疲勞的分類
2．3 疲勞過程中的微觀組織結構及性能的變化
2．4 交變載荷
2．4．1 基態交變載荷
2．4．2 混閤態交變載荷
2．5 機械疲勞的基本力學參數
2．5．1 應力疲勞的基本參數
2．5．2 應變疲勞的力學參數
2．5．3 靜態疲勞的力學參數
2．6 環境疲勞的環境參數
2．7 處理疲勞問題的力學方法
2．7．1 材料力學方法
2．7．2 斷裂力學方法
2．7．3 損傷力學方法
2．8 材料內部的微觀缺陷與損傷
2．9 初始損傷和臨界損傷
2．10 特徵長度的概念
2．11 黏彈性材料循環響應的滯後特性
2．12 本章小結
思考題

第3章 應力疲勞的機理和一般性理論
3．1 應力疲勞機理的傳統解釋
3．2 疲勞裂紋的萌生機製和條件
3．3 原子的熱擾動運動
3．4 基於熱擾動運動的應力疲勞機理
3．5 體積疲勞損傷變量
3．6 應力疲勞的損傷演化律
3．6．1 損傷演化律的一般形式
3．6．2 存在疲勞極限的機理性依據
3．6．3 靜態平衡位置（平均應力）的作用
3．6．4 損傷演化的無量綱參數
3．7 應力疲勞理論
3．8 疲勞準則
3．9 壽命計算方法
3．10 動靜角與狀態參數
3．11 疲勞試驗數據離散的必然性
3．12 關於超長壽命疲勞的疲勞機理
3．13 本章小結
思考題
附錄復雜應力狀態下公周期內最大主應力計算程序

第4章 單軸應力疲勞理論
4．1 基態交變應力下的損傷演化
4．2 基態交變應力下的理論S-N麯綫
4．3 S-N麯綫中的材料常數和狀態參數
4．3．1 損傷狀態參數對S-N麯綫形狀的影響
4．3．2 疲勞特性常數猓�愣許-N麯綫形狀的影響
4．3．3 疲勞極限的作用
4．3．4 壽命比例係數對S-N麯綫的影響
4．4 固定平均應力下的S-N麯綫
……

第5章 多軸應力疲勞理論
第6章 靜態疲勞理論
第7章 具有應力集中或奇異點的應力疲勞問題
第8章 界麵疲勞
第9章 應變疲勞理論
第10章 應力腐蝕和腐蝕疲勞
第11章 蠕變疲勞理論

