高等学校教材：工程断裂力学

第1章绪论

1.1断裂力学的产生

1.2断裂力学的任务

1.3断裂力学的基本概念

1.3.1 裂纹的分类与基本形式

1.3.2应力强度因子与能量释放率

1.3.3 断裂韧度与断裂准则

本章小结

参考文献

第2章裂纹尖端附近线弹性应力场

2.1 Ⅰ型裂纹的应力场和位移场

2.1.1 Ⅰ型裂纹的Westergaard应力函数

2.1.2 Ⅰ型裂纹的应力、位移全场解

2.1.3 Ⅰ型裂纹尖端附近的应力场、位移场局部解

2.2 Ⅱ型裂纹尖端附近的应力场和位移场

2.3 Ⅲ型裂纹尖端附近的应力场和位移场

2.4应力强度因子与断裂准则

2.4.1应力强度因子

2.4.2脆性断裂准则

2.5应力强度因子计算

2.5.1解析法

2.5.2叠加法

2.5.3有限单元法

2.6三维裂纹问题

2.6.1 无限体内的椭圆形片状裂纹

2.6.2表面裂纹

本章小结

参考文献

第3章裂纹尖端能量释放率

3.1 Griffith能量平衡理论

3.2 Orowan理论——对Griffith能量平衡理论的修正

3.3能量释放率与脆性断裂的能量准则

3.3.1恒定位移情况

3.3.2恒定载荷情况

3.4能量释放率与应力强度因子的关系

3.5裂纹扩展阻力（R）曲线的概念

本章小结

参考文献

第4章复合型裂纹

4.1最大周向应力理论

4.2最大能量释放率理论

4.2.1 确定支裂纹的应力强度因子KⅠ、KⅡ的起始值

4.2.2主裂纹沿分支方向θ=θ0起始扩展的能量释放率

4.2.3 主裂纹的起始扩展方向——满足能量释放率最大的方向

4.2.4断裂判据

4.3应变能密度因子理论

4.4工程上应用的近似断裂判据

本章小结

参考文献

第5章 小范围屈服下的Ⅰ型裂纹塑性区及K因子修正

5.1 K主导区的概念与线弹性断裂力学适用范围

5.2塑性理论简介

5.2.1 Mises屈服条件

5.2.2 Tresca屈服条件

5.3 Irwin对工型裂纹尖端塑性区估计与K因子修正

5.3.1 裂纹尖端塑性区的大致形状

5.3.2 Irwin裂纹尖端塑性区的假设

5.3.3 线弹性断裂力学的适用范围

5.3.4应力强度因子K的修正

5.4 D—B带状屈服区模型

本章小结

参考文献

第6章弹塑性断裂力学简介

6.1裂纹尖端张开位移COD理论

6.1.1 Irwin小范围屈服条件下的COD表达式

6.1.2 D—B带状屈服区模型的COD

6.1.3 全面屈服条件下的COD

6.2 J积分理论

6.2.1J积分的回路定义及其守恒性

6.2.2J积分与裂端应力应变场

6.2.3 J与G的关系，J与COD的关系

6.2.4.J积分的形变功率定义

本章小结

参考文献

第7章疲劳裂纹扩展

7.1传统疲劳理论回顾

7.2疲劳裂纹的萌生和扩展

7.2.1疲劳裂纹萌生机理

7.2.2疲劳裂纹扩展机理

7.3疲劳裂纹扩展速率

7.4影响疲劳裂纹扩展速率的因素

7.4.1载荷比R

7.4.2过载

7.4.3其他因素

7.5裂纹闭合效应

7.6常幅循环载荷下的疲劳寿命估计

7.7变幅疲劳问题简介

7.8应变疲劳简介

7.9应力腐蚀开裂与环境促进裂纹扩展

7.10腐蚀疲劳裂纹扩展

本章小结

参考文献

第8章断裂力学性能参数测试

8.1金属材料平面应变断裂韧度KIc测试

8.1.1测试原理和方法

8.1.2试样形状、尺寸和制备

8.1.3 实验装置与实验步骤

8.1.4 实验的结果处理及KIc有效性判断

8.2裂纹顶端张开位移（COD）测试

8.2.1测试方法

8.2.2试样制备

8.2.3 特征COD值的确定

8.3金属材料延性断裂韧度JIc的测试

8.3.1测试方法

8.3.2试样制备

8.3.3 实验装置与实验步骤

8.3.4结果处理与有效性的判断

参考文献

附表第二类椭圆积分表2100433B

《高等学校教材:工程断裂力学》由中国石油大学出版社出版。

本书简单介绍了断裂力学的历史背景和发展前景，重点介绍了线弹性断裂力学和疲劳裂纹扩展与断裂，同时介绍了当今先进的设计思想理念，即结构完整性设计（重点介绍损伤容限设计）方法和断裂力学在金属结构中的应用。

本书可作为本科生教材，亦可作为非力学专业研究生教材，并可供从事航空、土建、机械和交通等工程领域的科技人员参考。

《断裂力学及其工程应用》可作为高等工科院校机械、动力和力学专业本科生与研究生的断裂力学课程教材，也可供有关专业的工程技术人员使用。

《断裂力学及其工程应用》 - 编辑推荐《断裂力学及其工程应用》可作为高等工科院校机械、动力和力学专业本科生与研究生的断裂力学课程教材，也可供有关专业的工程技术人员使用。

《高等学校教材:反应工程简明教程》可作为高等学校化学工程与工艺、制药工程及相关专业的教材，也可供化工与制药工程行业从事设计、研究、生产的工程技术人员参考。