斷裂力學的權函式理論與套用

《斷裂力學的權函式理論與套用》是2020年航空工業出版社出版的圖書，作者是吳學仁、童第華、徐武、趙曉辰。

基本介紹

• 中文名：斷裂力學的權函式理論與套用
• 作者：吳學仁、童第華、徐武、趙曉辰
• 出版社：航空工業出版社
• 出版時間：2020年4月1日
• ISBN：9787516521809

內容簡介

本書系統地介紹了斷裂力學中的權函式計算方法及工程套用背景。其中首先介紹了斷裂力學中的三個主要參數(應力強度因子、J積分和應變能釋放率)以及各自對應的數值計算方法，並廈陵通過一個典型例題詳細講解了實施這些數值計算方法的具體過程。之後講解了權函式法基本思想。然後通過一系列具體例題，討論了如何套用該方法對典型斷裂灶芝棵問題進行分析。以上內容基本上涵蓋了斷裂力學數值方法的理論基礎、計算程式和套用背景等。

圖書目錄

緒論

0.1 裂紋問題與結構設計準則的演變

0.1.1 傳統設計準則與結構災難性事故

0.1.2 裂紋問題對結構設計準則的影響

0.2 斷裂力學與應力強度因子

0.2.1 線彈性裂紋體的裂紋尖端場

0.2.2 應力強度因子在斷裂力學中的重要作用

0.2.3 應力強度因子K的求解

0.3 裂紋問題分析的權函式法簡介

0.3.1 權函式法的產生和發展

0.3.2 基於裂紋面位移的規範化解析權函式法

0.3.3 基於多個參考載荷情況（MRS）的權函式法

0.3.4 基於復紙轎道翻變函式泰勒級數展開的WCTSE權函式法

0.3.5 三維裂紋的權函式法

0.4 關於本書及其使用指南

參考文獻

上篇 斷裂力學權函式法的理論基礎

第1章 基於裂紋面位移的規範化解析權函式法

1.1 引言

1.2 載荷/位移混合邊界條件下的廣義權函式

1.2.1 Bueckner和Rice的權函式

1.2.2 混合邊界條件下的廣義權函式

1.2.3 疊加原理

1.2.4 簡單形式的廣義權函式

1.3 規範化解析權函式的推導與驗證

1.3.1 裂紋面位移的規範化解析表達

1.3.2 提高裂紋張開位移解析表達式精度的措施

1.3.3 裂紋張開位移解析表達式的精度驗證

1.4 中心裂紋和邊緣裂紋的規範化解析權函式

1.4.1 中心裂紋

1.4.2 邊緣裂紋

1.5 規牛蜜茅鍵范化解析權函式的精度評價驗證

1.5.1 權函式與格林函式

1.5.2 以格林函式為基準的權函式精度驗證

1.5.3 裂紋嘴張開位移條件Vr（α）對提高格林函式精度的作用

1.6 載荷/位移邊界條件和裂紋體幾何構型對權函式的影響

1.6.1 載荷/位移邊界條件對權函式的影響

1.6.2 裂紋體幾何構型對權函式的影響

1.7 參考載荷選取對權函式的影響

1.8 用規範化解析權函式計算應力強度因子

1.8.1 基本載荷條件下的應力強度因子解析表達式

1.8.2 數值積分

1.9 用權函式法計算裂紋張開位移和其他參數

1.10 Ⅱ型裂紋的規臘樂汗范化解析權函式

1.10.1 Ⅱ型裂紋張開位移和解析權函式基本公式

1.10.2 用解析權函式計算Ⅱ型裂紋應力強度因子

1.11 正交各向異性複合材料裂紋的解析權函式

1.12 規範化解析權函式推導、驗證和套用流程

1.13 結束語

參考文獻

第2章 基於多個參考載荷條件的權函式法及討論分析

2.1 Glinka-Shen通用權函式法

2.2 Fett-Munz直接調整權函式法

2.3 對MRS權函式方法的討論

2.3.1 對Glinka-Shen通用權函式法的討論

2.3.2 對Fett-Munz直接調整權函式法的討論

2.4 參考載荷組合對MRS權函式的影響

2.5 對MRS權函式反向求解問題的討論

參考文獻

第3章 各種權函式的精度驗證與方法評價

3.1 權函式精度的評價基準——格林函式

3.1.1 用阿頌組應力強度因子評價權函式精度的弊端

3.1.2 格林函式在權函式精度評價中的作用

3.2 複變函數泰勒級數展開權函式法（WCTSE）

3.2.1 WCTSE權函式法的理論背景

3.2.2 復變有限元節點的攝動方式