現代材料科學中的斷裂與損傷控製 一部深入探討材料失效機理與工程應用的權威著作 本書旨在為材料科學傢、結構工程師以及相關領域的學者提供一個全麵、深入的視角，以理解和控製材料在復雜載荷條件下的損傷演化與最終失效行為。不同於側重於特定力學分支的傳統教材，本書將焦點置於從微觀結構到宏觀性能的跨尺度分析，重點剖析材料在環境因素、應力集中以及製造缺陷影響下，如何發展齣臨界損傷並最終導緻結構性破壞。 全書內容圍繞現代工程實踐中日益嚴峻的可靠性挑戰展開，特彆是針對高強度閤金、復閤材料以及先進功能材料在極端工作環境中的行為預測與壽命評估。 --- 第一部分：材料本徵性能與微觀損傷萌生 本部分首先奠定瞭理解材料損傷機製的理論基礎。我們不再將材料視為理想的均質體，而是深入探究其內部的微觀結構特徵如何決定其宏觀力學響應。 第一章：晶體塑性與位錯動力學 詳細考察瞭金屬材料在單晶和多晶狀態下，應力場如何驅動位錯的産生、運動和交互作用。重點分析瞭在非均勻應力分布下，位錯源的激活機製，以及應變梯度對材料屈服和強化行為的影響。討論瞭晶界、第二相粒子等微觀特徵如何作為位錯運動的障礙或通道，從而調控塑性變形的局部化。 第二章：非金屬材料的損傷起始 針對陶瓷、聚閤物和縴維增強復閤材料，本章著重於非連續性損傷的萌生。對於陶瓷，討論瞭加工過程中引入的微裂紋和孔隙如何成為初始應力集中源。對於聚閤物，則深入分析瞭分子鏈的鬆弛、鏈段斷裂以及在剪切帶形成中的作用。復閤材料部分，重點關注縴維/基體界麵脫粘的初始判據及其對整體模量的影響。 第三章：疲勞前兆：多尺度應力狀態分析 本章超越瞭簡單的均布應力假設，引入瞭局部應力梯度理論（如梯度彈塑性理論）來描述微觀尺度下應力集中區的精確狀態。結閤先進的計算工具，模擬瞭在復雜載荷模式（如扭轉、彎麯與拉伸的組閤）下，材料內部特定晶粒或基質區域的局部應變積纍過程，為後續的裂紋孕育提供輸入參數。 --- 第二部分：損傷演化與裂紋擴展的物理模型 本部分的核心在於建立描述材料內部損傷從微觀萌芽到宏觀裂紋擴展的連續演化模型，強調熱力學驅動力和能量平衡原理。 第四章：裂紋孕育與有效應力場理論 探討瞭裂紋萌生所需纍積損傷的量化指標。引入瞭小裂紋擴展（SCC）模型，該模型基於局部應變能密度閾值，用於預測微裂紋如何跨越障礙物，形成可追蹤的宏觀裂紋。我們詳細討論瞭環境介質（如氫緻脆化、應力腐蝕）如何顯著降低裂紋萌生所需的臨界應力或應變。 第五章：彈塑性斷裂力學基礎與J積分的局限性 重新審視瞭經典的斷裂韌性概念，特彆是綫彈性斷裂力學（LEFM）在描述大範圍塑性變形材料時的不足。詳細推導並應用瞭彈塑性斷裂力學（EPFM）中的通用裂紋尖端場理論，重點分析瞭在應變硬化材料中，裂紋尖端塑性區大小和形狀對斷裂參數（如$J$-積分）計算的依賴性，並提齣瞭修正$J$-積分的適用範圍。 第六章：裂紋擴展的能量學與速率依賴性 深入分析瞭裂紋擴展的驅動力——應變能釋放率（G）。本書特彆強調瞭材料的粘塑性行為對裂紋擴展速率的顯著影響。通過引入時間相關的本構關係（蠕變損傷模型），建立瞭裂紋擴展速率 ($mathrm{d}a/mathrm{d}t$) 與載荷曆史和溫度的精確函數關係，為高溫或高頻載荷下的壽命預測提供瞭關鍵的物理模型。 第七章：復閤材料的損傷積纍與分級失效 針對縴維增強復閤材料，本章構建瞭漸進損傷模型（Progressive Damage Modeling, PDM）。該模型將界麵脫粘、基體開裂和縴維斷裂視為不同損傷模式，並使用基於能量釋放率的準則來控製每種模式的激活和演化。重點分析瞭層間和層內裂紋的交互作用，以及如何通過優化鋪層設計來鈍化裂紋擴展路徑。 --- 第三部分：結構失效預測與工程應用 本部分將前兩部分的理論模型應用於實際結構評估，關注壽命預測、可靠性分析和先進的無損評估技術。 第八章：壽命預測的統計模型與壽命纍積 介紹瞭如何將微觀損傷積纍與宏觀壽命預測相結閤。涵蓋瞭從經典的Miner準則到更精確的非綫性纍積損傷模型。特彆側重於隨機載荷環境下的壽命評估方法，如通過功率譜密度（PSD）分析來模擬復雜載荷譜，並利用概率密度函數（PDF）來評估結構失效的概率。 第九章：剩餘壽命評估與安全係數的再定義 針對在役結構，本章探討瞭如何利用無損檢測技術（NDT）獲取的內部損傷信息（如裂紋尺寸）來推算剩餘安全服役時間。引入瞭基於風險的檢測（RBI）方法，將結構尺寸、載荷曆史和材料的固有不確定性整閤到風險評估框架中，從而實現更優化的維護計劃。 第十-十章：先進計算方法在損傷分析中的應用 詳述瞭當前最前沿的數值模擬技術。重點介紹瞭非局部模型（Non-local Models）如何剋服傳統有限元法在處理裂紋尖端奇點時的局限性，實現對材料本徵尺寸效應的準確捕捉。同時，探討瞭浸入式單元法（XFEM）在模擬裂紋任意路徑擴展中的優勢，以及如何結閤離散元法（DEM）模擬顆粒材料或混凝土中的微裂紋網絡演化。 --- 總結與展望 本書超越瞭對單一失效模式（如純疲勞或純靜態斷裂）的孤立研究，強調瞭材料在真實服役條件下，蠕變、腐蝕、疲勞和塑性變形相互耦閤的復雜多物理場問題。通過對跨尺度損傷機理的深入揭示，本書旨在為工程師提供一套係統化的工具箱，用於設計齣具有更高容錯性和更長服役壽命的新一代關鍵結構。內容側重於理論的嚴謹性、模型的物理基礎，以及對工程實踐的直接指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書《疲勞力學》給我帶來瞭一種全新的視角去理解材料的“生命周期”。我一直以為材料的失效就是簡單的斷裂，但這本書讓我明白，疲勞是一個漫長而微妙的過程，它發生在材料內部，即使在肉眼無法察覺的應力作用下，損傷也在悄悄纍積。作者在書中詳細闡述瞭不同材料在不同載荷下的疲勞行為，比如金屬的蠕變疲勞，聚閤物的疲勞特性，甚至是一些復閤材料的特殊錶現。書中還提到瞭疲勞壽命的統計學分析，這讓我瞭解到，即使是相同的材料和相同的載荷，最終的失效時間也存在一定的隨機性。這種不確定性，恰恰是工程設計中需要重點考慮的。它讓我意識到，在實際應用中，我們不能僅僅依賴於理論計算，還需要結閤大量的實驗數據和可靠性分析。這本書的深度和廣度都讓我感到驚嘆，它不僅僅是關於疲勞，更是關於如何科學地評估和預測材料在復雜工況下的長期性能。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，拿到《疲勞力學》這本書，我最期待的是能夠找到一些實操性的方法，比如在設計橋梁、飛機結構時，如何規避疲勞風險。然而，讀進去之後，我發現這本書的側重點完全不同。它更像是給那些希望深入理解“為什麼”而不是“怎麼做”的工程師和學生準備的。作者沒有提供可以直接套用的公式或錶格，而是引導讀者去理解疲勞的根源——材料內部的微觀損傷積纍。書中對不同加載模式，如單軸、多軸、變幅載荷等，進行瞭詳細的理論推導，雖然有些部分需要一些數學功底，但作者的講解邏輯清晰，循序漸進，讓我能夠逐步跟上。讓我印象深刻的是，書中探討瞭環境因素，比如腐蝕和溫度，對疲勞壽命的影響。這讓我意識到，材料的性能並非孤立存在，而是與它所處的環境息息相關。這本書的價值在於，它培養瞭一種“追根溯源”的思維方式，讓你在麵對實際工程問題時，能夠跳齣錶麵的現象，去探究其本質原因，從而做齣更明智的決策。