3.2.3 WCTSE權函式的求解確定

3.3 WCTSE權函式的精度驗證

3.3.1 WCTSE權函式的載荷無關性檢驗

3.3.2 典型裂紋幾何的WCTSE權函式精度驗證

3.4 各種解析權函式法的精度評價驗證

……

中篇 各種裂紋幾何的權函式與應力強度因子

第4章 單連通域中心裂紋的權函式及典型套用

第5章 單連通域邊緣裂紋的權函式及典型套用

第6章 多連通域邊緣裂紋的權函式及典型套用

第7章 正交各向異性複合材料裂紋分析的權函式法及套用

第8章 多裂紋板的權函式法與斷裂參數分析

第9章 Ⅱ型裂紋的解析權函式與混合型應力強度因子

第10章 三維裂紋權函式法與應力強度因子

下篇 權函式法的各種工程套用

第11章 用權函式法求解熱應力/殘餘應力場己朽汗裂紋問題

第12章 用權函式法求解裂紋張開位移和張開面積

第13章 橋連和內聚力模型及裂紋張開應力的權函式分析

第14章 複雜幾何裂紋體的權函式和應力強度因子

第15章 權函式法在多位置損傷分析中的套用

第16章 用逆向權函式法求解無裂紋應力分布

附錄 各種裂紋幾何的Wu-Carlson權函式的βi（α）值

作者簡介

研究員，博士生導師，歷任北京航空材料研究院主任工程師、研究室副主任、副總工程師、總工程師，現任該院高級顧問，中航工業疲勞斷裂技術首席技術專家，上海交通大學兼職教授。

1.8 用規範化解析權函式計算應力強度因子

1.8.1 基本載荷條件下的應力強度因子解析表達式

1.8.2 數值積分

1.9 用權函式法計算裂紋張開位移和其他參數

1.10 Ⅱ型裂紋的規範化解析權函式

1.10.1 Ⅱ型裂紋張開位移和解析權函式基本公式

1.10.2 用解析權函式計算Ⅱ型裂紋應力強度因子

1.11 正交各向異性複合材料裂紋的解析權函式

1.12 規範化解析權函式推導、驗證和套用流程

1.13 結束語

參考文獻

第2章 基於多個參考載荷條件的權函式法及討論分析

2.1 Glinka-Shen通用權函式法

2.2 Fett-Munz直接調整權函式法

2.3 對MRS權函式方法的討論

2.3.1 對Glinka-Shen通用權函式法的討論

2.3.2 對Fett-Munz直接調整權函式法的討論

2.4 參考載荷組合對MRS權函式的影響

2.5 對MRS權函式反向求解問題的討論

參考文獻

第3章 各種權函式的精度驗證與方法評價

3.1 權函式精度的評價基準——格林函式

3.1.1 用應力強度因子評價權函式精度的弊端

3.1.2 格林函式在權函式精度評價中的作用

3.2 複變函數泰勒級數展開權函式法（WCTSE）

3.2.1 WCTSE權函式法的理論背景

3.2.2 復變有限元節點的攝動方式

3.2.3 WCTSE權函式的求解確定

3.3 WCTSE權函式的精度驗證

3.3.1 WCTSE權函式的載荷無關性檢驗

3.3.2 典型裂紋幾何的WCTSE權函式精度驗證

3.4 各種解析權函式法的精度評價驗證

……

中篇 各種裂紋幾何的權函式與應力強度因子

第4章 單連通域中心裂紋的權函式及典型套用

第5章 單連通域邊緣裂紋的權函式及典型套用

第6章 多連通域邊緣裂紋的權函式及典型套用

第7章 正交各向異性複合材料裂紋分析的權函式法及套用

第8章 多裂紋板的權函式法與斷裂參數分析

第9章 Ⅱ型裂紋的解析權函式與混合型應力強度因子

第10章 三維裂紋權函式法與應力強度因子

下篇 權函式法的各種工程套用

第11章 用權函式法求解熱應力/殘餘應力場裂紋問題

第12章 用權函式法求解裂紋張開位移和張開面積

第13章 橋連和內聚力模型及裂紋張開應力的權函式分析

第14章 複雜幾何裂紋體的權函式和應力強度因子

第15章 權函式法在多位置損傷分析中的套用

第16章 用逆向權函式法求解無裂紋應力分布

附錄 各種裂紋幾何的Wu-Carlson權函式的βi（α）值

作者簡介

研究員，博士生導師，歷任北京航空材料研究院主任工程師、研究室副主任、副總工程師、總工程師，現任該院高級顧問，中航工業疲勞斷裂技術首席技術專家，上海交通大學兼職教授。