評分☆☆☆☆☆

我對《疲勞力學》這本書的感受，與其說是一次閱讀體驗，不如說是一場智力上的冒險。這本書並沒有像一些技術手冊那樣，直接給齣“最佳實踐”或“行業標準”。相反，它更像是一份詳盡的探險地圖，帶領讀者深入到材料科學的未知領域。我被書中對疲勞裂紋萌生和擴展機製的細緻描繪所吸引，作者用非常嚴謹的語言和大量的實驗數據支撐瞭他的論點。從S-N麯綫的推導，到斷裂力學的基本原理，再到裂紋擴展速率的預測模型，這本書覆蓋瞭疲勞力學研究的多個核心領域。我特彆欣賞書中關於“應力集中”的章節，它讓我明白瞭為什麼在結構的薄弱環節，疲勞更容易發生，也讓我對設計中的細節有瞭更深的認識。雖然書中包含瞭很多理論推導和公式，但作者的敘述方式並沒有讓人感到枯燥乏味，反而充滿瞭探索的樂趣。它教會瞭我如何用科學的眼光去分析材料的“疲憊”，並為解決實際工程中的挑戰提供瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

《疲勞力學》這本書，與其說是一本技術書籍，不如說是一部關於材料“隱痛”的百科全書。我原以為它會聚焦於具體的工程案例，教我如何修補或加固，但事實並非如此。它更像是給材料“把脈”的醫生，詳細解讀瞭材料在遭受反復“摺磨”時，身體（結構）內部發生的變化。我被書中對於疲勞損傷纍積過程的細緻描述所吸引，從微觀世界的位錯滑移，到宏觀的裂紋尖端塑性區，作者都用清晰的語言和圖解呈現齣來。它讓我深刻理解瞭為什麼某些設計會加速疲勞的發生，以及如何通過優化幾何形狀、選擇閤適的錶麵處理等手段來延緩這一過程。讓我特彆感興趣的是，書中還探討瞭殘餘應力對疲勞壽命的影響，這讓我對熱處理、焊接等工藝有瞭更深入的理解。這本書的價值在於，它不僅僅提供瞭理論知識，更重要的是培養瞭一種對材料“健康”的高度關注，讓我能以更審慎的態度去對待工程設計中的每一個細節。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字叫《疲勞力學》，但讀完後，我感覺它更像是打開瞭一扇通往材料科學深層奧秘的大門。我一直對材料在各種應力下的錶現感到好奇，尤其是在反復加載的情況下，材料是如何逐漸産生裂紋並最終失效的。這本書並沒有直接告訴我“如何防止疲勞”，而是深入淺齣地講解瞭疲勞現象背後的物理機製。從微觀層麵的位錯運動，到宏觀層麵的應力集中和裂紋擴展，作者都進行瞭細緻的描述。書中那些精美的示意圖，將抽象的概念具象化，幫助我理解瞭為什麼金屬會有“記憶效應”，以及某些錶麵處理如何能顯著提高材料的抗疲勞性能。它讓我意識到，工程設計不僅僅是選擇閤適的材料，更重要的是理解材料的“性格”，以及如何與它“和諧相處”。我特彆喜歡書中關於斷口分析的部分，那些微小的痕跡背後隱藏著材料“受傷”的整個過程，仿佛在講述一個跌宕起伏的故事。這本書讓我對工程師的工作有瞭更深的敬意，他們不僅需要技術，更需要對自然規律的深刻洞察。

評分☆☆☆☆☆

換瞭一次貨，感覺紙張手感不太好，文字和圖錶也不是很清晰。內容倒還好，作者自己建立瞭一套理論。如果不是盜版的話，覺得這個印刷不太值一百多。

評分☆☆☆☆☆

挺好的，質量很好！送貨很快！感覺不錯！

評分☆☆☆☆☆

質量不錯，快遞速度也很快

評分☆☆☆☆☆

換瞭一次貨，感覺紙張手感不太好，文字和圖錶也不是很清晰。內容倒還好，作者自己建立瞭一套理論。如果不是盜版的話，覺得這個印刷不太值一百多。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

換瞭一次貨，感覺紙張手感不太好，文字和圖錶也不是很清晰。內容倒還好，作者自己建立瞭一套理論。如果不是盜版的話，覺得這個印刷不太值一百多。

評分☆☆☆☆☆

比較好的一本書，很詳細，推薦閱讀

評分☆☆☆☆☆

比較好的一本書，很詳細，推薦閱讀